La phéromone royale en débat : le buzz de l’année 2015

Alain Lenoir - Mis à jour le 17 mai 2016

             La reine des fourmis (Les fourmis roots, R. Eva et J. Floro, Desnel Jeunesse 2007) et la reine de Zoé la fourmi

 

La phéromone royale (« Queen mandibular pheromone » ou QMP, qualifiée de « primer pheromone ») de la reine d’abeille, la fameuse 9ODA (9-oxo-2-decenoic acid) des glandes mandibulaires, a été identifiée dans les années 60 en parallèle par Janine Pain (Pain 1961; Pain and Barbier 1963) (on la qualifiât à l’époque de phérormone) et Butler (Butler et al. 1962) - (voir par exemple (Le Conte and Hefetz 2008) – il y a au moins 17 composants connus actuellement). Plus tard ce sont Fletcher et Blum qui ont montré l’existence d’une phéromone de reine chez la fourmi de feu Solenopsis invicta sans l’identifier (Fletcher and Blum 1981). Il s’agit d’un mélange de pyranes appelé invictolide (Rocca et al. 1983; Rocca et al. 1983) dont le mode d’action a été élucidé bien plus tard (Vargo and Laurel 1994). Plus récemment, on retrouve sela chez le termites Nasutitermes takasagoensis (Matsuura et al. 2010) et Zootermopsis nevadensis où la phéromone est le 6,9,17-tritriacontatriène (Liebig et al 2009, Brent et al 2016).

Chez de nombreuses autres espèces bourdons, guêpes et fourmis, on parle de signal chimique (« queen signal » appelé aussi signal « honnête » ou signal de fertilité) qui informe sur la fécondité de la dominante et incite les subordonnées à obtenir plus de fitness en restant stériles et agissant comme helpers pour leur sœurs proches parentes. Cette idée de signal « honnête » a été présentée pour la première fois par Keller et Nonacs en 1993 (Keller and Nonacs 1993). Ce signal est stable évolutivement et se retrouve chez 64 espèces des hyménoptères sociaux (Oi et al. 2015). Il serait présent chez les ancêtres des hyménoptères sociaux au Crétacé (145 millions d’années) où il aurait servi de phéromone sexuelle (Chapuisat 2014; Van Oystaeyen et al. 2014, voir Morin 2014). Chez Vespula germanica et Cataglyphis iberica ce serait C27, C29 et 3MeC29 ; chez Bombus terrestris C25 et 4 esters spécifiques des reines (eicosyl, docosyl, tetracosyl et hexacosyl oleates). Il y a des coléoptères parasitoïdes de Vespula vulgaris qui miment le pattern d’hydrocarbures de leur hôte et même produisent plus de C29, la phéromone royale pour être acceptés plus facilement (Van Oystaeyen et al. 2015). On trouve aussi un signal de reine chez la guêpe Dolichovespula saxonica (Van Zweden et al. 2013). Chez Lasius niger c’est le 3MeC31 (Holman et al. 2010), travail confirmé sur trois espèces (L. niger, L. flavus et L. lasioides) (Holman et al. 2016). On retrouve le 3MeC31 sur les œufs aussi. Les deux formes (S) et (R) sont actives pour bloquer le développement ovarien des ouvrières (de Narbonne et al. 2016).
Le travail sur Bombus est contesté par Etya Amsalem* qui ne retrouve pas de queen pheromone ou queen signal chez Bombus impatiens : pour C23, C25 et C27 il existe bien des différences quantitatives pour ces hydrocarbures entre ouvrières naïves ou expérimentées, mais aucun d’eux n’a d’effets sur la reproduction (Amsalem et al. 2015). Les auteurs confirment ce résultat dans un autre article où ils montrent que les contacts avec la reine sont nécessaires, le signal chimique étant un signal honnête supplémentaire (Padilla et al 2016).
Le débat est loin d’être clos…

*Ancienne étudiante d’Abraham Hefetz, actuellement chez Christina Grozinger en Pennsylvanie

Références

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- Brent, C. S., C. A. Penick, B. Trobaugh, D. Moore and J. Liebig (2016). Induction of a reproductive-specific cuticular hydrocarbon profile by a juvenile hormone analog in the termite Zootermopsis nevadensis. Chemoecology 26(5): 195-203. 10.1007/s00049-016-0219-8
- Butler, C. G., R. K. Callow and N. C. Johnston (1962). Isolation and synthesis of queen substance, 9-oxodec-trans-2-enoic acid, a honeybee pheromone. Proceedings of the Royal Society Series B-Biological Sciences 155(960): 417-+. 10.1098/rspb.1962.0009
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- Fletcher, D. J. C. and M. S. Blum (1981). Pheromonal control of dealation and oogenesis in virginqueen fire ants. Science 212(4490): 73-75. 10.1126/science.212.4490.73
- Holman, L., B. Hanley and J. G. Millar (2016). Highly specific responses to queen pheromone in three Lasius ant species. Behav Ecol Sociobiol 70: 387-392.
- Holman, L., C. G. Jorgensen, J. Nielsen and P. D'Ettorre (2010). Identification of an ant queen pheromone regulating worker sterility. Proceeding of the Royal Society of London B 277: 3793-3800.
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- Van Oystaeyen, A., R. C. Oliveira, L. Holman, J. S. van Zweden, C. Romero, C. A. Oi, P. d'Ettorre, M. Khalesi, J. Billen, F. Wäckers, et al. (2014). Conserved class of queen pheromones stops social insect workers from reproducing. Science 343(6168): 287-290. 10.1126/science.1244899
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