Découverte d’une nouvelle espèce de fourmi

Une équipe internationale de scientifiques a découvert une espèce de fourmi éteinte jusque-là inconnue enfermée dans une pièce unique d’ambre d’Afrique. En utilisant la source de lumière à rayons X PETRA III au Synchrotron électronique allemand (DESY) à Hambourg, les chercheurs de l’Université Friedrich Schiller d’Iéna, de l’Université de Rennes en France, de l’Université de Gdansk en Pologne, ainsi que du Helmholtz-Zentrum Hereon à Geesthacht, en Allemagne, avait examiné les restes fossiles critiques de 13 animaux individuels dans l’ambre et s’était rendu compte qu’ils ne pouvaient être attribués à aucune espèce connue auparavant. Le nom donné à la nouvelle espèce et au nouveau genre est †Desyopon ici gén. et sp. nov. De cette manière, les scientifiques honorent les deux institutions de recherche impliquées – DESY et Hereon – qui ont contribué de manière significative à cette découverte à l’aide de techniques d’imagerie modernes. En fin de compte, il n’a été possible d’identifier la nouvelle espèce et le nouveau genre que grâce à la combinaison de données phénotypiques étendues provenant de scans et de découvertes récentes d’analyses du génome de fourmis vivantes. L’équipe rend compte de sa découverte dans la revue de recherche « Insects ».

Ponerinae au lieu d’Aneuretinae

Les premières comparaisons anatomiques ont conduit les scientifiques à émettre l’hypothèse que les animaux étaient une espèce d’Aneuretinae, une sous-famille de fourmis presque éteinte connue jusqu’à présent uniquement par des fossiles et par une seule espèce vivante du Sri Lanka. Mais ils ont révisé cette identification grâce aux images haute résolution obtenues par micro-tomographie synchrotron. « Le segment de taille complexe et les mandibules grandes mais rudimentaires – les pièces buccales – nous sont plus familiers chez les Ponerinae, un groupe dominant de fourmis prédatrices,», déclare Brendon Boudinot, qui travaille actuellement à l’Université d’Iéna dans le cadre d’une bourse de recherche Humboldt. « Pour cette raison, nous avons attribué la nouvelle espèce et le nouveau genre à cette sous-famille, même si elle a une apparence unique, car la taille longue et l’abdomen autrement non resserré rappellent davantage les Aneuretinae..”

Les résultats de la recherche actuelle contribuent également à placer les fourmis mâles davantage sous le feu des projecteurs de la recherche évolutive. « Parce qu’elles ont une forme corporelle si différente de celle des fourmis ouvrières, qui sont toutes des femelles, la recherche les a longtemps négligées. C’est parce que les hommes sont tout simplement trop souvent négligés parce qu’ils ne peuvent pas être correctement classés,” dit l’expert en fourmis Boudinot. « Nos résultats mettent non seulement à jour la littérature sur l’identification des fourmis mâles, mais montrent également qu’en comprenant les caractéristiques spécifiques aux mâles, telles que la forme spécifique au sexe de la mandibule, nous pouvons en apprendre davantage sur les schémas évolutifs des fourmis femelles..” En effet, dans la présente étude, les chercheurs ont identifié un schéma fondamental qui se produit chez toutes les fourmis, à savoir que les mandibules mâles et femelles suivent le même schéma de développement chez la plupart des espèces, même si elles semblent très différentes.

Ambre unique

La datation de la découverte a également présenté des défis aux scientifiques, car l’ambre lui-même est aussi unique que les organismes qu’il contient. « La pièce avec ces fourmis provient du seul gisement d’ambre en Afrique à ce jour qui a présenté des organismes fossiles dans des inclusions. Au total, il n’y a que quelques insectes fossiles de ce continent. Bien que l’ambre ait longtemps été utilisé comme bijou par les habitants de la région, son importance scientifique n’est devenue claire pour les chercheurs qu’au cours des 10 dernières années environ.», explique Vincent Perrichot de l’Université de Rennes. « Le spécimen offre donc ce qui est actuellement un aperçu unique d’un ancien écosystème forestier en Afrique..” Elle date du début du Miocène et a entre 16 et 23 millions d’années, précise Perrichot. Sa datation compliquée n’a été possible qu’indirectement, en déterminant l’âge des palynomorphes fossiles – les spores et le pollen – enfermés dans l’ambre.

Méthodes modernes pour regarder dans le passé lointain

De tels résultats de recherche ne sont possibles que grâce à l’utilisation d’une technologie de pointe. Le matériel génétique des fossiles n’étant pas analysable, des données et des observations précises sur la morphologie des animaux sont particulièrement importantes. Des données complètes peuvent être obtenues à l’aide de techniques d’imagerie à haute résolution, telles que la tomodensitométrie (CT), dans laquelle les rayons X sont utilisés pour regarder à travers toutes les couches de l’échantillon. « Les fourmis enfermées dans l’ambre à examiner étant très petites et ne présentant qu’un très faible contraste en scanner classique, nous avons réalisé le scanner à notre station de mesure spécialisée dans ce type de micro-tomographie», explique Jörg Hammel du Helmholtz-Zentrum Hereon. « Cela a fourni aux chercheurs une pile d’images qui montraient essentiellement l’échantillon étudié tranche par tranche..” Ensemble, ces images ont produit des images tridimensionnelles détaillées de la structure interne des animaux, que les chercheurs ont pu utiliser pour reconstruire l’anatomie avec précision. C’était le seul moyen d’identifier exactement les détails qui ont finalement conduit à la détermination de la nouvelle espèce et du nouveau genre.

Référence: Boudinot BE, Richter AK, Hammel JU, Szwedo J, Bojarski B, Perrichot V. Éclairage réciproque génomique-phénique : Desyopone hereon gen. et sp. nov., une exceptionnelle fourmi fossile de type aneuretine de l’ambre éthiopien (hyménoptères : formicidae : ponerinae). Insectes. 2022;13(9):796. doi : 10.3390/insectes13090796

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