Les fourmis champignonnistes 🐜

À la rencontre d’un système d’agriculture non humaine datant de plusieurs milliers d’anneés…

Vous avez surement déjà vu, ne serait ce que dans une vidéo, ces files iconiques de fourmis, qui n’en finissent pas, transportant assidûment des feuilles vers on ne sait où. Ces fourmis appelées communément “coupe feuille” sont en fait des fourmis champignonnistes ! Elles ne mangent pas directement les feuilles qu’elles ramènent inlassablement dans leurs fourmilières. Elles les mâchent et s’en servent comme substrat pour un champignon qu’elles cultivent et qu’elles récoltent avec parcimonie car il s’agit en fait de leur principale source de nourriture.

Ce système constitue l’un des rares exemples d’agriculture non-humaine, un mutualisme si poussé qu’il a conduit à une superbe co-évolution entre insectes et champignons. On compare leur société à une “civilisation souterraine” structurée autour de gigantesques jardins, ventilations sophistiquées et véritables autoroutes vivantes.

Genre et répartition

Les fourmis champignonnistes sont représentées par deux genres, Atta et Acromyrmex. Ces deux genres font partie de la famille des Myrmicinae et de la tribu des Attini. Ainsi cette tribu concentre toutes les espèces dites ‘coupe feuille” mais pas seulement ! On y retrouve aussi le genre très répandu des Pheidole comme l’espèce méditerranéenne Pheidole pallidula ou encore le genre Wasmannia avec Wasmannia auropunctata, espèce exotique envahissante dans beaucoup de pays dont la France depuis 3 ans. Mais ces deux genres malgré leurs proximité phylogénétique ont des différences morphologiques et comportementales claires.

Par exemple les Atta n’ont que 2 paires d’épines là où les acromyrmex en ont 3 ou 4.

Photo prise à la loupe binoculaire d’une ouvrière Acromyrmex (haut) et d’une ouvrière Atta (bas)

Les deux genres cultivent un champignon en y déposant de la matière organique, souvent des feuilles ou des pétales, mais les Acromyrmex ont plus tendance à ramasser par terre qu’a directement coupé les feuilles comme les Atta. Leurs nids sont aussi plus petits et moins populeux. Les deux cultivent le même genre de champignons (Leucoagaricus) mais la culture est bien plus intensive chez les Atta.

Effectivement le genre Atta, lui, forme certaines des colonies les plus populeuses du monde myrmécologique, avec des nids dont la surface peut dépasser plusieurs dizaines de mètres carrés et dont les réseaux souterrains s’étendent sur plusieurs mètres de profondeur. Chaque colonie mobilise des millions d’individus qui modifient profondément leur environnement. Comme nous allons le voir dans le prochain chapitre, les Atta ont une réelle spécialisation des ouvrières avec un énorme polymorphisme social. Chez les Acromyrmex les castes sont moins distinctes.

Les deux sont présentes dans les forêts tropicales d’Amérique du Sud et d’Amérique centrale jusqu’au sud des Etats unis où elles y trouvent une quantité illimitée de substrat organique à récolter pour leurs champignons. A savoir que les Acromyrmex ont une zone de répartition plus large en se situant aussi dans des zones plus “austères” en substrat organique, plus arides ou plus froides, comme des pampas. Elles sont également présentes à des altitudes où les Atta se font rares, notamment dans les Andes où certaines espèces supportent des variations thermiques bien plus fortes.

Ces fourmis peuvent aussi devenir de véritables ravageuses lorsqu’elles s’installent dans les zones agricoles. Leurs colonies, immenses et très consommatrices, prélèvent des quantités impressionnantes de matière végétale : jeunes pousses, feuilles d’arbres fruitiers, cultures vivrières… Dans certaines régions d’Amérique du Sud ou des Caraïbes, elles provoquent des pertes économiques importantes et compliquent la gestion des plantations. En Guadeloupe, par exemple, les « fourmis manioc » (Acromyrmex octospinosus) sont connues pour défolier rapidement les cultures de manioc, d’agrumes ou de bananiers, obligeant les agriculteurs à mettre en place une lutte régulière. Elles sont un rare exemple de fourmis type “coupe feuilles” invasives après leurs introduction accidentelle en Guadeloupe vers le milieu du 19eme siecle. Leur succès repose sur leur organisation sociale, leur capacité à établir de vastes réseaux de nids et leur reproduction rapide, ce qui les rend difficiles à contrôler sans affecter l’environnement.

Pour la suite on se concentrera en particulier sur les Atta.

Organisation et morphologie

Élever un champignon de cette envergure n’est pas de tout repos … Toutes les ouvrières y sont plus ou moins consacrées selon leurs castes.

Photo des différentes castes de fourmis Atta avec de gauche à droite minor, media, major et reine.

Chez les Atta, les petites minors (2 à 5 mm, les tailles sont à titre indicatif et diffère selon les espèces) sont celles s’occupant directement du champignon. De par leurs petites tailles, il leur est plus facile de s’insérer dans les petites cavités du champignons. Elles sont aussi à charge du couvain et de la propreté du nid.

Les Atta présentent également un comportement unique : les minors “chevauchent” parfois les feuilles portées par les ouvrières media afin d’éliminer sur place les spores de champignons parasites. Elles agissent comme des sentinelles vivantes. Les médias justement (5 à 10 mm) quand a eux s’attellent à des charges demandant un peu plus de force comme la récolte et le ramassage des feuilles et la construction et la rénovation du nid. Enfin les major qu’on pourrait qualifier de soldat protègent le nid et les longues autoroutes formé par ces fourmis. On les reconnais bien à leur énorme tête (bien plus grosse que celle du minor) qui cachent leurs puissants muscles mandibulaires. On les retrouve souvent en train de veiller en périphérie des “autoroutes” d’ouvrière ramenant les feuilles fraîchement coupées. Bien que ces fourmis représentent l’un des plus hauts degrés d’organisation sociale, cela n’est pas aussi fermé que dans des sociétés humaines. Il n’est pas rare de voir des minors s’atteler à la construction du nid et des media à l’entretien du champignon. Cependant il est clair que le polymorphisme social est ici très marqué avec des ouvrières majors bien plus lourdes que des ouvrières minors (voir photo ci dessous). Le polymorphisme est parfois encore plus fort avec 6 tailles distinctes d’ouvrières, chacune remplissant un rôle bien précis : broyeuses, récolteuses, porteurs lourds, nettoyeuses, jardinières et défenseurs.

Photo d’un major Atta cephalotes

Et ne parlons pas des reines qui font aussi partie des plus gros spécimen du monde myrmécologique avec leurs tailles dépassant les 2 cm.

Enfin, cette organisation découle d’un contrôle étonnamment précis de la reine et des nourrices sur l’alimentation des larves : selon les nutriments reçus, une larve peut devenir un micro-minor ou un gigantesque major. Mais au stade d’œuf toutes les ouvrières sont identiques !

Histoire et dispersion du champignon

Comme énoncé plus tôt, les champignons cultivés par ces fourmis moissonneuses appartiennent au genre Leucoagaricus. Les espèces cultivées par les fourmis ne sont plus trouvées à l’état sauvage. Le champignon cultivé a évolué pour produire des “gongylidia”, de petites structures en forme de grappes riches en sucres et lipides, spécialement conçues pour nourrir les fourmis. Ces organes n’existent chez aucun autre champignon sauvage. Comme nos plantes agricoles optimisées pour le rendement mais ne pouvant se développer correctement sans le soin et la protection de l’homme, ces champignons ont besoin du travail des fourmis pour survivre. En particulier, ils nécessitent une hygrométrie très élevée ainsi que des températures élevées constamment. Tous ces paramètres sont maintenus par les aménagements de la fourmilière. Ceux-ci sont d’autant plus importants que le champignon émet énormément de CO2, ainsi si les fourmis ne veillent pas au grain sur la capacité d’aération de la fourmilière elles finissent toutes asphyxiées par leurs propres champignons…

Mais ce n’est pas tout ce que font les fourmis pour leurs champignons, il y a un troisième acteur majoritaire dans cette interaction. Une bactérie antiparasitaire du genre Streptomyces entretenu par les fourmis. Elle permet la survie du garde-manger de ces fourmis qui est très sensible aux attaques parasitaires. Les jardinières inspectent le champignon en permanence avec leurs antennes hypersensibles, capables de détecter des composés chimiques à des concentrations extrêmement faibles. Un simple changement d’odeur suffit à signaler un parasite ou un stress physiologique du mycélium.

Lorsqu’une future reine part du nid en s’envolant pour aller fonder une nouvelle colonie au loin, elle part avec un morceau du champignon de sa colonie originel qu’elle transportent dans une poche spéciale sous la bouche appelée “poche infrabuccale”, démontrant une grande adaptation anatomique. Si elle réussit son coup cette “bouture” de champignon deviendra le garde manger de sa future colonie. Ainsi les lignés de champignon sont apparentés au ligné des fourmis. Si jamais l’inoculation ne prend pas et que le champignon finit par mourir, la nouvelle reine et sa colonie sont condamnées …

On peut parler d’une vraie domestication du champignon par la fourmis. Certaines études génétiques indiquent que les lignées de champignons accompagnent les fourmis coupe-feuilles depuis plus de 15 millions d’années, créant une parenté évolutive comparable à celle d’un élevage humain ancien.

Importance écologique, culturelle, et économique

Les fourmis champignonnistes jouent un rôle écologique majeur. Elles déplacent d’énormes quantités de biomasse : une colonie mature d’Atta peut couper jusqu’à 15 % de la production foliaire annuelle d’une forêt tropicale.

Loin de détruire la forêt, ce recyclage constant stimule la croissance de la végétation, aère le sol et enrichit localement en matière organique. Elles sont ainsi considérées comme des “espèces ingénieures”. Elle modifie l’environnement à son profit créant de nouvelles conditions écologique bénéfique ou néfaste pour d’autre espèce

Leurs nids géants modifient l’hydrologie du sol : les milliers de galeries améliorent l’infiltration de l’eau et réduisent l’érosion. Certaines plantes profitent même préférentiellement des sols modifiés par les Atta . Sur le plan culturel, les fourmis coupe-feuilles jouent un rôle dans les traditions de plusieurs peuples amazoniens. Certaines espèces sont consommées grillées (en particulier leurs grosses reines) ou utilisées dans la médecine locale.

Reines Atta laevigata plongée dans l’eau salée et rôtie.

Économiquement, les Atta peuvent devenir des ravageurs agricoles redoutables. Elles s’attaquent à des cultures variées : orangers, cacaoyers, manguiers, bananiers. Certaines fermes d’Amérique du Sud perdent jusqu’à 20 % de leur production à cause de colonies installées à proximité. Leur capacité d’organisation et leur force collective rendent leur contrôle particulièrement difficile.

Un super-organisme agricole, l’agriculture avant l’humain ?

Les fourmis champignonnistes représentent la forme la plus avancée d’agriculture non-humaine, bien plus élaborée que celle des termites ou des coléoptères éleveurs de champignons. Plusieurs éléments en font un véritable système agricole complet.

Production

Elles collectent un substrat, le transforment, régulent sa qualité et assurent une production continue.

Sélection

Les colonies éliminent les souches de champignons moins productives ou infectées, maintenant une lignée optimisée.

Santé et hygiène

Les Streptomyces qu’elles cultivent fonctionnent comme une pharmacie interne produisant des antibiotiques naturels.

Transfert générationnel

La lignée des semences (ici le champignon est transmise de mère en fille. Le fragment de champignon transporté par la future reine est bien une bouture de la culture de la colonie de sa mère.

Architecture “agro-industrielle”

Les nids d’Atta comprennent des chambres dédiées : salles de culture, couveuses, salles d’élimination des déchets, tunnels de ventilation, zones de tri… Une organisation qui évoque de véritables complexes agroalimentaires miniatures.

Adaptation comportementale et génétique

Le mutualisme a transformé la physiologie même du champignon et des fourmis : le champignon produit des organes spéciaux pour nourrir les fourmis, et les fourmis ont des castes ultra-spécialisées pour le cultiver.

Conclusion

L’histoire des fourmis champignonnistes montre que l’agriculture est plus ancienne que ce que l’on pense : bien avant que les premiers humains ne sèment le moindre grain, ces insectes avaient déjà inventé un certain type d’agriculture.

Les analyses phylogénétiques les plus récentes montrent que l’ancêtre commun des fourmis attines (le groupe qui inclut Atta et Acromyrmex) a commencé à pratiquer la culture de champignons il y a environ 50 à 60 millions d’années. Les lignées spécialisées dans la culture intensive, dont les Atta et les Acromyrmex, ont quant à elles émergé entre 15 et 20 millions d’années.

À titre de comparaison, l’agriculture humaine est apparue il y a environ 10 000 à 12 000 ans, au début du Néolithique. Cela signifie que les fourmis cultivent leurs champignons plus de 5 000 fois plus longtemps que nous ne cultivons le blé, le riz ou le maïs. Ce parallèle est d’autant plus marquant que, malgré l’immense distance évolutive qui sépare nos deux lignées, il y a des convergences entre nos agricultures.

Regarder une colonie d’Atta travailler donne l’impression d’observer une version miniature de notre propre agriculture où chaque ouvrier, du minuscule jardinier au major colossal, participe à un système agricole réglé. C’est observer une agriculture entièrement intégrée au vivant avec une précision collective et une spécialisation des individus dans les différents maillons . C’est peut-être ce qui rend les fourmis champignonnistes si captivantes : elles montrent que l’agriculture n’est pas une invention humaine, mais un principe biologique dont il semble que nous en soyons finalement, l’un des derniers praticiens.