La Communication chez les Fourmis

Pour répondre à notre problématique, nous avons imaginé 3 expériences : une théorique et deux pratiques et nous avons commenté une expérience réalisé par des chercheurs d’un laboratoire de Munich.

Expérience théorique : De la fourmilière à la nourriture, comment les fourmis font-elle pour prendre le chemin le plus court?

Conditions :

• On simule une situation composée de plusieurs chemins menant de la fourmilière à de la nourriture.
• Les chemins marqués d’une croix n’aboutissent pas, une fourmi qui les emprunte, est éliminée.
• On suppose que les fourmis laissent des phéromones sur l’aller vers la nourriture afin de retrouver leur chemin.
• On suppose que les fourmis marquent les chemins de phéromones (disant qu’elles ont trouvé de la nourriture) sur le retour vers la fourmilière.
• On suppose que si une fourmi détecte des phéromones (disant qu’elles ont trouvé de la nourriture) sur un chemin alors elle empruntera obligatoirement ce chemin sinon elle empruntera au hasard l’un des deux chemins.
• On suppose que les fourmis partent en groupes de 100 fourmis à chaque fois que des fourmis sont de retours.
• On suppose qu’un aller-retour par le chemin le plus court est de 5 minutes. Et qu’un aller-retour par le chemin le plus long est de 10 minutes.

Probabilité pour une fourmi d’atteindre l’arrivée en choisissant les voies au hasard est :

Paquet de fourmis n°1 : Par répétition, en supposant que le choix d’une fourmi est indépendant des autres. On aura alors environ 6 fourmis sur 100 à l’arrivée, 3 ayant pris le chemin court (chemin 1) et 3 ayant pris le chemin long (chemin 2). Les 94 autres vont se perdre dans les chemins marqués d’une croix.

Paquet de fourmis n°2: On suppose qu’à nouveau, 100 fourmis repartent dès l’arrivée des 3 premières fourmis ayant pris le chemin court. Ce deuxième paquet de fourmis va alors prendre le chemin le plus court puisque c’est le seul marqué.

Paquet de fourmis n°3: À l’arrivée des 3 fourmis ayant pris le chemin long et du deuxième paquet ayant pris le court, 100 fourmis repartent. Elles choisissent donc le chemin le plus court puisque 103 fourmis l’ont marquées avec des phéromones (disant qu’elles ont trouvé de la nourriture), tandis que 3 fourmis seulement ont marquées le chemin le plus long.

Récapitulatif:

Au début de l’expérience, le premier groupe de fourmis part et choisi au hasard l’un des chemins. Au bout de 5 minutes, le reste des fourmis ayant prit le chemin Court revient, et alors un autre groupe de 100 fourmis repart. Au bout de 10 minutes, les 3 dernières fourmis du groupe 1 sont revenues ainsi que celles du groupe 2. Alors, un troisième groupe de 100 fourmis repart. Elles vont alors choisir le chemin le plus Court, et donc vont arriver au bout de 15 minutes. Et ainsi de suite pour toutes les fourmis suivantes.

Expérience pratique n°1

Notre première expérience est quasiment identique à l’expérience théorique. On met en place une situation composée de deux chemins qui mènent à une source de nourriture : un long et un court. Avec cette expérience, nous voulions prouver que les fourmis allaient se communiquer l’emplacement de la nourriture et allaient emprunter le chemin le plus court au bout d’un certain temps, tout ça avec l’aide des phéromones et des autres moyens de communications.

Mais, lors de la réalisation, nous avons rencontré un problème : les fourmis ne revenaient pas à la fourmilière mais continuaient à explorer le lieu de la nourriture. Ce qui a compromis la réalisation de l’expérience, nous n’avons pas obtenu de résultats.

Nous avons donc cherché sur internet si d’autres personnes avaient réalisé cette expérience et nous avons trouvé une vidéo représentative de ce que nous voulions réaliser. En effet, au bout d’un moment, les fourmis ne prenaient que le chemin court et suivaient une sorte de ligne imaginaire.

Vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=MsNPmDS0Dvw

Après plusieurs visionnages de la vidéo, nous nous sommes rendu compte que les fourmis était en fait morte. Nous avons donc supposé que l’expérience ne fonctionnait pas. Fort heureusement, à la suite de nos recherches, nous avons trouver un livre (Le monde fascinant des fourmis de Luc Passera) qui parlait de cette expérience. Ce livre nous a appris que notre expérience se nommait l’expérience du fil d’Ariane et qu’elle avait déjà été réalisée en laboratoire.

En conclusion, nous pouvons affirmer que notre expérience est bien fonctionnelle et que les fourmis utilisent bien des phéromones pour se repérer et indiquer l’emplacement d’une source de nourriture. Les phéromones utilisées sont les phéromones pistes.

Expérience pratique n°2

Nos recherches nous ont appris que les fourmis était munies d’une sorte de « passeport olfactif » se trouvant sur leur exosquelette. Celui-ci permet de reconnaitre les fourmis d’une même colonie et de repérer les fourmis ennemies. Nous avons donc essayé de le démontrer en nettoyant une fourmi avec de l’eau, puis de la réintégrer dans sa colonie.

vidéo : https://youtu.be/8MSKtL49eV4

Dans cette vidéo réalisée par nos soins, on observe que l’ouvrière Camponotus nicobanrensis, à peine réintégrée dans la fourmilière, est tout de suite entourée par les autres ouvrières de la colonie. Elles ne reconnaissent plus leur congénère qui a perdu son odeur à cause de l’eau. On peut donc en conclure que les fourmis possèdent bien un « passeport olfactif » qui permet l’appartenance à une même colonie et donc qui permet de se reconnaitre entre elles. Ce sont les phéromones cuticulaires

Expérience commentée réalisée par des chercheurs

Pour compléter et finir la partie expérience nous allons commenté l’extrait d’un documentaire de Arte. Cet extrait se situe à la 37ème minute mais nous vous invitons à regarder en entier le documentaire afin d’en savoir plus sur les fourmis d’Argentine qui vont sûrement envahir l’Europe d’ici quelques années.

Lien de la vidéo: https://www.youtube.com/watch?v=TDNbupuS4VE

L’expérience se déroule dans un laboratoire de Munich. Les chercheurs de ce laboratoire ont réussi à extraire la glande sécrétant des phéromones chez les fourmis d’Argentine. Cette glande est minuscule et est située dans l’abdomen. Les chercheurs ayant réussi à prélever cette glande, ont tracé un chemin avec les phéromones qu’elle contenait. On voit alors les fourmis suivre la trace de ces phéromones ce qui montre qu’elles communiquent et se repèrent grâce aux phéromones. Ce sont des phéromones de pistes.