Lorsque les températures augmentent, les colonies de fourmis doivent prendre des décisions collectives. Pendant que chaque fourmi sent la chaleur monter sous ses pieds, elles poursuivent leur route comme d’habitude, jusqu’à ce qu’elles inversent brusquement leur trajectoire, l’ensemble du groupe évacuant son nid. Une équipe de chercheurs de l’Université Rockefeller a découvert que, dans de telles situations, les fourmis en tant que groupe se comportent de manière similaire aux réseaux de neurones du cerveau.
En développant un nouveau dispositif expérimental pour analyser rigoureusement la prise de décision dans les colonies de fourmis, les chercheurs ont découvert que lorsqu’une colonie évacue son nid en raison de la hausse des températures, sa décision dépend à la fois de l’ampleur de l’augmentation de la chaleur et de la taille de la colonie. . Ainsi, les fourmis combinent les informations sensorielles avec les paramètres de leur groupe afin d’arriver à une réponse collective – un processus similaire à la façon dont les réseaux neuronaux du cerveau donnent lieu à des décisions.
« Nous avons lancé une approche visant à comprendre la colonie de fourmis comme un système de type cognitif qui perçoit les entrées et les traduit ensuite en résultats comportementaux », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Daniel Kronauer, expert en évolution sociale et comportement chez Rockefeller. « C’est l’une des premières étapes vers une véritable compréhension de la manière dont les sociétés d’insectes s’engagent dans le calcul collectif. »
La prise de décision consiste en une série de calculs destinés à minimiser les coûts et à maximiser les avantages. Par exemple, dans un type de prise de décision appelé seuillage de réponse sensorielle, un animal doit détecter un apport sensoriel tel qu’une chaleur dépassant un certain niveau pour produire un comportement coûteux, comme s’éloigner.
Les scientifiques ont exposé des colonies de fourmis composées de 36 ouvrières et de 18 larves à des températures croissantes et ont découvert que lorsque la température dépassait 34 degrés Celsius, les fourmis évacuaient leur nid. Étonnamment, si la taille de la colonie était plus grande – environ 200 individus – les fourmis n’évacuaient le nid que lorsque les températures montaient à 36. « Il semble que le seuil ne soit pas fixe. Il s’agit plutôt d’une propriété émergente qui change en fonction de la taille du groupe », a déclaré le professeur Kronauer.
Selon les scientifiques, les phéromones – ces messagers chimiques invisibles qui transmettent l’information aux fourmis – jouent un rôle crucial dans la structuration de ce comportement collectif. On ne sait pas encore pourquoi les plus grandes colonies auraient besoin de températures plus élevées pour faire leurs valises. Une hypothèse est que plus la taille de la colonie est grande, plus il est difficile de la déplacer.
Dans les études futures, les chercheurs visent à affiner leur modèle théorique en interférant avec davantage de paramètres – tels que la modération du niveau de phéromones dans les enclos des fourmis ou en créant des fourmis génétiquement modifiées dotées de différentes capacités pour détecter les changements de température – et en observant la réaction des insectes.
« Ce que nous avons pu faire jusqu’à présent, c’est perturber le système et mesurer le résultat avec précision. À long terme, l’idée est de procéder à une ingénierie inverse du système pour en déduire de plus en plus en détail son fonctionnement interne », a conclu Kronauer.
L’étude est publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.
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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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