Ontogénie des superorganismes : Contrôle moléculaire et social de la spécialisation comportementale dans les sociétés d'insectes – ANTOGENY

Un objectif majeur des sciences de la vie est de comprendre l'ontogénie des systèmes biologiques, qui existent à de multiples échelles phénotypiques et dont le fonctionnement est basé sur la coopération d'entités spécialisées. Parmi ces systèmes, on peut citer les organismes multicellulaires, qui sont constitués de cellules spécialisées, et les sociétés d'insectes (ou superorganismes), qui sont composées d'individus spécialisés. Ces systèmes sont le produit de transitions majeures de l’évolution et ont des points communs dans leur ontogénie, car ils se développent tous deux à partir d'une seule unité pluripotente. Alors que l'ontogénie des organismes multicellulaires est bien comprise, les facteurs et mécanismes qui contrôlent l'ontogénie des superorganismes restent peu étudiés. Notre objectif est de combler cette lacune dans nos connaissances en étudiant le processus de fondation des colonies de fourmis. Chez la plupart des espèces de fourmis, une nouvelle colonie est établie par une reine fondatrice solitaire qui exprime une certaine pluripotence comportementale pour produire les premières ouvrières, après quoi la reine devient strictement spécialisée dans la production d'œufs. Ces dernières années, nous avons démontré que la présence d'ouvrières non seulement induit la spécialisation comportementale des reines, mais la maintient également dans les colonies matures, car les reines établies isolées de leurs ouvrières se remettent à exprimer une pluripotence comportementale. Ces résultats soulèvent d'importantes questions mécanistiques et évolutives sur le contrôle social de la spécialisation des reines dans le processus ontogénique des colonies de fourmis. Le projet ANTOGENY vise à répondre à ces questions pour révéler comment les interactions sociales contrôlent la spécialisation des reines, pour déterminer la base moléculaire de cette spécialisation et pour comprendre pourquoi la réversibilité de la spécialisation des reines a été maintenue au cours de l'évolution. Ce projet impliquera une combinaison de manipulations expérimentales de colonies de fourmis, d'analyses comportementales, d'épigénétique, de transcriptomique, de génomique fonctionnelle et d'analyses évolutives. En faisant la lumière sur la spécialisation des reines et l'ontogénie des superorganismes, ANTOGENY améliorera notre compréhension du fonctionnement et de l'évolution des sociétés d'insectes.