FIG. 96Promenades

Comment fonctionne une fourmilière : explorez ses chambres

À 5 mm de haut, un brin de pelouse fait 20 fois votre taille et une fourmi noire des jardins passe à hauteur de poitrine.

Comment fonctionne une fourmilière : explorez ses chambres
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Cet appareil ne peut pas afficher le modèle 3D. Les étapes de la visite ci-dessous se lisent sous forme de texte.

1 / 19 Vous passez à 5 mmVous passez de 1,7 m à 5 mm, environ la longueur d’une fourmi de jardin. Les brins deviennent des arbres et une fourmi passe à hauteur de poitrine. Marchez, regardez et utilisez Réduire, Agrandir ou le curseur Taille.

Faites glisser pour tourner. Molette ou pincement pour zoomer.

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Ce que vous parcourez

Comment fonctionne une fourmilière ? Ses ouvrières cherchent de la nourriture, soignent le couvain et entretiennent des chambres reliées par des tunnels ; ici, vous pouvez les parcourir en passant de 1,7 m à 5 mm, soit environ la longueur d’une fourmi noire des jardins. Allongez-vous sur une pelouse, la joue contre la terre, et regardez au ras du sol. L’herbe tondue toutes les quelques semaines devient une paroi dense, une goutte sur un trèfle reflète le ciel et une fourmi passe en palpant avec ses antennes. L’exposition prolonge cette perspective jusque dans le nid.

Le jardin est un carré de 4,8 m de côté, comparable à une petite cour, divisé en quatre quartiers autour d’un dôme. Au nord-ouest se trouvent pelouse, trèfle, tige couverte de pucerons et miette de biscuit au bout d’une piste. Le nord-est réunit sable, rosée, fourmis du désert, cratère de fourmis pot-de-miel et flaque. Au sud-ouest, les légionnaires attaquent dans une litière tropicale et un bivouac vivant pend sous un tronc. Au sud-est pousse un arbuste portant, haut dans ses branches, un nid de feuilles cousues par les tisserandes.

Sous le dôme central, six chambres sont reliées par des tunnels : puits d’entrée, chambre de la reine, nurserie, réserve de miel, jardin à champignon et chambre à déchets. À 5 mm de haut, vous pouvez descendre par l’ouverture du sommet et toutes les parcourir. Un vrai nid appartient à une seule espèce : celui-ci est une composition, une salle de musée plutôt qu’une colonie unique. La section sur les différences avec la réalité détaille les changements.

27 espèces vivent ici, de la fourmi pharaon de 2 mm à Dinoponera de 3 cm, soit plus de 1300 fourmis. Elles suivent leurs pistes, portent des feuilles, pendent au plafond, flottent en radeau et s’agrippent en nid vivant. Le guide présente pour chacune taille, alimentation, vitesse et sources. Une silhouette lisse sans visage, à votre taille actuelle, se tient aux scènes principales pour toujours permettre la comparaison avec vous.

Les dix premières secondes

L’exposition commence à votre taille habituelle, face à une pelouse près du dôme. En sept secondes, vous devenez 340 fois plus petit. La caméra descend, l’herbe monte comme une forêt poussant en accéléré, puis une fourmi noire traverse devant vous à hauteur de poitrine. À gauche, une goutte de rosée d’environ 9 mm mesure presque deux fois votre taille actuelle.

Le facteur 340 vient de 1700 mm divisés par 5 mm. Il reste identique partout : un brin de 10 cm devient pour vous une tour d’environ 34 m, un grain de 1 mm un rocher de 34 cm. L’indicateur en bas à gauche affiche votre taille et le facteur de réduction par rapport à votre taille réelle.

Vous pouvez changer de taille à tout moment. Dans Commandes, Votre taille suit une échelle logarithmique de 2 mm à 1,7 m. Réduire et Agrandir, ou Z et X, ramènent votre taille à 40 pour cent ou la multiplient par 2,5 en une fois. Sous terre, la limite est de 9 mm car les tunnels ne font que 15 mm de large.

Ce que signifie mesurer 5 mm

Herbe

Une feuille de pelouse mesure quelques millimètres de large et généralement 5 à 15 cm de long. À 5 mm de haut, les pointes atteignent 10 à 30 fois votre hauteur. Ici, l’herbe pousse par touffes de quatre brins courbes, chacun plié le long de sa nervure comme une vraie feuille. Les touffes oscillent au vent, dont le curseur Vent règle la force. Leurs bases étroites permettent de se faufiler, mais pas de traverser une feuille : à votre taille, c’est un mur solide.

Rosée

Par matin frais et clair, l’eau se condense sur les feuilles et au sol. Les gouttes de l’exposition mesurent 2 à 9 mm. À taille humaine, ce sont des têtes d’épingle ; à taille de fourmi, des blocs de verre. En qualité élevée, elles dévient la lumière comme des lentilles : l’herbe derrière paraît renversée et agrandie. À cette échelle, l’eau reste ronde car la tension superficielle, l’attraction entre ses molécules à la surface, compte davantage que le poids. L’horloge des Commandes change l’heure. La rosée reste entière jusqu’à 8:00, diminue entre 8:00 et 11:00 et disparaît en fin de matinée.

Sable

Les géologues appellent sable les grains de 0,0625 mm à 2 mm, selon l’échelle proposée par Chester Wentworth en 1922 ; les plus gros sont du gravier, les plus fins du limon. À 5 mm, un gros grain monte au genou et les cailloux de 2 à 3 cm sont des blocs faisant quatre à six fois votre taille. Le sable proche est dessiné grain par grain dans plusieurs couleurs, car le vrai sable mêle différents minéraux.

Pluie

La pluie est un vrai danger quand on est petit. Une goutte de 2 mm tombe à environ 6,5 m par seconde, valeur mesurée par Ross Gunn et Gilbert Kinzer en 1949. À 5 mm de haut, elle mesure deux cinquièmes de votre taille et arrive plus vite qu’une personne au sprint. Activez Pluie pour voir les impacts au sol et les éclaboussures en anneaux. Avec le son, chaque goutte proche produit un bruit sourd.

Comparer les tailles à la vôtre

Ouvrez Moi dans les outils pour saisir votre taille et votre poids réels. L’exposition calcule combien de fourmis de jardin de 4 mm formeraient une ligne aussi longue que votre taille (425 pour une personne de 1,7 m), et votre facteur de réduction actuel.

Le guide utilise les mêmes valeurs. Chaque fiche indique combien de ces fourmis correspondraient à votre taille réelle et compare leur longueur à votre taille actuelle. Un dessin place une personne de 5 mm à côté des plus petites et des plus grandes ouvrières, avec une barre de 1 cm.

Pour une comparaison dans la scène, activez Comparaison des tailles. Devant vous apparaissent une silhouette de votre taille actuelle, une fourmi noire (4 mm), une soldate coupeuse (14 mm), une fourmi balle (25 mm), une Dinoponera (30 mm) et une goutte de pluie de 2 mm. Grandissez à 1,7 m : toute la rangée devient quelques points près de vos pieds.

Une fourmi de près

À 5 mm de haut, tenez-vous près d’une fourmi en marche pour lire son anatomie. Comme tous les insectes, elle possède trois parties principales, mais différentes de celles d’un scarabée ou d’une mouche. Devant, la tête porte deux mâchoires, les mandibules, s’ouvrant latéralement comme une pince, deux yeux composés et deux antennes. Les antennes forment un coude près de leur base : un premier segment long, le scape, puis un fouet souple de petits segments. Principaux organes d’odorat, de goût et de toucher, elles bougent sans cesse.

Derrière la tête, le mésosome porte les six pattes. Vient ensuite la taille étroite caractéristique : un petit nœud chez la fourmi noire des jardins, deux chez les coupeuses, les fourmis de feu et les pharaons. Derrière se trouve le gastre, partie arrondie contenant le jabot où est conservée la nourriture à partager, ainsi qu’un aiguillon chez de nombreuses espèces.

La marche est tripode. Les pattes avant et arrière d’un côté bougent avec celle du milieu de l’autre : trois pieds forment toujours un triangle stable au sol pendant que les trois autres avancent. Regardez n’importe quelle fourmi pour voir alterner les deux triangles. Les proportions diffèrent : longues pattes élevant le corps au-dessus du sable chaud chez les espèces désertiques, énormes têtes musclées pour couper chez les grandes coupeuses, gastres plusieurs fois plus gros que la normale chez les réplètes pot-de-miel.

Quelle est vraiment la force d’une fourmi ?

« Une fourmi soulève 50 fois son poids » est une affirmation souvent répétée, mais le chiffre change à chaque récit et rarement une mesure l’appuie. Voici trois chiffres dont on connaît l’origine. Le panneau Force les représente en barres à côté de vous.

Le premier concerne les coupeuses. En 2019, Pauline Segre et Gavin Taylor ont donné des charges croissantes à des ouvrières Atta cephalotes, en notant la plus lourde que chacune pouvait encore porter. La moyenne était de 8,78 fois le poids de la fourmi, rapport à peu près constant des petites aux grandes ouvrières. Sur le terrain, les grandes choisissaient pourtant des morceaux représentant une part moindre de leur capacité, conservant davantage de force en réserve.

Le deuxième est une estimation. Des naturalistes observant les feuilles et proies transportées écrivaient souvent que les fourmis portaient au moins cent fois leur poids. Ohio State University l’a cité en présentant le troisième chiffre.

Le troisième mesure autre chose. En 2014, des ingénieurs d’Ohio State ont collé des fourmis de dôme des Allegheny face vers le bas dans une centrifugeuse, puis accéléré. L’articulation du cou commençait à s’étirer vers 350 fois leur poids et rompait entre 3400 et 5000 fois. De là vient le titre « les fourmis soulèvent 5000 fois leur poids ». Mais il s’agit de la traction supportée par le cou avant déchirure, pas d’un levage.

Pour une personne de 60 kg, les 8,78 fois de la coupeuse correspondraient à porter 527 kg. Les 3400 à 5000 fois du cou correspondraient à retenir 204 à 300 tonnes.

Pourquoi une fourmi géante serait faible

La force apparente des petits animaux vient de la géométrie. La force musculaire dépend de la section, qui croît comme le carré de la longueur. Le poids dépend du volume, qui croît comme le cube. Doubler la longueur donne des muscles quatre fois plus forts, mais un animal huit fois plus lourd.

Prenez une ouvrière de 6 mm portant 8,78 fois son poids et agrandissez-la à 1,7 m. Sa longueur est multipliée par 1700 / 6 = 283. Ses muscles deviennent 283² = 80 089 fois plus forts, mais son poids augmente 283³ = 22,7 millions de fois. La force relative est divisée par 283 : de 8,78 à 8,78 / 283 = 0,031. Une fourmi de taille humaine porterait environ 3 pour cent de son propre poids et aurait probablement du mal à tenir debout. Le panneau Force calcule cela pour votre taille.

Les fourmis transportant de gros objets travaillent généralement ensemble. Des groupes de fourmis folles à longues antennes portent une nourriture plusieurs fois plus lourde qu’une seule fourmi. Une étude d’Aviram Gelblum et de ses collègues en 2015 a montré comment quelques individus connaissant le retour orientent tout le groupe.

Pistes odorantes

Activez Pistes odorantes : des points violets montrent les pistes des fourmis noires, verts celles des coupeuses, orange celles des légionnaires, et ainsi de suite. Ce dessin représente quelque chose d’invisible dans un vrai jardin. Les fourmis déposent des phéromones, substances issues de glandes corporelles, et les suivent en les sentant avec leurs antennes.

Une piste commence lorsqu’une éclaireuse trouve de la nourriture et marque son retour. D’autres suivent et ajoutent leur propre odeur si elles trouvent à manger. Une bonne source reçoit donc une piste forte et de nombreuses visites. Quand elle s’épuise, plus personne ne renouvelle l’odeur, qui s’évapore puis disparaît. Personne ne planifie le trajet : il résulte de nombreuses petites décisions.

Les pistes indiquent aussi la direction. Duncan Jackson et ses collègues ont trouvé en 2004 que celles des pharaons bifurquent à environ 50 à 60 degrés. Les branches forment une pointe vers le nid ; leur forme suffit à indiquer le retour. L’année suivante, le même groupe a décrit une phéromone répulsive déposée à l’entrée d’une branche sans issue : premier signal « ne pas entrer » connu chez les fourmis.

Le défi Suivez l’odeur vous demande d’agir comme une fourrageuse. Activez Pistes odorantes, allez à la miette et suivez le violet jusqu’à l’entrée du nid. La piste des fourmis noires bifurque en chemin. Observez la direction de sa pointe.

Des fourmis éleveuses de pucerons

Au bout de la piste violette, une tige porte de petits pucerons verts et des fourmis noires y montent et descendent toute la journée. Les pucerons aspirent la sève sucrée et rejettent l’excédent en miellat. Les fourmis les caressent des antennes pour le récolter et chassent en échange coccinelles et autres ennemis. Pour beaucoup de fourmis de jardin, c’est une source majeure d’énergie, et la piste des pucerons est très fréquentée. Des recherches récentes étudient comment les bactéries vivant dans les pucerons modifient ce partenariat.

Compter les pas et lire le soleil

Toutes les fourmis n’utilisent pas l’odeur pour rentrer. Les Cataglyphis cherchent seules sur le sable chaud et dégagé, où une odeur durerait peu. Elles cumulent direction et distance parcourues et rentrent tout droit une fois la nourriture trouvée.

La direction vient du soleil et du motif de lumière polarisée dans le ciel. La distance vient du comptage des pas. En 2006, Matthias Wittlinger, Rüdiger Wehner et Harald Wolf ont entraîné des Cataglyphis fortis à rejoindre un nourrisseur. Là, ils ont collé des soies de porc aux pattes de certaines pour les allonger, et raccourci celles d’autres fourmis. Au retour, les premières dépassaient le nid et les secondes s’arrêtaient avant, à peu près selon le changement de foulée. Elles mesuraient donc la distance en comptant les pas. Une carte cachée près de leur nid raconte l’expérience.

La fourmi la plus rapide

Dans le sable, les argentées du Sahara font des circuits autour du nid à la plus grande vitesse mesurée chez une fourmi : 855 mm par seconde, soit environ 108 longueurs corporelles par seconde. Sarah Pfeffer et ses collègues les ont filmées sur des dunes tunisiennes en 2019. Elles cherchent à midi, quand le sable dépasse parfois 60 °C et que leurs prédateurs s’abritent. Leurs pattes plus courtes que celles de leurs parentes sont compensées par jusqu’à 47 foulées par seconde.

Leur couleur argentée est liée à cette adaptation. En 2015, Norman Shi et ses collègues ont montré la section triangulaire de leurs poils. Ceux-ci réfléchissent le visible et le proche infrarouge, et favorisent le refroidissement par rayonnement, maintenant la fourmi quelques degrés plus fraîche.

Choisissez Monter une fourmi pour atteindre sa vitesse maximale mesurée. Appliquées à une personne de 1,7 m, les 108 longueurs corporelles par seconde donneraient 108 × 1,7 = 184 m par seconde, un peu plus de la moitié de la vitesse du son.

Le dôme et l’entrée du nid

Le dôme central fait environ 4 cm de haut et 20 cm de large. Pour vous, c’est une colline huit fois plus haute. La terre a été remontée grain par grain par les ouvrières creusant les chambres. Le trou au sommet est l’entrée.

Entrez et le sol descend dans le tunnel d’accès, puis les tunnels se divisent vers six chambres. La carte d’angle devient un plan du nid sous terre ; cliquez une chambre pour y aller. Votre lampe éclaire les parois. Un vrai nid est obscur ; les fourmis utilisent toucher et odorat, et beaucoup d’espèces souterraines ont de petits yeux ou aucun.

La chambre de la reine

Au bout de la branche la plus profonde, la reine noire des jardins, d’environ 9 mm, se tient près d’un tas d’œufs. Elle s’est accouplée lors d’un vol estival des années auparavant, a stocké le sperme et pond depuis. Les ouvrières la nourrissent, la nettoient et emportent ses œufs.

Les reines vivent très longtemps. Laurent Keller et Michel Genoud ont rassemblé les records en 1997 : le plus long est celui d’une reine Lasius niger de laboratoire ayant vécu 28 ans et 9 mois. Chez les insectes sociaux, les reines peuvent vivre environ dix fois plus longtemps que leurs ouvrières et jusqu’à 500 fois plus que les mâles. Les ouvrières noires des jardins vivent généralement un ou deux ans.

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La nurserie

Les fourmis passent par quatre stades : œuf, larve, nymphe et adulte. Le couvain est trié par âge. Les œufs d’un demi-millimètre sont en tas, les larves blanches recourbées forment un cercle plus large et les nymphes enveloppées de cocons de soie brune sont empilées à côté. Les larves ne mangent pas seules ; les nourrices portent la nourriture à leur bouche.

Une intruse s’y trouve : une chenille rose bien plus grosse qu’une larve de fourmi. Les chenilles des azurés Maculinea sont emportées dans les nids de Myrmica, prises pour du couvain par les ouvrières. En 2009, Francesca Barbero et ses collègues ont enregistré les sons produits par frottement corporel des reines Myrmica et découvert leur imitation par les chenilles. Les ouvrières les traitent en reines, les nourrissent et les sauvent d’abord quand le nid est perturbé. Notre nid étant celui des fourmis noires, et non des Myrmica, cette chenille est une invitée d’un autre nid.

À côté, deux ouvrières joignent leurs bouches. C’est la trophallaxie, passage de nourriture liquide d’un jabot à l’autre. En 2016, Adria LeBoeuf et ses collègues ont analysé ce fluide et trouvé protéines, petites molécules et hormone juvénile, des signaux contribuant à régler la croissance larvaire. La nourriture partagée est aussi un canal de messages chimiques.

Le jardin à champignon

La plus grande chambre appartient aux coupeuses. Une masse grise spongieuse la remplit presque : le jardin à champignon. Les ouvrières coupent des feuilles fraîches, les rapportent, les mâchent en pâte puis y implantent le champignon. Il pousse dans la pâte et produit des extrémités renflées, les gongylidies, qui nourrissent fourmis et larves. Elles ne mangent pas les feuilles elles-mêmes.

Les fourmis cultivent des champignons depuis environ 50 millions d’années, selon l’étude évolutive de Ted Schultz et Seán Brady de 2008. Les coupeuses sont les agricultrices les plus récentes et de plus grande échelle. Une étude de Michael Branstetter et ses collègues en 2017 suggère que la domestication complète s’est produite en milieu sec, où le champignon ne pouvait survivre hors des jardins.

Un jardin attire les parasites. Escovopsis, une moisissure, attaque le champignon. En 1999, Cameron Currie et ses collègues ont trouvé sur les coupeuses des bactéries visibles en dépôt blanc et produisant des antibiotiques contre Escovopsis. Une ouvrière du jardin porte ce dépôt.

Les vrais nids sont immenses. Aldenise Moreira et ses collègues ont rempli de ciment trois nids d’Atta laevigata au Brésil, puis les ont excavés. Ils comptaient 1149 à 7864 chambres chacun, jusqu’à 7 m de profondeur, de quelques centilitres à environ 50 litres, avec des tunnels de recherche alimentaire jusqu’à 70 m du dôme. Une colonie déplace des tonnes de terre au cours de sa vie. La chambre de cette exposition fait environ 24 cm de large.

La réserve de miel

Dans une chambre plus petite, des ouvrières pot-de-miel australiennes pendent au plafond. Leurs gastres, à l’arrière du corps, sont devenus des boules ambrées de miel. Ce sont les réplètes. Les fourrageuses rapportent nectar et miellat et les nourrissent ; leur jabot s’étire jusqu’à multiplier la taille du gastre. Quand la nourriture manque dehors, elles rendent le miel.

Ce type de fourmi pot-de-miel a évolué dans plusieurs groupes de régions sèches, dont Myrmecocystus dans les déserts nord-américains et Camponotus inflatus en Australie, où les peuples aborigènes déterrent les réplètes comme aliment sucré. Une étude d’Andrew Dong et de ses collègues en 2023 a trouvé que le miel de Camponotus inflatus inhibe certaines bactéries et certains champignons en laboratoire.

La chambre à déchets

La chambre la plus profonde contient champignon usé, débris de feuilles et fourmis mortes. Les coupeuses éloignent les déchets du jardin ; dans les nids excavés au Brésil, les chambres à déchets étaient séparées des cultures, sous leur propre partie du dôme.

Comment une fourmi reconnaît-elle une compagne morte ? Pas en la voyant immobile, mais à l’odeur. En 1958, Edward O. Wilson et ses collègues ont enduit des vivantes d’acide oléique, acide gras s’accumulant dans les cadavres. Leurs compagnes les portaient au dépotoir ; elles rentraient à pied, puis étaient évacuées à nouveau. En 2009, Dong-Hwan Choe et ses collègues ont montré que les fourmis d’Argentine vivantes portent des substances empêchant leur évacuation, vite disparues après la mort. Une morte est retirée lorsque son odeur de vie s’efface.

Légionnaires et architecture vivante

Dans le quartier tropical, une colonne d’Eciton burchellii boucle dans la litière. Une colonie réunit 100 000 à 2 000 000 de fourmis sans nid creusé. Tous les quelques jours, elle se déplace entière. Entre-temps, elle pend en boule vivante, le bivouac, fait d’ouvrières accrochant leurs pattes, avec reine et couvain à l’intérieur. Un bivouac pend sous le tronc.

Les légionnaires construisent aussi autrement avec leurs corps. Devant un vide, les ouvrières s’agrippent en pont. En 2015, Chris Reid et ses collègues ont montré que ces ponts se déplacent vers la partie étroite et cessent de croître quand les ouvrières immobilisées coûtent plus que le raccourci ne rapporte. Un petit pont entre brindilles est une trouvaille cachée.

Les magnans africains Dorylus possèdent les plus grandes colonies d’insectes connues à reine unique. Les estimations varient : la synthèse de Daniel Kronauer de 2009 cite jusqu’à 10 millions, tandis qu’une étude de Graeme Boswell et de ses collègues en 2001 donne 20 millions d’ouvrières. Leurs reines pondent probablement plus que tout autre insecte.

Chasseuses du sol forestier

D’autres chasseuses partagent la litière. La fourmi balle, Paraponera clavata, mesure environ 2,5 cm et sa piqûre compte parmi les plus douloureuses des insectes. Sa toxine principale, la ponératoxine, agit sur les canaux sodiques utilisés par les nerfs pour transmettre leurs signaux.

Les fourmis à mâchoires-pièges verrouillent leurs longues mâchoires grandes ouvertes. Toucher un poil déclencheur les libère. En 2006, Sheila Patek et ses collègues ont mesuré leur fermeture à 35 à 64 m par seconde. Les claquer contre le sol propulse la fourmi en l’air pour fuir.

Le record appartient à la fourmi Dracula Mystrium camillae. Elle presse ses pointes jusqu’à ce que l’une glisse sur l’autre, comme un claquement de doigts. En 2018, Fredrick Larabee et ses collègues les ont filmées jusqu’à 90 m par seconde, le mouvement animal le plus rapide mesuré.

On trouve aussi Dinoponera, parmi les plus grandes à environ 3 cm, sans reine et dont une ouvrière accouplée pond ; la matabele, attaquant les termites en colonnes et ramenant ses blessées ; la sauteuse à grands yeux Gigantiops ; l’australienne Myrmecia chassant à vue ; et la minuscule Temnothorax, dont toute la colonie tient dans une fissure.

La fourmi des rochers est connue pour l’enseignement. En 2006, Nigel Franks et Tom Richardson ont montré qu’une ouvrière connaissant le trajet guide une compagne en tandem, ralentit quand elle tarde et repart quand elle la rejoint. La meneuse perd du temps, mais l’autre apprend plus vite. Ce fut la première démonstration formelle d’enseignement chez un animal non humain.

Dans l’arbuste

Passez à Voler pour vous déplacer comme une reine ailée en vol nuptial. L’arbuste du sud-est abrite trois des fourmis les plus inhabituelles de l’exposition.

Les tisserandes construisent en feuilles vivantes. Une chaîne d’ouvrières rapproche deux bords tandis que d’autres tiennent des larves dans leurs mâchoires et les passent sur la couture. La soie larvaire colle les feuilles. Edward O. Wilson et Bert Hölldobler ont décrit ce rôle en 1980. Les tisserandes courent sur les feuilles lisses grâce à des coussinets adhésifs étudiés par Thomas Endlein et Walter Federle en 2015.

Les planeuses vivent dans la canopée tropicale. En 2005, Stephen Yanoviak, Robert Dudley et Michael Kaspari ont lâché des ouvrières Cephalotes atratus des arbres : elles se retournaient et planaient vers le tronc, abdomen en premier, et la plupart retrouvaient le même arbre. Toutes les quelques secondes, une planeuse de l’arbuste tombe puis revient au tronc.

Les explosives de Bornéo défendent leur arbre autrement. Une petite ouvrière attaquée contracte son corps jusqu’à faire éclater son gastre et projette un poison jaune collant sur l’ennemi. Elle meurt. Alice Laciny et ses collègues ont décrit Colobopsis explodens en 2018.

Haut sur le tronc, une goutte d’ambre contient une fourmi. Elles sont plus anciennes qu’on ne croit : une étude de Corrie Moreau et de ses collègues en 2006 situe leur origine entre 140 et 168 millions d’années, estimation fondée sur l’ADN et les fossiles. L’ambre montre qu’elles côtoyaient les dinosaures.

Combien y a-t-il de fourmis ?

En 2022, Patrick Schultheiss et ses collègues ont réuni les comptages de 489 études de tous les continents abritant des fourmis. Ils estiment environ vingt millions de milliards de fourmis, 2 × 10¹⁶, vivantes à un instant donné. Cela fait quelque 2,5 millions par personne sur Terre.

Ils estiment aussi leur biomasse totale à environ 12 millions de tonnes de carbone sec. C’est plus que tous les oiseaux et mammifères sauvages réunis, mais environ un cinquième de l’humanité, évaluée à quelque 60 millions de tonnes de carbone par Yinon Bar-On, Rob Phillips et Ron Milo en 2018. L’affirmation souvent citée d’une égalité de poids venait d’anciens calculs grossiers. La nouvelle estimation est la première fondée sur autant de données de terrain ; ses auteurs la jugent prudente car certains habitats manquent de données.

La balance près du dôme montre le résultat : un plateau pour les fourmis, l’autre pour les personnes, avec le côté humain plus bas. Le défi Fourmis sur la balance pose la question.

Supercolonies

La plupart des colonies combattent leurs voisines. La fourmi d’Argentine, transportée d’Amérique du Sud ailleurs dans le monde, agit autrement dans ses nouveaux habitats. En 2002, Tatiana Giraud et ses collègues ont testé des fourmis des côtes méditerranéennes et atlantiques d’Europe du Sud : celles de nids distants d’environ 6000 km ne se combattaient pas. Ils ont nommé cela une supercolonie. Les Argentines de la pelouse suivent une piste sans début ni fin.

Différences entre modèle et réalité

Plusieurs éléments sont simplifiés ou réorganisés pour présenter davantage de choses au même endroit.

  • Un jardin, plusieurs régions. Les fourmis viennent d’Europe, d’Asie, des Amériques, d’Afrique et d’Australie. Un vrai jardin contient quelques espèces locales. Chaque fiche indique leur habitat.
  • Un nid, plusieurs espèces. Un nid appartient à une colonie d’une espèce. Ici, chambre de reine noire, réserve australienne et jardin de coupeuses partagent leurs tunnels.
  • De larges tunnels. Ils font 15 mm pour laisser passer un visiteur de 5 mm. Ceux des petites fourmis ne font réellement que quelques millimètres.
  • Tailles et vitesses. Les longueurs sont des plages, souvent approximatives, signalées dans le guide. Seule la vitesse de l’argentée du Sahara est mesurée ; les autres utilisent des vitesses de modèle de quelques longueurs corporelles par seconde.
  • Corps. Ils sont faits de tubes et d’ellipsoïdes lisses aux couleurs des espèces. Poils, sculpture de surface et proportions exactes sont simplifiés. Pattes et antennes bougent selon une marche tripode dessinée par la carte graphique.
  • Lumière souterraine. Votre lampe éclaire le nid pour le rendre visible. Les vrais sont obscurs.
  • Odeur. Les pistes de phéromones sont invisibles. Pistes odorantes les représente par des points colorés.
  • Temps. Les fourmis marchent en temps réel pendant que vous utilisez des vitesses adaptées à votre taille. Le jardin n’a pas de saisons.

Se déplacer

Marchez avec WASD ou les flèches, glissez pour regarder. Sur téléphone, le pouce gauche fait marcher et la partie droite de l’écran oriente le regard. Touchez ou cliquez le sol pour y aller. Un bref message apparaît en cas de collision.

Les quatre modes portent les numéros 1 à 4 sur le clavier. Marcher adapte l’allure à votre taille. Courir est environ quatre fois plus rapide. Monter une fourmi vous place sur une argentée du Sahara à 855 mm par seconde, seulement à 4 cm ou moins. Voler vous élève comme une reine ailée ; impossible sous terre.

La carte en haut à gauche montre jardin, pistes et scènes d’en haut. Cliquez pour vous téléporter. Sous terre, elle devient un plan du nid. Guide ouvre les fiches, Trouvailles les cartes cachées, Défis les questions. Photo masque les panneaux pour cadrer puis enregistrer une image. Son active vent, pas des fourmis proches et pluie. Touches : G guide, M carte, T défis, F trouvailles, P photo, Z réduire, X agrandir.

La visite guidée

La visite du panneau compte 19 étapes. Après la réduction viennent rosée, sable, pucerons et bifurcation odorante, puis coupeuses et dôme. Sous terre, elle passe par reine, nurserie, jardin, miel et déchets. Dehors, elle rejoint légionnaires et bivouac, vole vers les tisserandes, monte avec les argentées, observe le radeau de feu, retrouve la taille réelle et finit par une vue transparente du nid entier.

Défis et trouvailles cachées

Les 11 défis posent des questions résolues dans le jardin, le nid ou le guide. Certains proposent des boutons ; d’autres demandent d’aller près de la reine, dans la réserve, sur la piste entre miette et nid, ou près de la grande goutte à 5 mm avant son séchage au soleil. Les défis résolus gagnent une étoile et restent enregistrés dans le navigateur.

24 cartes cachées sont réparties dans le jardin et le nid. Elles s’ouvrent lorsque vous approchez et regardez leur emplacement, seulement à taille de fourmi. Huit renversent une idée courante, comme « les coupeuses mangent les feuilles » ou « les fourmis pèsent autant que nous », en montrant les résultats des recherches. Chaque carte renvoie à sa source.

Questions

Combien de fourmis vivent sur Terre ?

Environ vingt millions de milliards (2 × 10¹⁶) à un instant donné, selon l’estimation de Schultheiss et ses collègues en 2022, fondée sur 489 études. Soit environ 2,5 millions par personne.

Toutes les fourmis pèsent-elles autant que l’humanité ?

Non. C’était une ancienne estimation grossière. L’étude de 2022 donne environ 12 millions de tonnes de carbone sec, un cinquième du total humain, mais davantage que les oiseaux et mammifères sauvages réunis.

Combien une fourmi peut-elle porter ?

Cela dépend de la mesure. Les coupeuses d’un essai de 2019 portaient en moyenne 8,78 fois leur poids. Les célèbres 5000 fois viennent d’un essai de traction du cou jusqu’à rupture, pas d’un levage.

Une fourmi de taille humaine serait-elle très forte ?

Non. La force croît avec le carré de la longueur, le poids avec le cube. Une fourmi de 6 mm agrandie à 1,7 m serait 283 fois plus longue et porterait environ 3 pour cent de son poids.

Une fourmi survit-elle à une chute d’arbre ?

Généralement oui. Petite et légère, elle atteint une faible vitesse avant que la résistance de l’air équilibre son poids, d’où un atterrissage doux. Les Cephalotes de canopée font mieux : elles s’orientent en l’air et planent vers le tronc d’origine.

Les coupeuses mangent-elles les feuilles ?

Non. Elles les mâchent en substrat pour un champignon dont elles mangent les extrémités renflées. Cette agriculture remonte à environ 50 millions d’années.

Combien de temps vit une reine ?

Le record est une reine noire des jardins de laboratoire : 28 ans et 9 mois. Les reines peuvent vivre environ dix fois plus longtemps que les ouvrières.

Comment retrouvent-elles leur nid ?

Beaucoup suivent des odeurs. Les pharaons lisent la direction dans la forme des bifurcations. Celles du désert, sur le sable nu, utilisent le soleil et comptent leurs pas.

Quelle est la fourmi la plus rapide ?

L’argentée du Sahara, mesurée à 855 mm par seconde, environ 108 longueurs corporelles par seconde. Les mâchoires les plus rapides appartiennent à Dracula, dont les pointes atteignent 90 m par seconde.

Quelle est la plus grande fourmi ?

Les ouvrières Dinoponera mesurent environ 3 cm, parmi les plus grandes. La fourmi balle atteint environ 2,5 cm, et les reines magnans africaines sont plus grandes que toute ouvrière.

Comment distinguent-elles une compagne d’une étrangère ?

À l’odeur. Chaque colonie possède son mélange de substances cireuses corporelles. En 2005, Mamiko Ozaki et ses collègues ont trouvé sur les antennes de la charpentière du Japon un poil sensoriel répondant au mélange des étrangères, pas à celui des compagnes.

Pourquoi emportent-elles leurs mortes ?

Elles les reconnaissent à l’odeur. Des acides gras comme l’acide oléique s’accumulent, tandis que les substances signalant la vie disparaissent vite après la mort. L’évacuation protège la colonie des maladies.

Les fourmis peuvent-elles vraiment flotter ?

Les fourmis de feu le peuvent. Lors d’une crue, les ouvrières s’agrippent en radeau flottant. L’air entre leurs corps le maintient sec et reine et couvain voyagent dessus jusqu’à terre.

Sont-elles plus anciennes que les dinosaures ?

Non, mais elles les ont côtoyés. L’ADN et les fossiles situent les premières fourmis entre 140 et 168 millions d’années, à l’époque des dinosaures.

Pourquoi le nid est-il éclairé ici ?

Les vrais nids souterrains sont sans lumière ; les fourmis utilisent toucher et odorat. La lampe de l’exposition permet de voir les chambres.

Peut-on voir tout le nid à la fois ?

Oui. Voir le nid dans Commandes vous élève au-dessus du dôme et rend le sol transparent pour montrer chambres et tunnels. Désactivez cette option pour marcher à nouveau.

Vocabulaire

  • Ouvrière : femelle effectuant le travail de la colonie, sans pondre dans la plupart des espèces.
  • Reine : femelle pondeuse d’une colonie.
  • Gastre : arrière arrondi du corps, derrière la taille étroite.
  • Pétiole : segment étroit de la taille, à un ou deux nœuds, entre thorax et gastre.
  • Phéromone : signal chimique émis par un animal et modifiant le comportement d’autres individus de son espèce.
  • Trophallaxie : transfert de nourriture liquide de bouche à bouche.
  • Réplète : ouvrière pot-de-miel dont le gastre gonflé stocke la nourriture de la colonie.
  • Bivouac : nid vivant des légionnaires, fait des corps des ouvrières.
  • Gongylidies : extrémités renflées du champignon des coupeuses, consommées par les fourmis.
  • Supercolonie : vaste réseau de nids dont les fourmis ne se combattent pas.
  • Loi carré-cube : en agrandissant une forme, ses aires croissent avec le carré de la longueur, son volume avec le cube.

Sources

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