Les Fourmis

, que l’on pourrait facilement se procurer, et nous sommes tombées d’accord sur du nonadécène. Dans le même temps, nous avons produit un plan plus ou moins définitif. Le partage du travail n’a pas été trop difficile : il était logique que Sarah, qui gardait la fourmilière chez elle, et qui s’intéressait beaucoup au comportement des fourmis, s’occupe de la présentation générale des fourmis, de leur mode de vie, et de la nécessité de leur communication ; Phoungmalay tenait absolument à prendre en charge ce qui concernait l’anatomie des fourmis et son rôle dans la communication ; et ce qui m’attirait le plus était la partie chimie de notre TPE, l’étude des phéromones, de la chimie organique et du nonadécène en particulier. Pour sa partie, Sarah s’est appuyée sur ses observations de notre petite communauté de fourmis, ainsi que sur des ouvrages généraux traitant de fourmis. Phoungmalay s’est servi d’Internet, et de l’ouvrage de Rémy Borssut « La communication chimique chez les animaux » (Belin, 1997, 143 pages, A la croisée des sciences).

Pour ma part, j’ai travaillé à partir de notre manuel de chimie et de quelques thèses disponibles sur le net, ainsi que du site Pherobase, et de l’ouvrage précédemment cité.

Notre sujet répond bien à la consigne de couplage bidisciplinaire, en liant biologie et chimie. En effet, nos deux premières parties, l’étude générale des fourmis, correspondent à la myrmécologie, branche de l’entomologie, elle-même branche de la zoologie, et donc de la biologie. La troisième partie, qui traite du rôle des phéromones, se situe à mon avis encore dans la biologie, car nous ne parlons pas vraiment de l’aspect technique des phéromones. La dernière partie, enfin, est essentiellement consacrée à la chimie : le fonctionnement de la Chromatographie en Phase Gazeuse (pour l’identification des phéromones), et la chimie des phéromones (chimie organique). La toute fin de notre dernière partie, qui sera l’expérimentation même du nonadécène dans notre fourmilière, devrait venir conclure notre TPE en liant définitivement la biologie et la chimie.

A l’heure actuelle, nous n’avons pas encore pu réaliser cette expérimentation, faute de nonadécène… Il se pourrait aussi que nous ne puissions pas la réaliser même en en obtenant, car la population de notre fourmilière stagne (hivernage oblige), et nos fourmis se montrent relativement timides… Ainsi, notre TPE est encore inachevé. Mais nous savons que le résultat de l’expérience sera concluant (si nous pouvons la faire), ayant vu au cours de nos recherches des test semblables. Nous pouvons donc affirmer, sans avoir encore pu l’observer, que les phéromones remplissent de multiples fonctions dans la fourmilière, et qu’elles sont nécessaires au fonctionnement de cette société, puisqu’elles sont à l’origine de la majorité des interactions et des agissements des fourmis.

Nous avons donc atteint notre objectif principal, celui de comprendre le fonctionnement et le rôle des phéromones, mais il nous faut encore réaliser nos expériences avec le nonadécène pour nous permettre d’évoquer la synthèse de phéromones, et surtout pour illustrer notre travail et finaliser la production que nous présenterons lors de l’oral.

Introduction

I. Fourmis

1. Un mode de vie communautaire

Voir bouquin bibli Sarah I

2. La communication chimique

http://fourmistpe.free.fr/others_page/dossier_pages/communication_pages/pheromones.html

Pour permettre à leur mode de vie communautaire de fonctionner, les fourmis ont besoin de se reconnaitre entre les, d'une part, mais également de communiquer basiquement pour répondre aux besoins de leur colonie.

Elles font pour cela appel à la communication chimique. Celle-ci est une particularité fondamentale des insectes sociaux, notamment des fourmis, puisqu'il s’agit là de leur principal mode de communication.

Les phéromones sont des substances chimiques émises par la plupart des animaux et certains végétaux, qui agissent comme des messagers sur des individus de la même espèce. Les phéromones sont comparables aux hormones. En effet, elles constituent une puissante voie de communication. Libérées en quantité très faible, elles sont néanmoins détectables sur plusieurs kilomètres. Mais, tandis que les hormones classiques (insuline, adrénaline, etc.) sont produites par les glandes endocrines et circulent uniquement dans le milieu intérieur (plasma sanguin et lymphe), les phéromones sont produites par des glandes exocrines, donc sécrétées dans le milieu extérieur.

Les phéromones sont, dans la plupart des cas, volatiles. C'est donc à l'aide de leurs antennes que les fourmis parviennent à distinguer les messages chimiques présents dans l'air environnant. Très fiable et efficace, ce moyen de communiquer est devenu le plus usité. Il intervient en effet dans toutes sortes de situations : entre les ouvrières et la reine, pour donner l'alerte lorsque la colonie est menacée ou encore pour marquer le territoire. Nous allons ainsi aborder en détail, les différentes situations dans lesquelles les fourmis utilisent les phéromones pour communiquer.

http://tpefourmispheromones.centerblog.net/

Les phéromones pistes

Les fourmis utilisent des sortes de routes pour se déplacer, ce sont les phéromones pistes. Elles s'orientent avec des substances chimiques et suivent certaines règles de bases.

Premièrement, dès que les exploratrices trouvent une source de nourriture elles le signalent et peuvent même juger la qualité de celle-çi dans leurs messages chimiques.

Enfin les fourmis qui transportent la nourriture, repasse par les chemins des exploratrices et émettent le même message tant que la source fournit de la nourriture.

Les phéromones d' alarme

Il existe aussi des phéromones d'alarme qui sont des substances volatiles secrétées par une fourmi ayant détecté un danger ou un ennemi proche. Elles sont capitales pour la survie de la fourmilière comme pour mobiliser rapidement toutes les fourmis soldats en cas de danger. Elles se différencient en quatre types:

- Premier type: éveil des fourmis et agitation de leurs antennes pour découvrir la source du problème.

- Deuxième type: excitation chez les fourmis qui se mettent à courir à la recherche du danger.

- Troisième type: Les fourmis affluent vers la zone de trouble en attaquant tout corps étranger au nid.

- Quatrième type: Augmentent les pulsations agressives et les poussent au sacrifice en plein combat.

Ces quatres phéromones se différencient par leurs composition chimique propre à chacune et de leur vitesse de diffusion dans l'air. Ainsi les phèromones d'alarme déclenchent comme leur nom l'indique l'alarme dans le nid . Leur libérations se traduit par une agitation et un comportement agressif temporaire des fourmis environnantes.

Les phéromones passeport

Les fourmis portent des phéromones imprégnées sur leur cuticule, ce sont les phéromones passeports qui permettent de différencier les fourmis selon leur nid. Ce sont des sortes de cartes d'identité très sophistiquées qui permettent à d' autres fourmis de connaitre par simple contact antennaire de nombreuses informations sur la fourmi qui se trouve devant elle comme l'espèce, le nid, la caste, ou le stade de développement...

Chaque nid possède sa propre odeur, cela permet comme chaque colonie de reconnaitre ses camarades, ses alliées et les intrus.

3. L'anatomie de la fourmi au service de la communication chimique

Voir sites Phoung.

a) Communication sonore, tactile et visuelle

Bien que la communication chimique soit très importante chez les fourmis, elles utilisent d’autres moyens non négligeables pour transmettre leurs messages.

- La communication sonore :

Les fourmis possèdent un mince grattoir transversal situé sous le thorax qui frotte contre un plateau de fines crêtes parallèles situé sur l’abdomen. Ce frottement entraîne une stridulation (terme scientifique pour désigner le crissement aigu provoqué) propageant des ondes sonores à travers le sol. Ces ondes codent pour un signal de détresse et elles sont perçues par l’intermédiaire des pattes des autres fourmis, jouant le rôle de détecteurs ultra sensibles aux vibrations du sol (beaucoup plus perceptibles que les vibrations de l’air pour les fourmis. De plus, lorsqu’elles trouvent de la nourriture, les fourmis sont capables de «chanter» et l’intensité de la vibration sonore déterminera la qualité de l’aliment trouvé (on rappelle que certaines espèces de fourmis tapent une ou plusieurs parties de leur corps sur le sol pour