Le mutualisme chez la fourmi polygyne facultative Ectatomma tuberculatum : Etude génétique et comportementale

par Lea Zinck

Thèse de doctorat en Biologie du comportement

Sous la direction de Pierre Jaisson.

Soutenue en 2007

à Paris 13 .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse a été d'étudier le mutualisme chez la fourmi facultativement polygyne Ectatomma tuberculatum. D'une part, nous avons pu montrer le caractère mutualiste des sociétés polygynes au niveau infra-colonial, à travers l'absence de népotisme dans le comportement de soin des ouvrières envers les reines. Afin de comprendre ce résultat en apparente contradiction avec la théorie de la sélection de parentèle, nous nous sommes ensuite intéressés aux causes ultimes et proximales de la polygynie chez E. Tuberculatum. Notre approche combinant études génétiques et comportementales a permis de montrer l'existence de budding et de polydomie dans cette espèce, et de relier la variabilité du nombre de reine par nid à de la polygynie secondaire. De plus, la disper-sion limitée des femelles dans cette espèce est responsable de l'existence d'une viscosité génétique au niveau de la population qui permet d'expliquer l'ouverture des colonies et l'absence de discrimi-nation de parentèle, et donc la possibilité d'adoptions de reines non apparentées. L'étude du profil des hydrocarbures cuticulaires des reines et des ouvrières lors de ces adoptions, a par ailleurs révélé que les hydrocarbures cuticulaires ne semblent pas permettre une reconnaissance de parentèle, mais signalent plutôt la caste et la fertilité des reines. D'autre part, la distribution agrégée des colonies sur le terrain, en relation avec la mosaïque des fourmis arboricoles, nous a amené à étudier le caractère mutualiste de cette espèce à l'échelle de la population. Notre étude du niveau d'agressivité et de la territorialité de cette fourmi a ainsi révélé que les colonies voisines entretiennent des relations privi-légiées ce qui suggère l'existence d'un mutualisme au niveau inter-colonial. Nous discutons ces ré-sultats dans le contexte des supercolonies et montrons que c'est l'organisation sociale d'E. Tubercula-tum grandement influencée par des contraintes environnementales, et non des propriétés unic6loniales de cette fourmi, qui sont à l'origine de sa dominance écologique dans la mosaïque des fourmis arboricoles. Le mutualisme particulier de cette espèce découle en fait de l'absence de dis-crimination qui caractérise ces populations, et résulte d'un point de vue évolutif, de la sélection de parentèle, du fait de la forte structuration génétique des populations d'E. Tuberculatum dans ces ha-bitats.

  • Titre traduit

    Mutualism in the facultative polygynous ant Ectatomma tuberculatum : a genetical and behavioural study


  • Résumé

    The aim of this work was to 'study mutualism in the facultative polygynous ant Ectatomma tuber-culatum. First, we investigated within-colony mutualism by studying the absence of nepotism in worker-queen care in polygynous colonies of E. Tuberculatum. We then studied the proximal and ultimate causes of polygyny in this species. Genetic and behavioural analysis revealed that secondary polygyny, budding and polydomy occur in E. Tuberculatum, and that the limited dispersal of females results in strong population and colony genetic structure. Genetic viscosity at a fine spatial scale therefore allows to explain the absence of kin discrimination and the success of experimental unrelated queen adoptions. Moreover chemical analysis of cuticular hydrocarbon profiles during queen adoption experiments reveal that cuticular hydrocarbons can-not be used as kin recognition cues in this species, while they could be involved in queen fertility signalling. Second, we investigated between-colony mutualism in this dominant ant species, because of its typical ag-gregated nest distribution in patches. The absence of territoriality and the low level of aggression between neighbouring colonies of E. Tuberculatum suggest that mutualism may occur at the population level and par-ticipates in this ant's ecological dominance. Our results reveal that the social organisation of E. Tuberculatum is likely to be responsible of its dominance in the mosaic of arboreal ants, and not any unicolonial property. In conclusion, mutualism within- and between-colonies in E. Tuberculatum likely results from the absence of kin and colonial discrimination in these populations. The social organisation of this species is in fact largely influenced by ecological constraints of the mosaic of arboreal ants and kin selection can explain the evolu-tion of mutualism in E. Tuberculatum due to the strong genetic structure of its populations in these habitats.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (130 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 120-130. Annexes 117-119

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris 13 (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis). Bibliothèque universitaire. Section Sciences.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TH 2007 001
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