Fourmis : découvrez pourquoi les reines vivent plus longtemps que les ouvrières

Fourmis : Découvrez Pourquoi Les Reines Vivent Plus Longtemps Que

Une espèce de fourmi se livre à des combats brutaux avec d’autres membres de sa colonie afin de remplacer les reines mortes. Celui qui gagne la bataille gagne non seulement le trône, mais obtient également une augmentation de près de 500 % de sa longévité.

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Les fourmis ouvrières de cette espèce peuvent devenir des « pseudo-reines » en remportant un duel après la mort de la reine de la colonie. Image : Hua Yan/NYU

Une fourmi reine est une fourmi adulte, femelle et fertile qui est généralement la mère de toutes les autres fourmis de la colonie. Une étude publiée ce jeudi (1) dans la revue la science a dévoilé le secret de l’allongement de la durée de vie des fourmis ouvrières jerdon (Harpegnathos saltator) qui remportent les combats pour la place de matriarche du groupe.

Selon la recherche, la clé réside dans une protéine appelée Imp-L2, qui neutralise certains des effets de l’insuline dans le corps de la reine des fourmis de substitution. Généralement, cette hormone aide à conduire le sucre du système circulatoire vers les cellules, où il peut être utilisé comme carburant.

Les reines de substitution – officiellement connues sous le nom de pseudo-reines – doivent augmenter leur production d’insuline pour faire face à l’immense quantité de nourriture qu’elles doivent consommer lors de leur prise de fonction. « Si vous voulez produire des œufs, vous devez avoir beaucoup d’insuline, car vous mangez constamment », a-t-il déclaré dans une interview avec le site Web. la science en direct le co-auteur principal de l’article, Claude Desplan, qui est professeur de biologie et de sciences neurales à l’Université de New York (NyU).

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Les fourmis ouvrières s’affrontent pour le poste de nouvelle reine de la colonie. Image : Kalyanvarma –

En plus d’aider à transporter le sucre dans les cellules, l’insuline déclenche plusieurs réactions en chaîne moléculaires, dont certaines contribuent au processus de vieillissement.

Elle peut être activée par l’insuline, plus précisément la « voie de signalisation Akt » – impliquée dans de nombreuses fonctions cellulaires, du métabolisme à la survie cellulaire – liée au vieillissement et aux maladies liées à l’âge.

Donc, si une pseudo-reine commence à pomper de grandes quantités d’insuline, en théorie, elle devrait vieillir plus vite que la fourmi ouvrière moyenne, qui demande tellement d’hormone. « Cependant, dans le cas de ces fourmis, c’est tout le contraire », a déclaré Desplan.

La durée de vie moyenne d’une fourmi ouvrière typique est de près de huit mois, tandis que les pseudo-reines peuvent vivre environ trois ans et trois mois. « C’est une durée de vie énorme », a commenté le scientifique.

Selon lui, si une pseudo-reine est placée dans une colonie différente avec un dirigeant déjà établi, elle redeviendra une ouvrière normale. Ces « ex »-pseudo-reines sont appelées « reverters » et ont une durée de vie similaire à celle des ouvrières. D’une manière ou d’une autre, seules les reines et les pseudo-reines, malgré toute l’insuline, parviennent à survivre pendant des années.

Les reines fourmis ont une phéromone unique

Pour comprendre ce paradoxe apparent, Desplan s’est associé à Danny Reinberg, professeur de biochimie et de pharmacologie moléculaire à la NyU School of Medicine, et à d’autres chercheurs de l’institution.

L’équipe a prélevé des échantillons de tissus de fourmis sauteuses ouvrières, de reverts et de pseudo-reines, en se concentrant sur les tissus impliqués dans le métabolisme et la reproduction : le cerveau, les ovaires et le corps gras, un organe gras semblable au foie humain. À l’aide d’une technique appelée séquençage d’ARN en vrac, l’équipe a analysé quelles protéines étaient en cours de construction dans les tissus échantillonnés.

Ils ont découvert que, par rapport aux ouvrières et aux révertants, les pseudo-revertantes produisaient beaucoup plus d’insuline dans le cerveau, ainsi que plus de graisse et de vitellogénine – un précurseur du jaune d’œuf – dans le corps gras.

Certaines de ces ressources corporelles grasses sont transportées vers les ovaires pour soutenir la production d’œufs, et une partie de la graisse produit ensuite une phéromone unique que seules les reines et les pseudo-reines dégagent. C’est la disparition de cette phéromone dans un nid qui conduit les fourmis ouvrières à se battre après la mort d’une reine.

Au fur et à mesure que les pseudo-reines produisent plus d’insuline, leurs ovaires grandissent et se développent pour pouvoir porter des ovules. L’insuline dirige ce processus de maturation ovarienne par la « voie de signalisation MAPK », une autre chaîne de réactions chimiques que l’insuline peut déclencher.

Dans le même temps, les ovaires produisent Imp-L2, qui bloque essentiellement la voie de signalisation Akt qui pourrait provoquer un vieillissement rapide. L’équipe a découvert que Imp-L2 sécrétée par les ovaires s’approche également du corps gras et fournit un bouclier anti-âge pour cet organe.

« La prochaine étape de notre équipe sera de comprendre comment Imp-L2 ne bloque que la voie liée au vieillissement et non celle liée à la reproduction », a déclaré Desplan, notant qu’ils prévoient d’étudier les effets de la protéine bloquant l’insuline sur d’autres insectes. y compris les mouches des fruits, et éventuellement chez les mammifères.

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