La production alimentaire des sociétés humaines modernes est largement basée sur de la monoculture à grande échelle, dont la technicité peut faire notre fierté. Or, nous allons devoir ravaler cette fierté : les insectes sociaux pratiquent la monoculture depuis bien plus longtemps, mais également de manière bien plus durable.
En effet, les fourmis et les termites ont perfectionné leurs techniques pendant près de 10 millions d'années, et leur monoculture semble stable du point de vue de l'évolution. Des progrès sur la compréhension de leurs monocultures fongiques ont en effet été faits par le Centre pour l'Evolution Sociale de l'Université de Copenhague en collaboration avec des chercheurs du laboratoire de Génétique de l'Université de Wageningen au Pays-Bas.
Le monde des fourmis, également cultivatrices de champignons, est bien plus familier au grand public, mais les termites cultivatrices de champignons sont tout aussi intéressantes, bien que moins connues. Ces sociétés ont domestiqué les Termitomyces Africains il y a plus de 30 millions d'années, et sont aujourd'hui symbiotes obligatoires de cette espèce de champignons, dont ils se nourrissent en le cultivant dans leurs immenses termitières. Cette symbiose a une origine unique qui est la forêt tropicale africaine et concerne aujourd'hui environ 330 espèces. Elle est d'importance majeure pour la décomposition ainsi que pour les cycles minéraux.
A la différence des fourmis cultivatrices de champignons, où la reine hérite d'un symbiote fongique de la colonie dans laquelle elle a été élevée, une reine termite fondant une colonie n'a pas de réserve de champignons avant d'avoir produit les premiers ouvriers. Ces ouvriers collectent des spores de Termitomyces en même temps qu'ils collectent des matériaux végétaux utilisés après digestion comme substrat pour la culture du champignon. Ces spores sont trouvés facilement, puisque la culture de champignons des autres termitières produit une fois par an de gros champignons qui se placent en haut des termitières, et qui permettent la récolte de spores.
Quoi qu'il en soit, ces pratiques de culture sont d'un genre particulier. En effet, les théories de l'évolution prédisent que les symbioses à plusieurs lignées par colonies devraient être instables, étant donné que chaque lignée devrait entrer en compétition avec les autres pour produire des champignons au lieu de collaborer pour être au service des termites. Or, l'étude du Centre Social pour l'Evolution de l'Université de Copenhague montre qu'un mécanisme particulier existe pour éviter que cette compétition se mette en place.
Toutes les colonies dont les champignons ont été analysés génétiquement ne contenaient qu'un seul génotype, alors qu'elles avaient initié leurs cultures avec au moins deux ou trois génotypes différents. Duur Aanen, Koos Boomsma et leurs collègues de Wageningen et de Copenhague ont montré que le génotype le plus fréquent dans une culture deviendra de plus en plus dominant aux dépens d'autres génotypes plus rares. Ceci ne s'explique pas par une logique de compétition entre les différents génotypes, mais car le génotype le plus fréquent aura plus de chances d'avoir le même génotype que son voisin. A chaque fois que cela se produit, les deux micelles génétiquement identiques fusionnent, ce qui augmente leur production de spores asexués que les termites ingèrent et déposent comme nouveau matériel à cultiver dans la colonie. Ce renforcement positif rend chaque colonie dépendante à vie d'un unique génotype fongique, malgré l'existence de nombreux génotypes.
Une conséquence importante de cette nouvelle étude est que cette symbiose à vie empêche l'évolution de "tricher", puisqu'elle rend les deux symbiotes complètement dépendants l'un de l'autre pour survivre et se reproduire. Ce mutualisme est ainsi totalement coopératif, au contraire d'autres cas de symbioses avec plusieurs génotypes par symbiote, où des symbiotes "tricheurs" ont été trouvés.
Jacobus J. Boomsma, Centre for Social Evolution, Department of Biology, Université de Copenhague - Tél: +45-35321340, Mobile +45 20436771 - Email: jjboomsma@bio.ku.dk