La réception des phéromones

Une fois les phéromones émises par une fourmi, d'autres parviennent à les recevoir et à les interpréter. Mais comment les fourmis réceptionnent-elles les phéromones ?

La réception des phéromones se fait grâce aux antennes ! En effet, toutes les fourmis possèdent deux antennes de part et d'autre de la tête, sur celles-ci on trouve des centaines de très petits cils appelés sensilles. Ces derniers jouent un rôle de micro-organes sensoriels en captant les phéromones dans l'air (très puissantes, car seulement quelques molécules suffisent pour comprendre le message). Chaque sensille répond de façon spécifique à une molécule chimique ce qui explique leur nombre impressionnant. Un sensille est composé de nombreux pores qui permettent le passage des molécules chimiques volatiles.

Photographie légendée de l'extrémité d'une antenne de fourmi réalisée au microscope électronique à balayage.

A l’intérieur d'un sensille on trouve des dendrites : des prolongements nerveux composés de filaments de cytosquelette considérés comme des neurones sensoriels. La membrane de ces dendrites est parsemée sur tout son long de récepteurs olfactifs : des organes qui identifient les éléments extérieurs capables de déclencher des phénomènes spéciaux dans l'organisme : des stimulus, ici olfactifs donc des phéromones. Ces récepteurs olfactifs permettent ensuite la transformation des stimulus en informations nerveuses.

Les récepteurs sont constitués de deux parties: une protéine (commune à tous les récepteurs) et un glucide, où se fixe la molécule odorante, qui assure la spécificité fonctionnelle du récepteur.

Les phéromones, une fois captées par les sensilles des antennes, s'introduisent donc dans les pores et rejoignent les dendrites.  

Attention ! Il est important de savoir que les pores des sensilles et les dendrites sont séparés par un fluides aqueux protecteur appelé lymphe sensillaire. Or, nous savons que les molécules odorantes sont hydrophobes, la lymphe constitue donc une barrière pour ces molécules. Cependant cette dernière est composée de protéines (des chaînes polypeptidique d'environ 150 acides aminés) OBP (Odorant Binding Proteins) et des protéines PBP (Pheromone Binding Proteins, utiles pour les phéromones sexuelles) qui peuvent se lier aux phéromones pour les transporter jusqu'aux dendrites. Le fluide aqueux comporte également des enzymes capables d'altérer ou de détruire les molécules odorantes, les protéines OBP et PBP permettent donc aussi leur protection.

Les phéromones arrivent donc sur la membrane des dendrites et sont prises en charge par les récepteurs. L'étape lors de laquelle ces derniers transcrivent l'information contenue par l'odeur en signal nerveux est appelée transduction. Le signal nerveux, qui est un signal électrique, est ensuite conduit jusqu'au corps nerveux composé de deux à trois cellules sensorielles raccordées à l'axone qui transmet à son tour le signal au cerveau de la fourmi, qui analyse et interprète le message. La fourmi réceptrice réagira alors en fonction du message. Par exemple s'il s'agit d'un message d'alerte la fourmi emettra à son tour des phéromones d'alerte et ira, en fonction de sa caste, faire en sorte de protéger le nid.

Schéma représentant le processus de réception des phéromones. 

Pour les plus curieux :

Les fourmis ont un sens olfactif stéréochimique, c'est à dire qu'elles sont aptes à reconnaître la forme d'une molécule dans l'espace, elles ont donc le pouvoir de distinguer deux molécules isotopes de constitution ou deux molécules possédant le même enchaînement d'atomes mais n'ayant pas la même disposition au niveau des angles. Ces différences sont minimes mais peuvent entraîner des changements dans les propriétés des molécules et donc dans le message transmis.

Voilà comment la fourmi réceptionne les phéromones et parvient à les comprendre !