La parentalité n’a pas commencé avec les mammifères.
Cela a commencé avec la faim.
Une nouvelle étude publiée dans Nature montre comment l’évolution a réutilisé d’anciens circuits biologiques pour créer un comportement nourricier. Des chercheurs de l’Université Rockefeller ont étudié les fourmis pilleuses clonales. Ces insectes prennent soin de leurs petits. Mais ils n’ont pas construit de nouveau matériel cérébral pour y parvenir. Ils ont détourné les systèmes qui régulent l’alimentation.
L’évolution invente rarement à partir de zéro. Il prend ce qui fonctionne et l’étire.
“L’évolution prend ce qu’elle a et fonctionne ainsi, parfois de manière très surprenante”, explique Daniel Kronauer, qui y dirige le Laboratoire d’évolution et de comportement sociaux.
Cette découverte explique pourquoi les fourmis, les oiseaux et les mammifères prennent tous soin de leurs petits malgré des ancêtres différents. Le mécanisme est étonnamment similaire d’une espèce à l’autre.
L’hypothèse de l’ancien circuit d’alimentation
De nombreux animaux pondent des œufs et partent. Ils n’offrent aucun soin.
Infirmière aux mammifères. Les oiseaux s’occupent des nids. Les fourmis nourrissent les larves.
Comment ce changement s’est-il produit ? L’idée directrice est la modification. L’évolution a modifié les systèmes existants. Il n’en a pas construit de nouveaux.
Des études antérieures sur des souris suggéraient que les neuropeptides liés à la faim encourageaient également le rôle parental. Il est difficile de tester cela sur des animaux simples comme les mouches des fruits ou les vers ronds. Ils ne se soucient pas de leur progéniture.
Les souris fonctionnent. Mais leur cerveau est complexe. 100 millions de neurones.
Les fourmis sont plus simples. Environ 60 000 neurones.
Cette simplicité en fait un modèle puissant. Il permet un examen plus rapide et plus détaillé des circuits neuronaux.
Cartographie du cerveau des fourmis
L’équipe de Kronauer avait besoin d’un moyen de mesurer avec précision les soins prodigués. Ils ont construit un système comportemental. Il a suivi simultanément des centaines de fourmis individuelles avec des larves individuelles.
Ils ont également identifié des molécules de signalisation chimique dans le cerveau des fourmis. Ensuite, ils ont testé comment chacun changeait de comportement.
Les colonies de fourmis ont une division du travail claire basée sur l’âge.
Les jeunes fourmis restent à l’intérieur. Ils s’occupent des larves.
Les fourmis plus âgées sortent. Ils recherchent de la nourriture.
Les chercheurs voulaient voir comment la chimie du cerveau conduisait cette transition.
« Nous avons annoté le neuroptidome… Il y en avait 70 que nous avons pu identifier. » -Kay
C’était un travail difficile. Mais cela a abouti à une liste de 70 molécules spécifiques. Désormais, ils peuvent les enquêter de différentes manières.
Deux molécules contrôlent l’interrupteur
Les résultats étaient clairs.
Les systèmes régissant les soins sont directement liés aux anciens circuits de la faim.
Deux molécules de signalisation contrôlent le commutateur.
Neuropeptide F (NPF). Cela encourage les soins.
Allatostatine A (AstA). Cela incite à la recherche de nourriture.
Chez les jeunes fourmis, le NPF est élevé. AstA est faible.
Chez les fourmis plus âgées, la tendance s’inverse.
Cela correspond à leur passage naturel de l’allaitement à la recherche de nourriture.
L’équipe a modifié l’activité de ces molécules. Le comportement des fourmis a immédiatement changé. Cela prouve la forte influence de ces neuropeptides sur le comportement social.
La faim joue toujours un rôle.
Les fourmis affamées ont augmenté le NPF. Ils ont réduit AstA.
Ils agissaient davantage comme des soignants.
Les fourmis nourries ont vu l’équilibre inverse. Ils ont abandonné leurs soins pour se nourrir.
«Le comportement parental dépend en grande partie de l’alimentation», explique Kronauer. “Pas seulement vous-même, mais votre progéniture.”
Pourquoi c’est important pour la santé humaine
Il ne s’agit pas seulement d’insectes.
Les mammifères utilisent des molécules similaires. La comparaison de ces circuits entre espèces pourrait révéler comment la parentalité évolue au sens large.
« Cela m’étonne que des comportements parentaux similaires aient évolué autant de fois », déclare Kay.
Les voies évolutives menant à ces comportements sont plus limitées qu’on ne l’imagine.
Cela pourrait éventuellement conduire à un modèle de comportement social complexe.
Il y a un autre angle. Les fourmis vieillissent naturellement, passant de soignantes à butineuses. Cela offre un modèle pour un vieillissement en bonne santé.
Les maladies neurodégénératives à un stade avancé bénéficient de la plupart des financements. Mais nous savons peu de choses sur les changements cérébraux normaux.
« Nous savons en fait très peu de choses sur la manière dont le cerveau évolue au cours de la santé normale d’un individu », explique Kronauer.
Ces dynamiques sont au cœur de la société des fourmis.
Les neuromodulateurs produisent des changements dépendants de l’âge.
Cela s’applique probablement aussi à d’autres animaux. Y compris les humains.
Le cerveau change. Le comportement change.
C’est un changement. Pas une fin.
