Des licornes prédatrices au Crétacé

Vendredi, 27 mai 2016

Une équipe internationale de paléontologues, menée par un enseignant-chercheur de l’université de Rennes 1, membre du laboratoire Géosciences Rennes (OSUR, CNRS) a mis au jour des fossiles spectaculaires d'une fourmi-licorne datée de 99 millions d'années, dont la morphologie extrême suggère une adaptation pour la prédation en solitaire de larges proies, une écologie étonnamment sophistiquée pour cette fourmi pourtant parmi les plus anciennes connues. Cette étude vient de paraître dans la revue Current Biology. 


Ceratomyrmex ellenbergeri (fossiles préservés dans l'ambre crétacé du Myanmar). Vue générale et vues latérale et ventrale de la tête montrant les mandibules surdimensionnées (flèches noires) et la corne frontale spatulée (flèches blanches) (© V. Perrichot)


Depuis des débuts modestes au Crétacé inférieur, vraisemblablement vers 120-130 millions d'années, les fourmis se sont largement diversifiées jusqu'à devenir aujourd'hui les insectes sociaux les plus abondants (on dénombre plus de 13000 espèces actuelles), présents dans la plupart des écosystèmes terrestres. Leur succès écologique est généralement attribué à leur comportement social remarquable. Toutes les fourmis sont sociales et vivent en colonies variant de quelques dizaines à plusieurs millions d'individus. En revanche, toutes ne coopèrent pas à des activités en groupe, et certaines des prédatrices les plus efficaces chassent en solitaire, armées de puissantes mandibules capables de se refermer très rapidement sur leurs proies (les anglo-saxons parlent de 'trap-jaw ants').

Des études récentes sur l'évolution des fourmis ont suggéré que les précurseurs des lignées actuelles vivaient en petites colonies de prédatrices spécialisées et chassant en solitaire, mais aucun fossile n'était venu étayer cette hypothèse jusqu'à présent (les fossiles crétacés sont rares et la plupart ont une morphologie générale ne permettant pas de conclusions claires sur leur écologie).

Une nouvelle fourmi primitive de type 'trap-jaws', découverte fossilisée dans l'ambre crétacé du Myanmar (Birmanie) par Vincent Perrichot et ses collaborateurs, vient conforter cette hypothèse et suggère que certaines des premières fourmis étaient spécialisées pour la prédation solitaire de larges arthropodes. Moins de 10 mm de long, mais des mandibules surdimensionnées en forme de faucille et surtout la présence extraordinaire d'une corne frontale spatulée inconnue chez toutes ses congénères: voici à quoi ressemblait, il y a 99 millions d'années, cette fourmi baptisée Ceratomyrmex ellenbergeri. 

Ceratomyrmex appartient à une lignée aujourd'hui disparue, les Haidomyrmecines, qui vivaient au Crétacé et possédaient de curieuses mandibules en forme de faucille. Les biologistes sont longtemps restés perplexes quant à l'écologie de ces étranges fourmis, les mandibules semblant fonctionner comme un piège rapide à la manière des fourmis 'trap-jaws' actuelles, mais manoeuvrant verticalement par rapport à l'axe du corps plutôt qu'horizontalement comme chez toutes les autres fourmis.

A la différence des autres Haidomyrmecines, Ceratomyrmex possédait des mandibules énormes et une corne frontale dotée d'un lobe apical épineux à l'évidence sensitif, le tout formant un large système préhensile pour écraser voire empaler des proies de grande taille, par exemple des myriapodes. La corne couverte de soies et d'épines devait vraisemblablement permettre de palper et d'immobiliser la proie pour la transporter.

Bien qu'appartenant à la lignée la plus basale des fourmis, Ceratomyrmex possédait une morphologie spécialisée semblable à celle des fourmis 'trap-jaws' actuelles, mais plus extrême, ce qui suggère qu'elle chassait probablement comme elles, en solitaire. La découverte de ce nouveau fossile indique que peu après l'avènement des fourmis, certaines montraient déjà un comportement écologique très sophistiqué.

  • Reconstitution de Ceratomyrmex ellenbergeri basée sur les fossiles exceptionnellement préservés découverts dans l'ambre crétacé du Myanmar (© V. Perrichot)
  • Vue schématisée de la tête de Ceratomyrmex ellenbergeri illustrant le mécanisme de piège formé par les mandibules surdimensionnées et la corne spatulée, et déclenché par contact des soies sensitives (© V. Perrichot)

Source(s): 

Extreme morphogenesis and ecological specialization among Cretaceous basal ants. Current Biology. Perrichot V.1,2, Wang B.3, Engel M.S.2,4, 2016. doi:10.1016/j.cub.2016.03.075.

1-CNRS UMR 6118 Géosciences & OSUR, Université Rennes 1,  France
2-University of Kansas Biodiversity Institute, Division of Entomology, Natural History Museum, University of Kansas, USA
3-State Key Laboratory of Palaeobiology and Stratigraphy, Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences, China
4-Department of Ecology & Evolutionary Biology, University of Kansas, USA

Contact(s):
  • Vincent Perrichot, Université Rennes 1 (Geosciences Rennes, OSUR, CNRS-INSU)
    vincent [dot] perrichot [at] univ-rennes1 [dot] fr, 02 23 23 60 76

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