Pourquoi les colonies de fourmis ralentissent en vieillissant, et ce que cela révèle sur le vieillissement biologique
Toutes les colonies de fourmis ne construisent pas au même rythme. De nouvelles expériences montrent que la structure d'âge d'une colonie, c'est-à-dire la proportion de jeunes ouvrières par rapport aux plus âgées, détermine directement la vitesse et l'efficacité de la construction du nid. Le parallèle avec le vieillissement biologique est difficile à ignorer.
Dans la biologie des insectes sociaux, le nid est bien plus qu'un abri : c'est la structure physique du superorganisme, comparable à un squelette. Il s'agrandit à mesure que la colonie croît, se répare après les dommages, et son architecture reflète l'histoire de vie de la colonie. Mais la façon dont ce processus de construction est coordonné, et en particulier le rôle que joue l'âge des ouvrières individuelles, était jusqu'ici mal compris.
Des chercheurs publiant dans eLife ont mené des expériences avec des colonies de la fourmi Camponotus fellah. Ils ont comparé deux types de groupes : de jeunes colonies ayant grandi naturellement à partir d'une seule reine fécondée, et des groupes expérimentaux dont l'âge exact de chaque ouvrière était connu. Le résultat : un nombre égal de fourmis ne creuse pas de façon égale. Les jeunes ouvrières fouillent nettement plus, et plus vite, que les ouvrières âgées, même dans des groupes de taille identique. La démographie de la colonie, c'est-à-dire sa répartition par âge, détermine sa capacité collective à construire.
Le superorganisme vieillit lui aussi
Cela peut sembler anecdotique du point de vue entomologique, mais cela touche une question fondamentale en biologie du vieillissement : une colonie, en tant que système, vieillit-elle comme le fait un animal individuel ? La réponse semble être oui. À mesure que les ouvrières vieillissent, leurs contributions individuelles aux tâches collectives diminuent, de façon non linéaire, avec des effets sur la production de l'ensemble de la colonie. Une colonie composée principalement de vieilles ouvrières est bien moins performante qu'une colonie de même taille composée de jeunes individus, même si la reine reste fertile et productive.
Ces résultats sont éclairants pour la biologie évolutive comme pour la recherche sur le vieillissement. Chez les fourmis, il existe un lien direct entre la structure d'âge du groupe et ses performances collectives. Chez les humains, quelque chose d'analogue est visible à l'échelle des populations : les sociétés vieillissantes font face à un rapport changeant entre individus en âge de travailler et personnes âgées, avec des effets mesurables sur diverses formes de capacité productive. L'analogie est imparfaite, les sociétés humaines étant incomparablement plus complexes, mais la biologie sous-jacente du vieillissement en tant que propriété à l'échelle d'un système reste comparable.
La récupération après une catastrophe : là aussi, l'âge compte
Une deuxième observation de l'étude concerne la récupération après un événement catastrophique, en l'occurrence la destruction expérimentale d'un nid existant. Les jeunes colonies se sont rétablies plus vite et ont reconstruit plus efficacement que les colonies plus âgées de taille comparable. La capacité de récupération est elle aussi, selon l'étude, déterminée par la démographie. Cela fait écho à la littérature sur la cicatrisation chez les animaux et les humains : les individus jeunes récupèrent plus vite et plus complètement que les plus âgés, en partie parce que les systèmes de réponse cellulaire deviennent moins réactifs avec le temps.
La question de savoir si les colonies de fourmis constituent une clé de lecture directement transposable au vieillissement humain reste ouverte. En revanche, comme modèle pour la biologie collective et les effets du vieillissement démographique à l'échelle d'un système, elles offrent quelque chose de rare : une maniabilité expérimentale et une clarté biologique au sein d'un organisme social complexe.