Le mutualisme : un échange de bons procédés

Le vivant induit un nombre incalculable d’interactions biologiques. Cet article traite de l’une de ces interactions, à savoir le mutualisme. Ce phénomène est illustré par la relation entre la fourmi et le puceron.

« Le mutualisme définit une interaction durable, une symbiose, dans laquelle les deux espèces tirent bénéfice de leur association. »

Le mutualisme, au-delà des interactions entre espèces d’animaux, existe aussi dans les relations entre animaux et plantes. Par exemple, les pollinisateurs comme les abeilles, les papillons ou les colibris se nourrissent du nectar des fleurs, en même temps, ils se couvrent de pollen et le transportent vers d’autres fleurs, ce qui permettra à la plante de se reproduire.

La pollinisation concerne 170 000 espèces de plantes et 200 000 espèces animales qui contribuent à hauteur de 35 % de la production des cultures alimentaires mondiales (Landry, 2010).

L’exemple de la relation entre fourmis et pucerons : exploités mais protégés…

Le système fourmis-pucerons a été beaucoup étudié, particulièrement la relation entre deux espèces très communes en Europe : la fourmi noire des jardins (Lasius niger) et le puceron noir de la fève (Aphis fabae).

Du sucre pour toute la colonie

Les pucerons se nourrissent de la sève élaborée circulant dans le phloème et excrètent une substance sucrée appelée miellat sous forme de gouttelettes. Le miellat, qui se présente sous forme de liquide visqueux, découle des produits de la digestion qui ne sont ni assimilés ni transformés (90 à 95 % sucres et un peu d’acides aminés). Cette substance, hautement nutritive pour les fourmis permet de nourrir la colonie. Pour récolter le miellat, les fourmis palpent le corps des pucerons avec leurs antennes. Ces derniers excrètent alors des gouttes de miellat qu’ils évitent d’éjecter, afin de faciliter leur récolte par les fourmis (Sudd, 1967).

Ce miellat représente donc les bénéfices tirés par les fourmis dans cette interaction, mais qu’en est-il des pucerons ?

Des fourmis aux petits soins

Une étude menée par une équipe de chercheurs en Belgique (Verheggen & al, 2009), s’est penchée sur les bénéfices que pouvaient tirer les pucerons de cette relation avec les colonies de fourmis.

L’étude conclut que les fourmis améliorent les conditions de vie des pucerons.  En effet, elles offrent une protection contre les prédateurs des pucerons comme certaines espèces de chrysopes, de nabides et même les coccinelles. Une étude publiée par l’entomologiste britannique Michael Majerus illustre bien ce phénomène de défense de la colonie contre les prédateurs et plus particulièrement les coccinelles. Lorsqu’une coccinelle approche d’une colonie de pucerons gardées par les fourmis, celles-ci l’attaquent en la mordant et le poussent en dehors de la plante hôte. Cette défense semble être extrêmement efficace puisque les résultats de l’étude montrent que seulement 4% des coccinelles arrivent à manger un puceron contre 56% dans le cas de colonies de pucerons non protégées par les fourmis (Majerus, 1997).

Mieux leur « bétail » se porte, meilleure sera la récolte de miellat.

Elles chassent aussi les intrus des plantes sur lesquelles elles « s’occupent » de leurs pucerons. Elles éliminent ainsi les rivaux de leurs petits protégés, libérant A. Fabae de la compétition avec les autres espèces non myrmécophiles de pucerons. La nourriture est plus abondante et le développement des pucerons myrmécophiles favorisé (Banks, 1958).

Les fourmis quant à elles en sortent aussi gagnante : mieux leur « bétail » se porte, meilleure sera la récolte de miellat.

Au-delà de cet exemple, les relations mutualistes ne sont pas toujours simples à caractériser car celles-ci découlent d’un équilibre entre les coûts induits et les bénéfices tirés par les deux espèces qui interagissent (Bronstein, 1994). Ainsi, une relation au sein de laquelle une espèce tirera bien plus de bénéfices que l’autre sera plutôt qualifiée de parasitisme.

Bibliographie

Banks, C. J. (1958, Décembre). Effects of the Ant, Lasius niger (L.), on the Behaviour and Reproduction of the Black Bean Aphid, Aphis fabae Scop. Bulletin of Entomogical Research Volume 49, pp. 701-714.

Bronstein, J. L. (1994, Juin). Conditional outcomes in mutualistic interactions. Trends in Ecology & Evolution Volume 8, Issue 6, pp. 214-217.

Dedryver, C.-A. (2012). Entomophthorales. Récupéré sur INRAE: https://www6.inrae.fr/encyclopedie-pucerons/Pucerons-et-milieu/Antagonistes/Entomophthorales

Landry, C. (2010). Mighty Mutualisms: The Nature of Plant-pollinator Interactions. Nature Education Knowledge 3 (10), p. 37.

Langley, L. (2020, Septembre). Le mutualisme : quand la nature est à l’œuvre. Récupéré sur National Geographic: https://www.nationalgeographic.fr/environnement/2020/09/le-mutualisme-quand-la-nature-est-a-loeuvre#:~:text=Le%20mutualisme%20est%20une%20interaction%20mutuellement%20b%C3%A9n%C3%A9fique%20entre%20deux%20individus,il%20y%20ait%20n%C3%A9cessairement%20entr

Majerus, M. E. (1997). Ladybirds. London: HarperCollins, 1994. 367 pp.

Sudd, J. H. (1967). An Introduction to the Behaviour of Ants. Edward Arnold.

Verheggen, F., & aL. (2009). Mutualisme pucerons – fourmis : étude des bénéfices retirés par les colonies d’Aphis fabae en milieu extérieur. Biotechnology, Agronomy, Society and Environment, pp. 235-242.