Les individus d’une colonie d’insectes sociaux peuvent être organisés spatialement, ou disposés de façon non aléatoire à l’intérieur du nid. Ces territoires miniatures, ou zones de fidélité spatiale ont été décrits chez les abeilles domestiques (Apis mellifera), les fourmis (Odontomachus brunneus ; Temnothorax albipennis ; Pheidole dentata), et les guêpes à papier (Polistes dominulus, Ropalidia revolutionalis). Lorsqu’ils résident dans ces zones, les travailleurs effectuent la tâche appropriée à la zone dans laquelle ils résident. Par exemple, les individus qui restent au centre d’un nid de fourmis sont plus susceptibles de nourrir les larves, tandis que les individus que l’on trouve à la périphérie du nid sont plus susceptibles de fourrager. E. O. Wilson a proposé qu’en restant dans de petites zones non aléatoires à l’intérieur du nid, la distance qu’un individu parcourt entre les tâches peut être minimisée, et l’efficacité globale de la colonie augmenterait.
Organisation spatiale dans le nidModifié
« Foraging-for-work « Modifié
Il existe une variété de façons dont les individus peuvent diviser l’espace à l’intérieur d’un nid. Selon l’hypothèse « foraging-for-work », les travailleurs adultes commencent à effectuer des tâches dans la zone du nid où ils ont émergé, et se déplacent progressivement vers la périphérie du nid au fur et à mesure que les demandes pour effectuer des tâches particulières changent. Cette hypothèse est basée sur deux observations : « (1) qu’il existe une structure spatiale dans la disposition des tâches dans les colonies d’insectes sociaux et (2) que les ouvriers deviennent d’abord adultes dans ou autour du centre du nid ». Les individus peuvent rester dans une zone pendant une période prolongée, tant que des tâches doivent y être effectuées. Au fil du temps, la zone d’un individu peut changer au fur et à mesure que les tâches sont accomplies et que les ouvrières cherchent d’autres zones où les tâches doivent être effectuées. Les abeilles domestiques, par exemple, commencent leur vie d’adulte en s’occupant du couvain situé dans la zone proche de celle où elles ont émergé (c’est le cas des abeilles nourricières). Finalement, les ouvrières s’éloignent de la zone d’élevage du couvain et commencent à effectuer d’autres tâches, comme le stockage de la nourriture, la garde ou la recherche de nourriture.
Hiérarchie de dominanceModifié
L’espace à l’intérieur du nid peut également être divisé à la suite d’interactions de dominance. Par exemple, dans les colonies de guêpes à papier, une seule reine inséminée peut fonder (initier) une colonie après s’être réveillée de son hibernation (hivernage). Cependant, il est courant chez de nombreuses espèces que plusieurs femelles inséminées rejoignent ces fondatrices au lieu de fonder leur propre nid. Lorsque plusieurs femelles inséminées fondent ensemble une colonie, celle-ci se développe rapidement, mais un seul individu deviendra le principal pondeur. Par le biais d’une série d’interactions de dominance, la guêpe la plus agressive émergera comme l’individu dominant et deviendra la ponte principale du groupe (le rôle principal pour assurer la transmission de vos gènes aux générations suivantes), tandis que les guêpes subordonnées restantes effectueront d’autres tâches, telles que la construction du nid ou la recherche de nourriture. Il existe des preuves que ces interactions de dominance affectent également les zones spatiales occupées par les individus. Chez les guêpes à papier (Ropalidia revolutionalis), ainsi que chez l’espèce de fourmi Odontomachus brunneus, les individus dominants sont plus susceptibles de résider dans les zones centrales du nid, où ils s’occupent du couvain, tandis que les individus subordonnés sont poussés vers le bord, où ils sont plus susceptibles de chercher de la nourriture. On ne sait pas si la division de l’espace ou l’établissement de la dominance se produit en premier et si l’autre en est le résultat.
Organisation spatiale en dehors du nidEdit
Il existe également des preuves que les butineuses, qui sont les insectes qui quittent le nid pour collecter les ressources précieuses pour la colonie en développement, peuvent diviser l’espace en dehors du nid. Makino &Sakai a montré que les bourdons butineurs maintiennent des zones de recherche de nourriture dans les parcelles de fleurs, ce qui signifie que les abeilles reviennent constamment aux mêmes zones dans une parcelle et qu’il y a peu de chevauchement entre les individus. Ces zones peuvent s’étendre et se contracter lorsque des butineuses voisines sont retirées ou introduites, respectivement. En divisant les parcelles de butinage en » territoires de butinage » miniatures, les individus peuvent maximiser le nombre de fleurs visitées avec un minimum d’interruptions ou de compétition entre les butineuses. Ces « territoires de butinage » divisés entre les individus d’une même colonie sont le résultat d’une auto-organisation entre les butineuses, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de butineuse principale qui dicte où les abeilles vont butiner. Au contraire, le maintien de ces zones de butinage est dû à des règles simples suivies par chaque butineuse individuelle. Les études visant à déterminer ces « règles » constituent un domaine de recherche important en informatique, en biologie fondamentale, en écologie comportementale et en modélisation mathématique.
L’organisation spatiale comme propriété émergente d’un système auto-organiséEdit
L’auto-organisation observée dans les territoires de butinage est un microcosme pour l’auto-organisation observée dans la colonie entière. L’organisation spatiale observée à travers les colonies d’insectes sociaux peut être considérée comme une propriété émergente d’un système complexe auto-organisé. Elle est auto-organisée parce qu’il n’y a pas de leader qui dicte l’endroit où chaque individu va résider, ni la tâche qu’un individu va accomplir une fois qu’il y sera. Au lieu de cela, les zones peuvent être un sous-produit de la division du travail, par laquelle les individus se retrouvent à un endroit particulier pendant un certain temps en fonction de la tâche qu’ils accomplissent, ou des interactions de dominance, par lesquelles les individus dominants se voient accorder l’accès aux endroits les plus désirables à l’intérieur du nid. Les modèles spatiaux présentés par les individus des colonies d’insectes sociaux ne sont pas évidents, car il est difficile d’observer et de différencier les individus à l’intérieur d’une cavité de nid ou volant à travers une zone de recherche de nourriture. Cependant, lorsqu’on accorde une attention particulière à l’ouvrier individuel, l’organisation spatiale des ouvriers dans le nid devient apparente.