Polymorphisme (biologie)

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Polymorphisme chez le termite Nasutitermes : A. le roi; B. la reine; C & D. les reines de remplacement; E. les soldats; F. l'ouvrier

Le polymorphisme est la propriété des espèces animales qui se présentent sous plusieurs formes différentes, à un même stade de développement ou plus généralement, à la fin de leur développement.

Le dimorphisme sexuel peut être considéré comme l'exemple le plus simple et le plus répandu de polymorphisme, puisqu'il correspond à deux formes différentes, chez l'adulte, dans de nombreuses espèces. Toutefois, la notion de polymorphisme ne prend vraiment son intérêt qu'au delà de deux formes.

On rencontre notamment un tel polymorphisme chez les insectes, par exemple chez les termites, qui a côté des adultes reproducteurs, mâle (roi) et femelle (reine), présentent également des soldats et/ou des ouvriers, eux-mêmes parfois sous plusieurs formes différentes, et qui, après disparition des adultes fondateurs, peuvent également générer des adultes de remplacement (ou néoténiques).

[modifier] Polymorphisme et métamorphose

Il importe de bien distinguer ces deux notions, d'autant qu'elles ne sont pas exclusives. Durant le développement par métamorphose, un même individu peut se présenter sous plusieurs formes différentes (par exemple, un insecte pourra successivement être larve puis nymphe puis adulte), mais ceci ne correspond pas à du polymorphisme : on ne parle de polymorphisme que lorsqu'un individu d'une certaine forme ne peut se présenter sous une autre forme, quel que soit son stade de développement.

Le polymorphisme n'implique pas nécessairement une métamorphose : dans le cas du dimorphisme sexuel humain par exemple, le développement se fait progressivement. Mais il faut reconnaitre que le phénomène de la mue et de la métamorphose des insectes a probablement favorisé le polymorphisme qui est apparu fréquemment chez ces animaux.

[modifier] Exemples de polymorphisme

Polymorphisme chez le criquet pèlerin : en haut, la forme larvaire solitaire; en bas, la forme larvaire grégaire

Criquets : chez les criquets, un polymorphisme apparait en fonction des conditions extérieures. Si les criquets sont peu nombreux et la végétation peu abondante, ils se trouvent sous la forme solitaire, caractérisée par une coloration verte. Mais si les conditions sont favorables, ils deviennent plus nombreux et prennent alors la forme grégaire, caractérisée par des colorations brunes et jaunes et un comportement de groupe qui les pousse, lorsqu'ils sont adultes, à s'envoler en essaims dévastateurs. Ces différentes formes intéressent aussi bien les larves que les adultes, mâles et femelles. Les populations de criquets se trouvent soit en phase solitaire, soit en phase grégaire : on parle ainsi de polymorphisme phasaire.

Ouvrière de Lasius niger

Reine de Lasius niger peu avant de perdre ses ailes

Termites : les termites, qui sont des insectes sociaux, utilisent le polymorphisme pour former des castes qui permettent une division hiérarchique du travail. Une société est en fait une famille nombreuse, formée par un couple fondateur, appelés roi et reine. Ces insectes ailés s'éloignent de leur colonie de naissance après un vol nuptial et s'accouplent. Peu de temps après, ils perdent leurs ailes et creusent dans le sol un terrier qui sera le point de départ de la termitière. Les premiers œufs sont pondus, qui donnent naissance à des larves dont le développement conduira à des individus très différents des parents, blancs, aveugles, sans aile, que l'on appelle des ouvriers, qui prennent en charge la récolte de nourriture et l'agrandissement de la termitière. Plus tard, apparaitront les premiers soldats, destinés à défendre la termitière de ses ennemis. Les soldats ont généralement une plus grande taille que les ouvriers et des mandibules hypertrophiées; chez les Nasutitermes, certains soldats ont aussi une tête en forme de poire destinée à projeter de la glue sur tout assaillant, un système efficace pour se défendre contre l'ennemi héréditaire, la fourmi. Ouvriers et sodats sont stériles (ce sont des neutres), mais leurs larves peuvent évoluer en sexués de remplacement (appelés néoténiques), en cas de disparition du couple royal. Contrairement au cas des criquets, de nombreuses formes différentes sont donc présentes en même temps dans la société de termites. Ce n'est que lorsque la colonie aura atteint une taille importante que de nouveaux ailés se formeront et partiront de leur termitière pour fonder de nouvelles colonies.

Aphidoidea (pucerons) : les pucerons adultes, mâle et femelle, ont typiquement des ailes et se reproduisent par reproduction sexuée. Mais celle-ci n'est pas le mode le plus fréquent de reproduction, car les pucerons se multiplient aussi par parthénogenèse aboutissant à des générations de femelles particulières, de forme différente, sans aile. Chez les pucerons, contrairement aux cas précédents, le polymorphisme est dérivé d'un mécanisme particulier de reproduction et il n'est pas lié à un comportement social.

Abeilles, Guêpes et Fourmis : chez les hyménoptères sociaux, il existe trois formes d'individus, la femelle (souvent appelée reine), les mâles (appelés faux-bourdons chez l'abeille) et les ouvrières (qui sont toutes des femelles stériles). Les ouvrières s'occupent des différents travaux de la colonie et de la collecte de nourriture. Chez les fourmis, l'ouvrière est aptère et certaines espèces ont plusieurs formes d'ouvrières de taille différente (certaines faisant office de soldat).