Une étude révèle comment les fourmis coupeuses de feuilles évaluent la taille des portions de feuilles

Elles ne sont peut-être pas capables de sauter de grands immeubles d’un seul bond, mais les fourmis coupeuses de feuilles sont des super-héros d’insectes, capables de transporter des morceaux de feuilles jusqu’à six fois leur masse corporelle pour cultiver des champignons dans leurs emprunts. Mais comment les créatures charismatiques déterminent-elles la taille des fragments qu’elles taillent avec leurs mandibules ?

Utilisent-ils leur corps comme une simple règle, ou utilisent-ils des informations sur la position de leur corps pour ajuster la distance de coupe, s’adaptant à l’épaisseur d’une feuille tout en la démembrant ?

Sachant que les insectes modifient la trajectoire d’une coupe lors de la sculpture de Parafilm de différentes épaisseurs, Flavio Roces de l’Université de Würzburg, en Allemagne, a décidé de découvrir comment les fourmis régissent la taille des portions qu’elles coupent. Lui et ses collègues, Daniela Römer et Rebecca Exl (également de l’Université de Würzburg), ont publié leur découverte dans Journal de biologie expérimentale que chaque fourmi garde une trace de la position du bord de la feuille en la saisissant avec ses pattes arrière tout en faisant pivoter son corps pendant qu’elle coupe pour couper des parties de feuille parfaites.

Les chercheurs ont d’abord dû comprendre comment les insectes découpent des fragments de feuilles réguliers. Exl façonné de fausses feuilles de Parafilm – une couche pour les feuilles fines (0,13 mm), trois pour les feuilles épaisses (0,38 mm) – les a frottées avec des feuilles de ronce broyées ou de l’huile de rose pour les rendre plus attrayantes pour les fourmis et les a installées dans la zone de recherche de nourriture d’une colonie de fourmis Atta sexdens en laboratoire. Dès qu’une fourmi montait à bord, Exl récupérait la pseudo-feuille et la positionnait devant une caméra pour enregistrer les manœuvres de la fourmi.

Initialement, la fourmi se trouvait le long du bord de la feuille, avec la patte postérieure et centrale du côté le plus proche du bord saisissant le Parafilm. Ensuite, il a coupé vers le haut, faisant progressivement pivoter son corps jusqu’à ce qu’il se redresse en coupant en arc de cercle, attachant le deuxième membre postérieur lorsque son corps était presque vertical.

Au fur et à mesure que la fourmi continuait à couper, elle tournait davantage, libérant finalement le premier membre postérieur du bord de la feuille tout en tenant le deuxième membre postérieur, jusqu’à ce qu’elle coupe le morceau en coupant à travers le bord de la feuille après avoir fait pivoter le corps de 180 degrés. Et quand Exl a comparé la posture des fourmis lorsqu’elles coupaient des feuilles épaisses et fines, elle s’est rendu compte qu’elles adaptaient leur technique, accroupissant leurs pattes pour réduire leur portée pour couper de plus petits fragments de forme elliptique lorsqu’elles étaient pourvues de feuilles épaisses.

Alors, comment les fourmis contrôlaient-elles la taille des fragments qu’elles incisaient ? La connaissance de la position de leurs pattes postérieures agrippant le bord de la feuille pourrait-elle guider leur trajectoire de coupe ? Cette fois, Exl a attendu que chaque fourmi soit à mi-chemin d’une coupe avant d’insérer doucement un morceau de papier entre la fourmi et la fausse feuille pour relâcher sa prise alors qu’elle continuait à couper.

Sans connaître la position de leurs pattes par rapport au bord de la feuille, certaines fourmis coupent de plus petites portions elliptiques. Ils utilisaient les informations fournies par leurs pattes postérieures agrippant le bord de la feuille pour guider la trajectoire de leur coupe. Cependant, certaines fourmis étaient encore capables de couper des fragments de taille similaire. Utilisaient-ils d’autres informations sensorielles pour guider leur trajectoire ? Les poils à l’avant du cou, qui détectent la position de la tête, pourraient-ils contribuer à leur sens de la direction de coupe ?

Exl a soigneusement rasé ces poils et a permis aux fourmis de couper une feuille de Parafilm tout en détachant doucement les membres de l’insecte du bord avec la protection en papier, et cette fois les fourmis ont complètement perdu la direction, produisant des fragments de forme aléatoire qui n’avaient rien à voir avec l’elliptique. morceaux qu’ils avaient coupés auparavant.

Cela implique que les fourmis coupeuses de feuilles dépendent de la connaissance de l’emplacement du bord de la feuille fourni par leurs pattes et de la position de leur tête, pour les maintenir en coupe sur la courbe et s’assurer qu’elles n’excisent jamais les fragments qui dépassent leur force exceptionnelle.