Stabilité évolutive d'un mutualisme plante/fourmis obligatoire et spécifique

Evolutionary stability of a specific and obligatory ant-plant mutualism

• Auteur / Autrice : Julien Grangier
• Direction : Alain Dejean, Jérôme Orivel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Comportement animal

Fourmis

Plantes myrmécophiles

Relations insecte-plante

Mutualisme (biologie)

Mots clés libres

Allomerus decemarticulatus

Défense Indirecte

Filtres sélectifs

Fourmis

Guyane française

Hirtella physophora

Mutualisme

Myrmécophyte

Reconnaissance de l'hôte

Transmission horizontale

Résumé

En théorie, les dérives vers l'exploitation indirectionnelle sont fréquemment possibles dans les mutualismes, du fait d'anciens mutualistes évoluant vers le parasitisme ou d'organismes extérieurs s'immisçant dans les associations. Paradoxalement, les mutualismes sont partout. Comment perdurent-ils face à ces pressions déstabilisatrices ? Nous avons exploré cette question chez le myrmécophyte guyanais Hirtella physophora et son associé quasiment exclusif, la fourmi Allomerus decemarticulatus. Premièrement, les divers effets exercés l'un sur l'autre par les deux partenaires ont été examinés. Pour la plante, les fourmis constituent une défense indirecte optimale contre les phytophages, essentiellement comme sous-produit de leur activité de fourragement. Pour les fourmis, la plante offre des poches foliaires et du nectar, ainsi que des conditions facilitant l'exploitation d'un territoire exclusif. Le fonctionnement global de ce mutualisme correspond donc à la pseudoréciprocité, situation limitant la possibilité de conflits entre partenaires. De plus, contrairement à d'autres espèces congénériques, A. Decemarticulatus ne castre pas systématiquement son hôte en réponse à l'espace de nidification limitant. Par ailleurs, nous avons étudié la phase de rencontre des partenaires pour savoir ce qui empêchait l'intrusion d'exploiteurs externes. Les rôles potentiels de la compétition interspécifique, des filtres sélectifs et de la reconnaissance de la plante-hôte par les reines ont été testés. Le dernier mécanisme, jusqu'ici rarement démontré, est prépondérant et pourrait contribuer à la structuration d'une communauté compartimentée favorisant le maintien d'associations spécifiques.

In theory, shifts to unidirectional exploitation are often possible in mutualisms as former mutualits evolve towards parasitism or because external organisms interfere with established associations. Paradoxically, mutualisms are everywhere. How can they persist in the face of these destabilizing pressures? We explored this question in the Guianian myrmecophyte Hirtella physophora and its almost exclusive inhabitant, the ant Allomerus decemarticulatus. First, we examined all the effects that the partners have on each other. For the plant, the ants represent an optimal, indirect defence against herbivores, mainly as a by-product of their foraging activity. For the ants, the plant offers shelter and some nectar, and also conditions favouring their use of an exclusive territory. Thus the global functioning of this mutualism corresponds to the concept of pseudoreciprocity, a situation limiting the possibilities of conflict between partners. Moreover, contrary to other congeneric species, A. Decemarticulatus does not systematically castrate its host in response to the nesting space limitation. Besides, we studied the encounter of the partners to determine what prevents the presence of intruders. We experimentally tested the role interspecific competition, selective filters and host recognition by the queens could have. The last mechanism, rarely demonstrated, proved to be prominent and could contribute to the structuring of a compartmentalized community that favours the perpetuation of very specific associations.