I) Les différentes phéromones

          Une phéromone est une substance de communication chimique appartenant à la famille des sémiochimiques. Elle est produite et libérée par un organisme émetteur a destination d'un congénère. Son effet se traduit par une modification comportementale ou physiologique du récepteur. Ci-dessous  est présenté un tableau mettant en évidence l'action de signaux chimiques interspécifiques (entres espèces différentes) et intraspécifiques (entres individus d'une même espèce). Nous parlerons des substances allélochimiques plus loin dans notre TPE.

          La reconnaissance des phéromones est la base de la communication chimique des espèces. Dans certains cas, une phéromone va émettre une réponse sans qu'il y ait de rencontre entre l’émetteur et l'allocutaire du message. Il existe deux types de phéromones : les phéromones incitatrices et les phéromones modificatrices que nous allons étudier.

A) Les différentes phéromones incitatrices des abeilles et des fourmis

1) Définition:
Une phéromone incitatrice agit directement sur le comportement d'un organisme et déclenche une réponse rapide du récepteur. On appelle cette réponse une séquence de "micro-comportements".

2) Les phéromones et leur formule chimique

Les phéromones de la fourmi et de l'abeille sont composées de matière organique. En effet, leurs molécules sont la plupart du temps constituées d'oxygène, de carbone, d'hydrogène et d'azote qui sont des atomes que nous retrouvons dans la nature. Les molécules que nous allons identifier ont plusieurs fonctions:

- Une cétone contient une double liaison entre un carbone et un oxygène appelé un groupement carbonyle suivi de deux chaînes carbonées.

- Un ester est une fonction cétone avec un atome d'oxygène attaché à la molécule.

"C=O" représente le groupement carbonyle, tandis que "R/R1" et "R'/R2 " représentent les chaînes carbonées.

Les molécules phéromonales contiennent généralement des cétones et des esters car se sont des fonctions qui produisent de puissantes odeurs souvent importantes lors des attractions sexuelles.

Phéromone sexuelle : 

Phéromone sexuelle de la fourmi

La phéromone sexuelle est située au niveau de la glande tergale. Cette phéromone est très importante pour les abeilles et les fourmis puisqu'elle permet l'attraction des partenaires. Par exemple, dans la société des abeilles, la reine sécrète cette phéromone pour attirer les faux-bourdons lors du vol nuptial.

La formule chimique de la phéromone sexuelle de la fourmi 
est C6H12O. Cette molécule à une fonction qui fait partie de la famille des carbonyles, on appelle cette molécule une cétone.

Phéromone d'alarme:   

L'émission de cette phéromone synthétisée par la glande de Koschevnikov pour l'abeille et la glande de Dufour et de Pavan pour la fourmi entraine immédiatement un comportement violent et défensif de la part de ces insectes.



Phéromone d'alarme de l'abeille





Phéromone d'alarme de la fourmi











La molécule chimique de l'abeille à pour formule C7H14O2 alors que celle de la fourmi correspond à C8H16O. Ces deux molécules sont des cétones puisqu'elles présentent la fonction carbonyle.

Phéromone de recrutement de l'abeille et phéromone de piste de la fourmi : Une phéromone d'orientation

Découverte en 1883, la glande de Nasanov, situé entre le 5^ème et le 6^ème tergite, sécrète une odeur qui est propre à la ruche. Des ouvrières à l’entrée de la colonie battent des ailes ce qui permet d'envoyer des signaux à leurs congénères. Lorsque cette glande est diffusée, elle libère du « géraniol » ainsi que d’autres substances : du citral, de l'acide géranique et nérolique qui ont deux pouvoirs d'attractions. 

Premièrement, le marquage de la ruche après une perturbation atmosphérique permet de guider le retour des abeilles parties récolter pollen ou nectar mais aussi la reine lors de son retour du vol nuptial. Cette glande sert également au marquage d’un endroit où la nourriture est abondante et susceptible d’accueillir un essaim.

Les phéromones de piste des foumis ont  un effet assez court dans le temps, ce qui leur permet de ne pas s'engager dans une piste devenue inexploitable.

La formule chimique de la phéromone de la fourmi est C7H9O2N. Cette phéromone contient du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène ainsi que de l'azote, on appelle cette molécule un ester. 

Phéromone de piste de fourmi

B) Les différentes phéromones modificatrices des abeilles et des fourmis:

1) Définition:

Une phéromone modificatrice intervient de façon durable sur l'organisme car elle a pour effet de changer la morphologie des organismes récepteurs.

La petitesse du nombre de phéromones modificatrices connues s'explique par le fait qu'elles agissent sur le long terme, elle sont donc très difficiles à isoler et à identifier.

2) Les phéromones et leur formule chimique
L'unique phéromone modificatrice que nous avons pu identifier est produite au niveau de la glande mandibulaire : c'est la phéromone éthyl-oléate.
Cette phéromone est modificatrice par le fait qu'elle inhibe le développement des jeunes abeilles en régulant le comportement de butinage de celles-ci.
Ce schéma nous montre l'action de la phéromone éthyl-oléate en fonction du temps.
En effet, les ouvrières, qui produisent cette phéromone, sont dans les champs lors des journées ensoleillées (voir printemps). Ainsi, la phéromone qu'elles dégagent n'atteint pas les jeunes abeilles : leur organisme se développe donc normalement et elles deviendront  des butineuses en temps voulu.
Cependant, lors d'une journée où le temps n'est pas propice a leur sortie (voir hiver), les ouvrières restent dans la ruche : la phéromone éthyl-oléate entre donc en contact avec les jeunes abeilles par trophallaxie (ce terme vient de l'assication des mots "trophos" : nourriture, et "laxis" : échanger). Accompagné de la phéromone, cet échange de nourriture permet à la fois de nourrir les jeunes abeilles, mais également d'inhiber le développement de leurs ovaires. Par ce moyen, elles deviendront plus lentement des butineuses.
Cette phéromone est donc très utile pour gérer la société des abeilles. De fait, on constate que le fonctionnement de cette société se régule d'elle-même selon les situations qui se présentent.

Malgré nos recherches sur internet, dans des livres et encyclopédies, nous n'avons pas trouvé de phéromone modificatrice chez les fourmis. En effet, comme nous l'avons expliqué précédemment, il est très difficile de repérer et d'identifier les molécules chimiques qui modifient la physionomie du récepteur à cause de leur effet sur un long terme. 

Conclusion :
D'après les phéromones d'alarme de l'abeille et de la fourmi, nous constatons que les molécules codant le même message n'ont pas la même formule chimique, ni la même dimension dans l'espace.
En effet, bien que ces deux formules chimiques appartiennent à la famille des cétones, elles ont des odeurs spécifiques et des particularités propres.