Les œufs non fécondés décident du destin des fourmis moissonneuses

Keystone-SDA

Une étude lausannoise révèle un rôle inattendu des œufs non fécondés dans la destinée des fourmis. Devenir reine ou ouvrière pourrait dépendre d’un œuf sans embryon, selon ces résultats publiés dans la revue eLife.

(Keystone-ATS) Menée sous la direction de Laurent Keller et Tanja Schwander au Département d’écologie et d’évolution de l’Université de Lausanne (UNIL), cette étude montre que chez la fourmi moissonneuse du désert (Pogonomyrmex rugosus), les œufs dits trophiques – longtemps considérés comme de simples sources de nutrition – influencent directement la détermination des castes.

Depuis longtemps, les biologistes savent que reines et ouvrières, bien qu’issues du même génome, diffèrent fortement par leur morphologie, leur comportement et leur fonction, a indiqué mardi Laurent Keller, ex-professeur à l’UNIL, à Keystone-ATS.

Mais comment un même patrimoine génétique peut-il générer de tels phénotypes distincts? La réponse pourrait bien résider dans ces œufs longtemps jugés «inutiles» ou presque.

Dans cette étude, la doctorante Eléonore Genzoni a élevé des larves au tout premier stade de développement soit avec, soit sans accès à des œufs trophiques. Résultats: les larves nourries avec ces œufs se sont presque toutes développées en ouvrières alors que celles qui n’y avaient pas accès ont produit un nombre nettement plus élevé de reines.

Des propriétés bien particulières

Bien plus qu’un simple complément alimentaire, les œufs trophiques semblent jouer un rôle actif dans l’orientation du développement larvaire. En comparaison avec les œufs viables, ils se distinguent par leur texture, leur morphologie et leur composition biochimique.

L’analyse a révélé des différences notables dans les niveaux de protéines, de triglycérides, de glycogène, de sucres et surtout, de petits ARN.

En effet, la composition en micro-ARN – ces molécules capables de réguler l’expression des gènes – diffère entre œufs trophiques et œufs viables. Cela suggère un possible mécanisme épigénétique, par lequel ces œufs stériles pourraient influencer directement le devenir des larves.

Une première

«Comprendre comment des phénotypes aussi distincts peuvent émerger d’un même génome est l’un des grands défis de la biologie. Nos résultats montrent que des œufs sans embryon – longtemps négligés – pourraient jouer un rôle-clé dans ce processus fascinant», explique Laurent Keller.

C’est la première fois qu’une étude montre que des œufs trophiques sont directement impliqués dans la détermination de la caste chez un insecte social. Et ce phénomène pourrait être loin d’être isolé.

«De très nombreuses espèces de fourmis produisent des œufs trophiques. Il est donc probable que ce mécanisme soit largement répandu chez les fourmis», conclut Laurent Keller.