En copiant leur signature chimique, ces coléoptères s’infiltrent chez les fourmis

Pour les coléoptères qui vivent dans des colonies de fourmis, la vie ressemble au paradis. Des larves qui se tortillent et des œufs de fourmis sans défense pouvant être dévorés. À l'extérieur de la colonie, des centaines de milliers de fourmis se tiennent prêtes à repousser les prédateurs et parasites.

Selon une nouvelle étude parue dans la revue scientifique Cell, si l'un de ces coléoptères quitte la colonie de fourmis dans laquelle il est parvenu à rentrer, il n'aura plus qu'un jour à vivre.

De la bactérie qui vit dans les intestins des insectes aux champignons mycorhiziens présents sur les racines des plantes, les organismes symbiotiques abondent dans l'arbre de la vie, indique Joseph Parker, biologiste de l'évolution au California Institute of Technology et auteur principal de l'étude. Tous ces symbiotes ont quelque chose en commun : leur interdépendance a tellement évolué qu'ils ne peuvent plus vivre sans leur hôte.

Joseph Parker et ses collègues cherchent à comprendre pourquoi. Ils ont étudié la relation curieuse entre un Staphylinidae, Sceptobius lativentris, et son hôte, la fourmi du genre Liometopum occidentale. 

« UNE IMAGE MIROIR PARFAITE »

Un défi important pour intégrer une colonie de fourmis : le contrôle des odeurs. 

Quand deux fourmis de la même colonie se rencontrent, elles se touchent les antennes afin de s’identifier mutuellement. Ce phénomène est connu sous le nom d'antennation, explique Joseph Parker, et il est rendu possible par des composants chimiques : les hydrocarbones cuticulaires ou CHC. 

Tous les insectes fabriquent des CHC qui sont cireux et leur servent à se protéger contre la dessiccation. Ils permettent aux insectes de ne pas se dessécher. Il y a très longtemps, les fourmis ont développé la capacité de sentir les profils CHC des autres et de les utiliser pour différencier leurs amis de leurs ennemis. Cela signifie que chaque coléoptère qui vit parmi les fourmis doit d'abord contourner ce drôle de contrôle de sécurité.

Afin de mieux comprendre comment cela fonctionne, les scientifiques ont étudié les profils CHC de trois espèces de coléoptères qui présentent différents niveaux de symbiose avec des fourmis. Les coléoptères sont indirectement apparentés et chaque espèce a développé un mode de vie qui lui est propre avec les fourmis. 

Les coléoptères du genre Platyusa sonomae fabriquent quelques CHC similaires à ceux des fourmis, mais pas assez. « Ils ne sont jamais parfaitement acceptés dans les colonies, » affirme Joseph Parker. « Ils vivent en périphérie et nous pensons que c'est une sorte d'étape transitoire dans leur évolution. »

De la même manière, les coléoptères du genre Liometoxenus newtonarum sont des imitateurs imparfaits. Ils semblent compenser la différence en fabriquant d'autres composants qui calment les fourmis afin qu'elles ne les attaquent pas. Comme les coléoptères du genre Platyusa, ils ne vivent pas au sein de la colonie mais mangent les fourmis adultes qui sont mortes en dehors. 

Pour finir, il y a les coléoptères du genre Sceptobius lativentris. L'étude de Joseph Parker a révélé que les coléoptères adultes désactivent complètement leur capacité à fabriquer des CHC. Cela leur permet probablement d'être discrets assez longtemps pour intégrer une colonie de fourmis. 

Pour compléter ce déguisement olfactif, les coléoptères du genre Sceptobius rampent sur le corps d'une fourmi pour récolter son odeur grâce à une manœuvre de toilettage. Ils « utilisent leurs mandibules pour agripper ses antennes puis utilisent leurs pattes pour se frotter contre le corps de la fourmi sur lequel ils étalent ensuite leurs pattes, » explique Joseph Parker. Lui et ses collègues étaient stupéfaits par le fait que le profil CHC des coléoptères qui résulte de ce procédé soit « une image miroir parfaite » de celui des fourmis. « Ils ramassent le profil CHC des fourmis et se badigeonnent essentiellement avec leurs signaux chimiques afin d'être acceptés. »

Une fois qu'un coléoptère est parfumé correctement, il devient intouchable. Il ne s'agit pas seulement de ne pas se faire attaquer par les fourmis, ces dernières nourriront les coléoptères de leur propre bouche et les autoriseront même à manger leurs larves et œufs sans conséquence.

UNE ARME À DOUBLE TRANCHANT 

Il y a un piège cependant pour ces rusés coléoptères. 

S'il devenait avantageux pour eux d'évoluer hors de leur relation avec les fourmis, les coléoptères adultes auraient besoin de fabriquer leurs propres CHC de nouveau, ce qui révèlerait leur ruse et en ferait les ennemis immédiats de leurs hôtes. En même temps, les coléoptères ne peuvent pas empêcher leur dessèchement sans les fourmis. 

De plus, les expériences de Joseph Parker ont démontré que les CHC des fourmis disparaissent généralement en moins de vingt heures et doivent sans cesse être remplacés. Cela signifie que les coléoptères se retrouvent... coincés. 

« Je me suis toujours demandé pourquoi [les coléoptères] ne survivent pas longtemps quand ils sont séparés de leurs hôtes fourmis, » révèle Christina Kwapich, écologiste comportementale à University of Central Florida et autrice sur le sujet. « J'imagine que j'ai toujours cru qu'ils ne se nourrissaient pas assez mais c'est vrai, il leur faudrait moins de temps pour se dessécher que pour mourir de faim. »

Alors que cela pourrait sembler être une impasse d'un point de vue évolutif pour les coléoptères, une autre étude publiée en 2025 par l'équipe de Joseph Parker dans la revue scientifique Current Biology a dévoilé que les coléoptères essaieraient d'approcher et d'intégrer d'autres espèces de fourmis quand ils en auraient la possibilité, en laboratoire au moins. Les fourmis essaient bien entendu de détruire les coléoptères mais cela montre au moins que ces derniers essaieront d'imiter d'autres espèces et suggère que, dans les bonnes conditions, lesdites espèces pourraient potentiellement développer une autre sorte de symbiose. 

« Ils ont intégré l'angle écologie chimique, un angle moléculaire et un angle comportemental, » soulève Christina Kwapich, spécialisée en grillons myrmécophiles, qui vivent aux côtés des fourmis. « Ils s'y sont vraiment attaqués par tous les angles possibles et je trouve que c'est une histoire à la fois belle et forte. »

Par la suite, le laboratoire de Joseph Parker espère apprendre comment les coléoptères ont progressivement évolué, passant d'une position de défense lors d'attaques de fourmis à une vie parmi elles. Par ailleurs, il reste beaucoup à apprendre sur la façon dont cette symbiose s'est stabilisée avec le temps. 

En particulier, comment se fait-il que les coléoptères parasites n'envahissent pas leurs colonies hôtes ? Cet équilibre fragile est « crucial pour l'évolution d'une symbiose qui puisse durer sur de longues périodes d'évolution, » affirme Joseph Parker.