Formicidae

Les fourmis (famille des formicidés — Formicidae — ) sont des insectes sociaux formant des colonies, appelées fourmilières, parfois extrêmement complexes, contenant de quelques dizaines à plusieurs millions d'individus. Certaines espèces forment des « colonies de colonies » ou supercolonies. Les fourmis sont classées dans l'ordre des hyménoptères, comme les guêpes et les abeilles. Les termites, parfois appelés fourmis blanches sont de l'ordre des isoptères. Ils ne sont donc pas des fourmis, bien qu'ils leur ressemblent.

Description

Les premières fourmis connues seraient apparues à la fin du Crétacé[1] et seraient une évolution des guêpes du jurassique. Morphologiquement, elles se distinguent des autres insectes principalement par des antennes avec un coude marqué et par un pédoncule en forme de perle formé des premiers segments abdominaux (qui sont joints au thorax chez les guêpes). Ce pétiole intercalé donne à l'abdomen une plus grande mobilité par rapport au reste du corps(c'est la forme du pétiole qui permet de déterminer l'espèce de la fourmi à coup sûr). À l'exception des individus reproducteurs, la plupart des fourmis sont aptères (sans ailes).
Elles se sont adaptées à presque tous les milieux terrestres et souterrains (on en a trouvé jusqu’au fond d’une grotte de 22 km de long en Asie du Sud est), sans toutefois avoir colonisé les milieux aquatiques et les zones polaires et glaciaires permanentes.
Les œufs sont pondus par une ou parfois plusieurs reines (bien qu'il existe des fourmis sans reine;les espèces de fourmis possédant une seule reine sont appelées monogynes et celles possédant plusieurs reines sont dites plurigynes), et la plupart des individus grandissent pour devenir des femelles aptères et stériles appelées ouvrières. Périodiquement, des essaims de nouvelles reines et de mâles, généralement pourvus d'ailes, quittent la colonie pour se reproduire. Les mâles meurent ensuite rapidement, tandis que les reines survivantes, fécondées, fondent de nouvelles colonies ou, parfois, retournent dans leur fourmilière natale.

Comportements

Les fourmis possèdent un comportement que l'on retrouve par exemple chez les abeilles, consistant à rassembler un grand nombre d'individus afin de créer une colonie fonctionnelle et rapide.

Communication

La communication entre les fourmis se fait surtout au moyen de produits chimiques volatiles appelés phéromones, émises par diverses glandes, parfois dans une substance lipophile qui recouvre naturellement tout le corps de la fourmi. Comme d'autres insectes, les fourmis sentent avec leurs antennes. Celles-ci sont assez mobiles, ayant — comme mentionné plus haut — une articulation coudée après un premier segment allongé (le scape), leur permettant d'identifier aussi bien la direction que l'intensité des odeurs. Ce système d'orientation olfactif est combiné avec des composantes visuelles (points de repère, position du soleil), capacité à mesurer la distance parcourue.
L'utilisation principale des phéromones réside dans la définition et le repérage de « pistes » olfactives destinées à guider les fourmis vers des sources de nourriture (voir ci-dessous). Les phéromones sont aussi mélangées avec la nourriture échangée par trophallaxie, informant chacune sur la santé et la nutrition de ses congénères. Les fourmis peuvent aussi détecter à quel groupe de travail (par exemple le fourragement ou la maintenance de nid) l'une ou l'autre appartient. De même, une fourmi écrasée ou attaquée produira une phéromone d'alerte dont la concentration élevée provoque une frénésie agressive chez les fourmis à proximité ou dont une concentration plus faible suffit à les attirer. Dans certains cas, les phéromones peuvent être utilisées pour tromper les ennemis, ou même pour influencer le développement des individus. Ainsi, la reine produit une phéromone spéciale en l'absence de laquelle les ouvrières commenceront à élever de nouvelles reines.
Certaines fourmis émettent des sons, on parle alors de stridulations (friction de la râpe, formée d'un alignement de côtes, de stries, de dents, d'épines, et du grattoir, qui consiste en une saillie ou un bord vif, qui produit la stridulation, un peu comme le ferait un clou grattant sur une lime ou l'ongle passant sur les dents d'un peigne). Ces sons permettent alors d'attirer d'autres ouvrières pour, par exemple, porter une proie trop lourde pour un individu isolé. Cette méthode est toutefois moins efficace que la piste de phéromones, comme l'a montré G.D dans sa fameuse expérience du même nom.
D'autres utilisent aussi la communication visuelle, de moins en moins répandue. Chez les Tetraponeras par exemple, lorsque les larves ont un besoin en nourriture, elles remuent simplement la tête pour que, rapidement, une ouvrière intervienne pour lui ingurgiter de la nourriture liquide de bouche à bouche. Chez les Tisserandes, lorsqu'une ouvrière se lance dans la construction d'un nouveau nid, elle commence par agripper une feuille pour la courber. Elle sera immédiatement rejointe par son entourage qui aura aperçut la scène et qui l'aidera dans sa tâche. C'est ainsi qu'elles pourront rejoindre les bords de deux feuilles pour les tisser entre elles.

Comportement collectif

Les fourmis attaquent et se défendent en mordant et, pour certaines espèces, en projetant de l'acide formique (fomicinae) qui fait fondre la chitine des insectes, ou d'autres substances pouvant engluer un adversaire, ou encore en piquant à l'aide d'un aiguillon (qui chez quelques espèces reste piqué avec la glande à venin dans la peau de la victime).
Chez la plupart des espèces, la colonie a une organisation sociale complexe et est capable d'accomplir des tâches difficiles (exploiter au mieux une source de nourriture, par exemple). Cette organisation apparaît grâce aux nombreuses interactions entre fourmis, et n'est pas dirigée -- contrairement à une idée répandue -- par la reine. On parle alors d'intelligence collective, pour décrire la manière dont ce comportement collectif complexe apparaît, grâce à des règles individuelles relativement simples.
Dans les colonies de fourmis, le « comportement global » n'est donc pas programmé chez les individus, on dit qu'il émerge de l'enchaînement d'un grand nombre d'interactions locales entre les individus et leur environnement.
Un exemple classique de comportement collectif auto-organisé est l'exploitation des pistes de phéromones. Une fourmi seule n'a pas l'intelligence nécessaire pour choisir le plus court chemin dans un environnement complexe. De fait, c'est la colonie dans son ensemble (du moins, les individus impliqués dans le fourragement) qui va choisir ce chemin.
En 1980, Jean-Louis Deneubourg a pu vérifier expérimentalement qu'une colonie de fourmis (de l'espèce Lasius niger) disposant de deux chemins de longueurs différentes pour rallier une source de nourriture, choisissait plus souvent le chemin le plus court. Il décrit ainsi ce phénomène

Si l'on considère plusieurs chemins pour se rendre sur le lieu d'approvisionnement, on comprend que les individus empruntant le plus court reviendront plus vite à la fourmilière que ceux qui auront pris le plus long. C'est ainsi que ce chemin comportera une trace olfactive de plus en plus forte par rapport aux autres et sera donc préféré par les fourmis.
On connaît depuis d'autres exemples de ce type, comme la construction du nid, la répartition du couvain dans celui-ci, l'entassement des cadavres de la colonie, l'organisation en « supercolonies », etc.