Les fourmis sont très solidaires entre elles via Shutterstock
Des chercheurs toulousains du Centre de recherches sur la cognition animale (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier) et du Laboratoire d’informatique de Nantes se sont interrogés sur la façon dont les fourmis noires construisaient leur habitat. Ils se sont alors aperçus qu’elles s’organisent de façon olfactive en se repérant avec les phéromones déposées par leurs congénères.
L’expérience des chercheurs du CNRS
Les fourmis noires, de leur nom scientifique Lasius niger, construisent leur nid collectivement. Chaque fourmi a un rôle important dans l’élaboration de leur bâtisse dont l’architecture est parfois très complexe. Afin de mieux comprendre la façon dont elles se coordonnent pour arriver à un tel résultat, des chercheurs du CNRS, de l’Université Toulouse III et de l’Université de Nantes, ont étudié leur comportement grâce à de nombreuses analyses mais également grâce à l’imagerie 3D et à l’imagerie de modélisation.
Pour en savoir plus, les chercheurs ont commencé par reproduire un nid dans une boite avec un peu de sable. Il y ont installé environ 500 fourmis et ils ont observé attentivement comment les fourmis allaient s’organiser pour construire leur nid. En l’espace de quelques heures, les fourmis avaient déjà organisé des piliers et des galeries avec le sable. Les chercheurs ont voulu en savoir davantage afin de mieux comprendre comment les fourmis pouvaient s’orienter et ce qui les poussait à développer des piliers à tel endroit et pas un autre par exemple.
Les chercheurs du CNRS étudient le processus de construction d’un nid de fourmis
Leurs travaux ont montré la capacité incroyable qu’ont les fourmis à s’organiser ensemble en interagissant avec les structures qu’elles construisent. En effet, elles ajoutent un message chimique à leur matériel de construction : la phéromone. Cette hormone, détectable par toutes les fourmis, leur permettra de s’orienter et de contrôler localement leur activité bâtisseuse. De même, elle déterminera la forme du nid. En effet, les phéromones ont une durée de vie limitée à l’air libre. Elles se dispersent plus ou moins rapidement en fonction de la chaleur ou de l’humidité dans l’air ce qui permet donc aux fourmis d’adapter la forme de leur nid en fonction de l’environnement.
Ainsi, dans un environnement sec, la quantité de phéromone diminue rapidement, il y a donc moins de piliers construits. Aussi, les chambres sont plus grandes, ce qui permet aux fourmis de s’y agréger afin de conserver le peu d’humidité. A l’inverse, dans un environnement humide, les phéromones persistent plus longtemps ce qui conduit à un nombre de piliers plus élevé et à des chambres plus petites.
Les phéromones imprégnées dans les matériaux guident donc les fourmis dans leur construction de galeries et de piliers, en forme de pastilles de sable, qui serviront à délimiter les chambres. Pour les construire, « elles utilisent leur corps comme gabarit, lorsque ces piliers ont atteint leur taille, elles arrêtent et façonnent des chapiteaux », éclaire Guy Théraulaz, du Centre de recherches sur la cognition animale (CRCA). Lorsque ces colonnes atteignent une hauteur correspondant à la longueur moyenne d’une fourmi, les ouvrières façonnent alors des sortes de chapiteaux au sommet de ces piliers.
Les fourmis : « la manifestation d’une intelligence collective »
La capacité des fourmis à coordonner plusieurs milliers d’individus pour construire leur nid est fascinante pour les chercheurs. Selon Guy Théraulaz, cela représente une certaine « manifestation d’une intelligence collective ». Seule, une fourmi serait incapable de réaliser ce genre de prouesse architecturale.
Lorsque les chercheurs analysent le comportement individuel des fourmis, ils s’aperçoivent qu’elles disposent de deux types d’interactions indirectes pour édifier des architectures complexes. D’une part, elles utilisent leur corps comme gabarit pour déterminer quand elles doivent cesser de construire verticalement et commencer à déposer des boulettes latéralement.
D’autre part, elles repèrent les traces de phéromones déposées par leurs congénères afin de construire au mieux le nid. Ce modèle montre que les deux formes d’interactions indirectes, utilisées par les fourmis pour coordonner leurs activités, reproduisent fidèlement la dynamique de construction et les structures construites lors des expériences.
La découverte du rôle de la phéromone dans le processus d’élaboration et de construction du nid montre à quel point les fourmis sont organisées et fonctionnent en collectivité. Cette hormone est la clé de la dynamique de croissance des nids ainsi que leurs formes.
