San Francisco Frontiers - La fourmi, pur produit des changements environnementaux passés

"Les fourmis font partie de ces petits organismes qu'on ne voit pas forcément parce qu'elles sont souvent très petites et aussi parce qu'on les prend souvent seulement pour des ouvrières", avance Julie Campana, première autrice de l'étude publiée mercredi dans Royal Society Open Science.

Les fourmis sont apparues il y a 140 millions d'années et ne cessent depuis de jouer un rôle essentiel dans l'écosystème.

"Elles ont des rôles écologiques très diversifiés, qui vont de la dispersion des graines dans les forêts - ce qui permet de renouveler les plantes, les arbres - à l'aération des sols via les galeries que certaines espèces vont creuser pour construire leurs fourmilières", explique la chercheuse française du Muséum national d'histoire naturelle et pour le CNRS au sein de l'Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (sud).

- Biotiques et abiotiques -

De manière globale, la spéciation des espèces - le processus d'évolution amenant à l'apparition de nouvelles espèces - est influencée par les facteurs environnementaux, c'est-à-dire l'ensemble des éléments d'un milieu. Ces facteurs peuvent être de deux natures: biotiques et abiotiques.

Les facteurs biotiques sont constitués des êtres vivants, comme les plantes, les animaux, les champignons et les bactéries. Les facteurs abiotiques sont les éléments non vivants, comme la lumière, l'eau, la température, le sol et l'air.

"On a voulu savoir comment autant d'espèces ont pu apparaître au cours de ces 140 millions d'années. On a donc cherché à comprendre quels facteurs environnementaux ont pu favoriser l'apparition ou, au contraire, la disparition de certaines espèces", résume la chercheuse.

Le consensus scientifique a longtemps postulé que la diversification des fourmis était principalement la conséquence du développement des plantes à fleurs (angiospermes). Celles-ci, offrant abris et nourriture aux fourmis et fortes de leurs 335.000 espèces, leur ont ouvert la voie de la diversification.

"Effectivement, les plantes à fleurs restent un facteur environnemental déterminant dans la dynamique de diversification des fourmis mais ce n'est pas le seul", explique la chercheuse.

Pour mener leur enquête, les scientifiques ont d'abord classé les 15.000 espèces de fourmis en 30 groupes, aux propriétés proches.

Puis ils ont soumis ces groupes à divers scénarios possibles de diversification, combinant quatre variables environnementales: deux pour les facteurs biotiques (plantes à fleurs et plantes à graines nues) et deux pour les facteurs abiotiques (température et niveau marin).

"C'est un peu comme les scénarios du GIEC, les scénarios d'évolution du climat. On a testé différents scénarios de diversification avec les quatre variables séparées. Grâce à des méthodes probabilistes, on a déterminé quels scénarios pouvaient expliquer le mieux ce qu'on observait aujourd'hui en termes de diversité chez les fourmis", résume la chercheuse.

- Niveau des mers -

Il apparaît en particulier que les variations climatiques, c'est-à-dire celles du niveau des mers et des températures, ont joué un rôle plus important que ce qui était admis jusqu'à présent.

"On avait jusqu'à présent un peu sous-estimé l'influence de ces facteurs environnementaux plutôt physiques. Mais notre article met surtout en avant le fait que l'environnement est multiple", souligne la chercheuse.

Ces variations passées du niveau marin peuvent ainsi expliquer l'histoire évolutive du groupe Solenopsidini, auquel appartient l'espèce Adelomyrmex coco. Mais ce sont les variations de températures qui ont favorisé le développement des Heteroponerini, auquel appartient l'espèce Heteroponera imbellis.

Et si les angiospermes sont bien à l'origine de la richesse du groupe Leptanillini, auquel appartient l'espèce Leptanilla japonica, c'est la diversification des plantes à graines nues (gymnospermes) qui a, par exemple, favorisé celle du groupe Dolichoderini, auquel appartient l'espèce Dolichoderus quadridenticulatus.

Dans le contexte actuel de dérèglement climatique rapide, cette étude permet donc de mieux comprendre l'influence des variations environnementales sur le déclin actuel de la biodiversité et d'orienter des actions de préservation.

M.Hill--SFF