Master 2 – Universite de Tours/ University of Regensburg – stratégies de reproduction de la fourmi Cardiocondyla elegans

Objet : Etude des stratégies de reproduction chez la fourmi Cardiocondyla elegans : rôle du transport des sexuées par les ouvrières

La sélection sexuelle est un des mécanismes majeurs expliquant la diversité du vivant. Régis par la sélection de parentèle, les insectes sociaux ont développé une stratégie de reproduction altruiste entre individus très apparentés. Différents types de conflits apparaissent alors entre individus au sein des colo-nies pour accéder à la reproduction. Parmi eux, la compétition entre mâles pour l’accès aux femelles joue un rôle fondamental, particulièrement chez les espèces de fourmis polygynes/polyandres.

Le genre Cardiocondyla est caractérisé par l’existence de mâles aptères, qui vivent et se reprodui-sent à l’intérieur du nid durant une longue période de reproduction grâce à une spermatogenèse continue. Certaines espèces sont polygynes et présentent à la fois des mâles ailés classiques et quelques mâles aptères très agressifs. Ceux-ci utilisent différents stratagèmes (variables selon l’espèce) pour s’accaparer les futures reines présentes dans le nid. Dans ces sociétés polygynes, le vainqueur s’accouple alors avec toutes les gynes présentes dans la colonie, y compris ses soeurs. Bien que cette stratégie engendre un certain degré de consanguinité, les populations des espèces du genre Cardiocondyla semblent stables, ce qui pourrait s’expliquer par d’autres mécanismes.

En effet, les espèces monogynes du genre Cardiocondyla n’ont que des mâles aptères, plus nom-breux et moins agressifs (pas de caractéristiques morphologiques particulières) que ceux des espèces polygynes. Les sexués sont produits en été et les mâles s’accouplent avec les très nombreuses gynes qui s’y trouvent. Ce type de reproduction à l’intérieur du nid devrait engendrer une très forte consanguinité au sein de l’espèce. Néanmoins, chez Cardiocondyla elegans, plus de 29% des accouplements ont lieu entre des individus non apparentés. L’un des mécanismes permettant de diminuer cette consanguinité a été récemment identifié : l’accès des mâles aux femelles est au moins en partie contrôlé par les ouvrières ; certaines d’entre elles transportent en effet activement les gynes d’un nid à l’autre, alors que ces gynes semblent ne pas pouvoir pénétrer seules dans un nid étranger. Afin de bien comprendre la stratégie de reproduction de l’espèce, il est donc nécessaire d’étudier les conditions dans lesquelles se font ces trans-ports.

Ainsi, les premières questions se posent :
– Le comportement de transport est–il influencé par une proximité génétique entre les ouvrières transporteuses et les gynes transportées ?
– Le transport est-il réellement indispensable à l’introduction d’une gyne étrangère à l’intérieur d’un nid ?

En août 2015 a eu lieu une campagne de terrain qui a permis de confirmer l’importance de ce méca-nisme de transport de reines au sein des colonies et de récolter un nombre conséquent de couples (ouvrière transporteuse / reine transportée), ainsi que les ouvrières des nids de départ et d’arrivée. Actuellement les signatures chimiques des différents protagonistes sont analysées. Sachant que ces profils chimiques sont directement corrélés à l’agressivité des individus lors des processus de reconnaissance des apparentés, ils représentent un bon proxy des échanges entre colonies.

Le travail envisagé s’inscrit dans le cadre d’une collaboration scientifique entre l’Université de Tours (J.L Mercier et C. Lucas) et l’Université de Regensburg (J. Heinze et A. Schrempf) (projet PHC PROCOPE 2015 n°32912VA). Il consistera à tenter de comprendre quelle est la proximité génétique entre les reines transportées, les ouvrières transporteuses et les nids de départ et d’arrivée, en utilisant la technique des microsatellites mise au point sur cette espèce. D’autre part, des colonies ont été rapportées à Regensburg et ont été mises en élevage ; des tests comportementaux d’introduction de gynes seront menés sur place afin de vérifier l’importance du transport dans l’adoption des gynes au sein d’une colonie.

Contact :
J.L. Mercier : jean-luc.mercier@univ-tours.fr
C. Lucas : christophe.lucas@univ-tours.rf

Conditions :
Bonne maîtrise de l’anglais (indispensable)
Financement : stage rémunéré

Un voyage en Allemagne (université de Regensburg) est prévu au printemps 2016 (dates à discuter) ; frais de séjour pris en charge par le projet PROCOPE.