Une imagerie positronique très sensible révèle les motifs de distribution alimentaire à court terme dans des groupes de fourmis

Comment les fourmis partagent la nourriture en temps réel

Quand on observe des fourmis se rassembler autour d’une flaque sucrée sur le trottoir, il est facile d’oublier que ce qui se passe ensuite — la manière dont cette nourriture est distribuée — est un processus social complexe. Cette étude explore ce monde caché à l’aide d’outils plus familiers des scanners hospitaliers pour le cancer que des jardins. En suivant de minuscules traces de radioactivité à l’intérieur de fourmis vivantes, les chercheurs montrent, minute après minute, comment une bouchée de sucre prise par une ouvrière est répartie, ou parfois pas, au sein du groupe.

Une nouvelle manière d’observer des flux invisibles

Comprendre comment la nourriture circule dans un groupe de fourmis peut éclairer la façon dont les animaux sociaux partagent les ressources, coordonnent le travail et s’adaptent aux conditions changeantes. Des études antérieures utilisaient des liquides teintés ou fluorescents pour suivre la nourriture, ou des méthodes radioactives plus anciennes ne produisant que des instantanés occasionnels. Dans ce travail, l’équipe a adapté une technique d’imagerie médicale appelée imagerie par positrons pour suivre le flux de nourriture presque en continu et avec une grande sensibilité. Ils ont mélangé une forme de sodium émettrice de positons, de longue durée, dans de l’eau sucrée, ont nourri cette nourriture marquée à une ouvrière de la fourmi envahissante dite « yellow crazy ant », puis ont laissé cette fourmi rejoindre un groupe. Alors que les fourmis pratiquaient des échanges bouche-à-bouche, le système d’imagerie a enregistré, au fil du temps, où se dirigeait le sucre radioactif, sans nuire aux insectes.

Observer cent fourmis partageant un repas

Les chercheurs ont d’abord étudié de grands groupes d’environ 100 ouvrières. Une fourmi a été autorisée à boire le sucre marqué puis placée dans un conteneur avec ses congénères, entre deux détecteurs opposés. Pendant trois heures, le système a capturé un film montrant des taches brillantes là où se trouvaient des fourmis concentrant la nourriture. Pour convertir ce film en chiffres, l’équipe a créé un « indice de dispersion » — une mesure de l’inégale répartition de la nourriture dans le groupe. Une valeur élevée signifiait que seules quelques fourmis détenaient la majeure partie de la nourriture ; une valeur basse signifiait que de nombreuses fourmis avaient des quantités similaires. Dans deux des trois essais, l’indice a chuté rapidement en environ 20 minutes puis s’est stabilisé, indiquant que la nourriture avait été largement partagée entre de nombreuses ouvrières.

Quand le partage stagne au lieu de se diffuser

Le troisième essai en grand groupe raconte une histoire différente. Au début, la nourriture a commencé à se diffuser, mais après environ 15 minutes elle s’est de nouveau concentrée dans seulement quelques fourmis, et ce schéma d’expansion et de reconcentration s’est répété. Des mesures ultérieures de la radioactivité dans chaque individu ont confirmé que, dans cet essai, seules environ la moitié des fourmis avaient finalement reçu de la nourriture marquée. Les auteurs suggèrent que cela peut refléter des différences dans les types d’ouvrières présentes. Les groupes de yellow crazy ants comprennent des butineuses qui ont tendance à donner de la nourriture et des nourrices qui ont tendance à la recevoir. Parce que le troisième essai a réutilisé la même colonie source peu de temps après un prélèvement précédent, elle pouvait contenir principalement des ouvrières non-butineuses, modifiant la façon dont les nutriments ont circulé.

Se concentrer sur les échanges individuels entre fourmis

Pour observer le partage de nourriture au niveau des interactions individuelles, l’équipe a réalisé un second type d’expérience avec seulement 12 ouvrières. Là encore, une fourmi a bu du sucre marqué avant de rejoindre le groupe, mais cette fois chaque fourmi était marquée d’un motif de couleur et filmée de dessus avec une caméra standard tandis que le système d’imagerie positronique enregistrait le signal radioactif. À l’aide d’un logiciel de suivi, les chercheurs ont converti la vidéo en données de position continues pour chaque insecte, puis ont combiné ces données avec celles de l’imagerie. Cela leur a permis d’estimer, seconde après seconde, quelle quantité de sucre marqué chaque fourmi portait et comment cette quantité changeait au fur et à mesure que les ouvrières se rencontraient et échangeaient de la nourriture. Les résultats montraient clairement des regroupements de fourmis peu après le début et le déplacement du sucre marqué depuis la fourmi initialement nourrie vers ses voisines.

Ce que cela signifie pour l’étude de la vie sociale

En mariant l’imagerie de type médical à un suivi précis, cette étude offre une nouvelle manière d’observer comment les insectes sociaux partagent la nourriture, tant dans de grands que dans de petits groupes. La méthode est suffisamment sensible pour détecter des quantités très faibles de nourriture et assez flexible pour fonctionner dans des espèces où les colorants sont difficiles à voir. Les résultats montrent que la nourriture ne diffuse pas toujours de façon homogène dans un groupe : parfois elle devient rapidement largement partagée, d’autres fois elle circule surtout entre quelques individus, probablement en fonction des ouvrières présentes et des rôles qu’elles jouent. Pour le grand public, le message clé est qu’un groupe de fourmis se comporte un peu comme un corps vivant, avec des « organes » et des « voies circulatoires » spécialisés pour la nourriture — et maintenant, pour la première fois, nous pouvons observer cette circulation interne se dérouler en temps réel.

Citation: Suzui, N., Yamaguchi, M., Higashino, S. et al. Highly sensitive positron imaging reveals short-term food distribution patterns in ant groups. Sci Rep 16, 6833 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36930-3

Mots-clés: comportement social des fourmis, partage de nourriture, imagerie par radioisotope, trophallaxie, recherche collective de nourriture