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Les fourmis, leurs pratiques agricoles avisées et leur navigation efficace devraient nous inspirer

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 Les fourmis coupeuses de feuilles cultivent des jardins de champignons qui alimentent des colonies tentaculaires. Tim Flach/Pierre via Getty Images

Le roi Salomon a peut-être acquis une partie de sa célèbre sagesse d'une source improbable - les fourmis.

D’après une Légende juive, Salomon s'est entretenu avec une reine des fourmis intelligente qui a confronté son orgueil, faisant toute une impression sur le roi israélite. Dans le livre biblique de Proverbes (6:6-8), Salomon partage ce conseil avec son fils : « Regarde la fourmi, paresseux, considère ses voies et sois sage. Qui n'ayant ni guide, ni surveillant, ni dirigeant, lui fournit sa nourriture en été, et rassemble sa nourriture pendant la moisson.

Bien que je ne puisse revendiquer aucun lien familial avec le roi Salomon, malgré le partage de son nom, j'admire depuis longtemps la sagesse des fourmis et j'ai passé plus de 20 ans étudier leur écologie, leur évolution et leurs comportements. Bien que l'idée que les fourmis puissent offrir des leçons aux humains existe certainement depuis un certain temps, il peut y avoir une nouvelle sagesse à tirer de ce que les scientifiques ont appris sur leur biologie.

Les fourmis ont développé des organisations sociales très complexes.

 

Les leçons de l'agriculture des fourmis

En tant que chercheur, je suis particulièrement intrigué par fourmis productrices de champignons, un groupe de 248 espèces qui cultivent des champignons comme principale source de nourriture. Ils comprennent 79 espèces de fourmis coupeuses de feuilles, qui cultivent leurs jardins fongiques avec des feuilles fraîchement coupées qu'ils transportent dans leurs énormes nids souterrains. J'ai fouillé des centaines de nids de fourmis coupeuses de feuilles du Texas à l'Argentine dans le cadre de l'effort scientifique pour comprendre comment ces fourmis coévoluaient avec leurs cultures fongiques.

Tout comme les agriculteurs humains, chaque espèce de fourmi productrice de champignons est très particulière quant au type de cultures qu'elle cultive. La plupart des variétés descendent d'un type de champignon que les ancêtres des fourmis productrices de champignons ont commencé à cultiver il y a environ 55 à 65 millions d'années. Certains de ces champignons ont été domestiqués et sont désormais incapables de survivre seuls sans leurs éleveurs d'insectes, tout comme certaines cultures humaines telles que le maïs.

Les fourmis ont commencé à cultiver des dizaines de millions d'années avant les humains.

 

Les éleveurs de fourmis sont confrontés à bon nombre des mêmes défis que les agriculteurs humains, y compris la menace des ravageurs. Un parasite appelé Escovopsis peut dévaster les jardins de fourmis, provoquant la famine des fourmis. De même, dans l'agriculture humaine, les épidémies de ravageurs ont contribué à des catastrophes comme la Famine irlandaise de pommes de terre, La 1970 brûlure du maïs et le menace actuelle pour les bananes.

Depuis les années 1950, l'agriculture humaine s'est industrialisée et repose sur monocultures, ou cultiver de grandes quantités de la même variété de cultures en un seul endroit. Pourtant, la monoculture rend les cultures plus vulnérables aux ravageurs car il est plus facile de détruire un champ entier de plantes génétiquement identiques qu'un champ plus diversifié.


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L'agriculture industrielle s'est tournée vers les pesticides chimiques comme une solution partielle, transformant la lutte antiparasitaire en agriculture industrie d'un milliard de dollars. Le problème avec cette approche est que les parasites peuvent développer de nouvelles façons de contourner les pesticides plus vite que les chercheurs ne peuvent développer des produits chimiques plus efficaces. C'est une course aux armements – et les parasites ont le dessus.

Les fourmis aussi cultiver leurs cultures en monoculture et à une échelle similaire – après tout, un nid de fourmis coupeuses de feuilles peut abriter 5 millions de fourmis, qui se nourrissent tous des champignons dans leurs jardins souterrains. Eux aussi utilisent un pesticide pour contrôler Escovopsis et autres nuisibles.

Pourtant, leur approche de l'utilisation des pesticides diffère de celle des humains d'une manière importante. Les pesticides anti-fourmis sont produit par des bactéries ils se laissent pousser dans leurs nids, et dans certains cas même sur leur corps. Conserver les bactéries sous forme de culture vivante permet aux microbes de s'adapter en temps réel aux changements évolutifs des ravageurs. Dans la course aux armements entre les ravageurs et les agriculteurs, les fourmis agricoles ont découvert que les bactéries vivantes peuvent servir d'usines pharmaceutiques capables de suivre le rythme des ravageurs en constante évolution.

Alors que les développements récents dans la lutte contre les ravageurs agricoles se sont concentrés sur génie génétique plantes cultivées produire leurs propres pesticides, la leçon de 55 millions d'années d'agriculture des fourmis est de tirer parti des micro-organismes vivants faire produits utiles. Des chercheurs expérimentent actuellement appliquer des bactéries vivantes sur des plantes cultivées pour déterminer s'ils sont efficaces pour produire des pesticides qui peuvent évoluer en temps réel avec les ravageurs.

Améliorer les transports

Les fourmis peuvent également offrir des leçons pratiques dans le domaine des transports.

Les fourmis sont notoirement douées pour localiser rapidement la nourriture, qu'il s'agisse d'un insecte mort sur le sol d'une forêt ou de quelques miettes dans votre cuisine. Ils le font en laissant un traînée de phéromones – des produits chimiques avec une odeur particulière que les fourmis utilisent pour guider leurs compagnons de nid vers la nourriture. Le chemin le plus court vers une destination accumulera le plus de phéromones, car plus de fourmis auront fait des allers-retours le long de celui-ci dans un laps de temps donné.

Dans les années 1990, des informaticiens ont développé un classe d'algorithmes modélisés d'après le comportement des fourmis qui sont très efficaces pour trouver le chemin le plus court entre deux emplacements ou plus. Comme pour les vraies fourmis, le chemin le plus court vers une destination accumulera le plus de phéromones virtuelles car plus de fourmis virtuelles l'auront parcouru en un temps donné. Les ingénieurs ont utilisé cette approche simple mais efficace pour concevoir des réseaux de télécommunication et cartographier les itinéraires de livraison

.Les fourmis coupeuses de feuilles entasser un patch de terre Des milliers de fourmis peuvent emprunter le même chemin sans provoquer d'embouteillages. Esteban Castao Solano/EyeEm via Getty Images

Non seulement les fourmis sont douées pour trouver le chemin le plus court entre leur nid et une source de nourriture, mais des milliers de fourmis sont capables de voyager le long de ces routes sans provoquer d'embouteillages. J'ai récemment commencé à collaborer avec le physicien Oscar Andrey Herrera-Sancho pour étudier comment les fourmis coupeuses de feuilles maintiennent un flux aussi régulier le long de leurs voies de recherche de nourriture sans les ralentissements typiques des trottoirs et des autoroutes humains bondés.

Nous sommes utiliser des caméras pour suivre comment chaque fourmi réagit aux obstacles artificiels placés sur son sentiers de recherche de nourriture. Notre espoir est qu'en comprenant mieux les règles que les fourmis utilisent pour réagir à la fois aux obstacles et au mouvement des autres fourmis, nous pourrons développer des algorithmes qui pourront éventuellement aider à programmer des voitures autonomes qui ne resteront jamais coincées dans la circulation.

Regarde la fourmi

Pour être juste, il existe de nombreuses façons dont les fourmis sont loin d'être des modèles parfaits. Après tout, certaines espèces de fourmis sont connues pour meurtre aveugle, et d'autres pour asservir les bébés.

Mais le fait est que les fourmis rappelle-nous nous-mêmes - ou la façon dont nous aimerions nous imaginer - à bien des égards. Ils vivent dans des sociétés complexes avec répartition du travail. Ces palmes coopérer pour élever leurs petits. Et ils accomplissent prouesses techniques remarquables - comme la construction de structures avec des entonnoirs d'air pouvant abriter des millions de personnes - le tout sans plans ni chef. Ai-je mentionné que leurs sociétés sont entièrement géré par des femmes?

Il reste encore beaucoup à apprendre sur les fourmis. Par exemple, les chercheurs ne comprennent toujours pas parfaitement comment se développe une larve de fourmi soit une reine - une femelle ailée qui peut vivre 20 ans et pondre des millions d'œufs - soit une ouvrière - une femelle sans ailes, souvent stérile, qui vit moins d'un an et effectue tous les autres travaux de la colonie. De plus, les scientifiques découvrent constamment de nouvelles espèces - 167 nouvelles espèces de fourmis ont été décrites en 2021 seulement, portant le total à plus de 15,980 XNUMX.

En considérant les fourmis et leurs nombreuses façons fascinantes, il y a beaucoup de sagesse à acquérir.La Conversation

A propos de l'auteur

Scott Salomon, professeur agrégé d'enseignement en écologie et biologie évolutive, Rice University

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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