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Les reines des colonies de rats-taupes nus produisent une substance chimique odorante qui garantit qu'elles seules peuvent se reproduire

par le Centre Max Delbrück de médecine moléculaire

Édité par Sadie Harley, révisé par Andrew Zinin

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Rat-taupe nu femelle. Crédit : Jedimentat44/flickr/CC BY 2.0

Une équipe internationale dirigée par le Dr Gary Lewin, chef du groupe de physiologie moléculaire de la perception somatosensorielle au Centre Max Delbrück de Berlin, a découvert que les reines des colonies de rats-taupes nus libèrent un composé volatil appelé myristate d'isopropyle, lequel induit une infertilité temporaire chez toutes les autres femelles de la colonie.

« Cela fonctionne même lorsque la reine est absente et que les animaux ne sont exposés qu'à l'odeur », explique le Dr Mohammed Khallaf, du laboratoire Lewin et premier auteur de l'étude. Ces recherches, qui impliquent des équipes de Berlin, Francfort, Iéna, Munich et Paris, ainsi que des collaborateurs en Égypte, en Afrique du Sud, en Tanzanie, en République tchèque et aux États-Unis, ont été publiées dans la revue *Nature*.

Inodore pour l'humain, mais pas pour le rat-taupe nu

Depuis environ 25 ans, le Dr Lewin étudie la biologie du rat-taupe nu, un mammifère originaire d'Afrique qui présente un intérêt médical considérable. Ces rongeurs — dont environ 450 vivent actuellement au Centre Max Delbrück dans des réseaux de tunnels reproduisant leur habitat naturel — ont une espérance de vie exceptionnellement longue, développent rarement des cancers et ressentent peu la douleur.

Ils figurent également parmi les très rares espèces de mammifères eusociaux vivant au sein de colonies hautement organisées, semblables à celles des abeilles ou des fourmis. Une unique reine reproductrice occupe le sommet de la hiérarchie, tandis que de nombreux ouvriers stériles coopèrent pour récolter de la nourriture, élever les petits et accomplir d'autres tâches bénéfiques à la colonie.

« Pour cette étude, nous voulions comprendre les mécanismes biologiques qui permettent à la reine de maintenir son statut reproductif exclusif », déclare le Dr Lewin. « Nous soupçonnions que les signaux olfactifs pouvaient jouer un rôle important, comme c'est le cas chez les insectes, d'autant plus que nous avions déjà découvert que les rats-taupes nus utilisent l'odorat pour distinguer les membres de leur propre colonie de ceux de colonies étrangères. »

Les chercheurs ont eu recours à la spectrométrie de masse pour caractériser les composés volatils émis exclusivement par les reines. Ils ont identifié une substance chimique bien connue : le myristate d'isopropyle, couramment utilisé dans les cosmétiques comme solvant et agent hydratant. Inodore pour l'être humain, ce composé s'avère extrêmement puissant chez le rat-taupe nu.

« Grâce à des techniques d'électrophysiologie et à l'imagerie fonctionnelle par ultrasons — qui mesure le flux sanguin et, par conséquent, l'activité de régions cérébrales spécifiques —, nous avons démontré que leurs récepteurs olfactifs détectent ce composé et que les signaux générés sont traités par les centres olfactifs du cerveau », explique Khallaf.

« Les individus occupant un rang hiérarchique supérieur évitent également cette odeur lorsqu'ils en ont la possibilité, probablement parce qu'elle leur rappelle la domination de la reine. »

L'odeur de la reine modifie les taux hormonaux

Lorsqu'une reine rat-taupe nu meurt ou est retirée de la colonie, des combats acharnés et de nouveaux comportements d'accouplement apparaissent en quelques jours. Dès qu'une femelle tombe enceinte, elle assume le rôle de reine et la stabilité revient.

« Toutefois, nos expériences ont révélé que la présence physique de la reine n'est pas indispensable au maintien de l'harmonie au sein de la colonie », précise Lewin. « Il suffisait de pulvériser quotidiennement du myristate d'isopropyle dans l'habitat de la colonie. » En revanche, en l'absence de l'odeur de la reine, les conflits reprenaient rapidement.

Le composé a produit des effets similaires chez des couples d'animaux. « Si l'on place une femelle et un mâle issus de la même colonie ensemble dans une cage, ils deviennent sexuellement actifs au bout de quelques jours », indique Khallaf. « Ce phénomène ne se produit pas s'ils sont exposés quotidiennement à de la litière imprégnée de l'odeur de la reine. Fait remarquable, aucun intérêt sexuel n'est apparu non plus lorsque nous avons appliqué du myristate d'isopropyle directement dans leur cage chaque jour. »

D'autres expériences ont montré que le myristate d'isopropyle augmente le taux de prolactine, une hormone qui réduit la fertilité chez les mammifères. Parallèlement, il maintient à un niveau bas le taux de progestérone, une hormone favorisant la fertilité. « L'ensemble de ces résultats explique pourquoi les rats-taupes nus exposés à l'odeur de la reine ne se reproduisent pas », explique Lewin.

Espèces différentes, stratégies similaires

Les chercheurs ont également démontré que les reines ne produisent du myristate d'isopropyle que pendant la gestation. « Lorsqu'une reine ne peut plus se reproduire, le taux de progestérone augmente chez les autres animaux tandis que celui de la prolactine diminue », explique Lewin. « C'est alors que reprennent les luttes de succession au sein de la colonie. »

« L'idée qu'une simple odeur puisse maintenir la paix et prévenir la violence peut sembler relever de la science-fiction », déclare Khallaf. « Dans le monde des rats-taupes nus, c'est une réalité. »

L'équipe a été surprise de constater qu'un système social aussi complexe semble être régulé par un signal chimique unique plutôt que par un cocktail de phéromones, comme c'est généralement le cas chez les insectes, ajoute-t-il. « Apparemment, l'évolution aime recourir à des stratégies éprouvées — et parfois simplifiées —, même entre des espèces radicalement différentes. »

Détails de la publication

Gar

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RESUME

Les atomes révèlent des comportements distincts lorsqu'une molécule est frappée par la lumière à l'échelle de la picoseconde (ou de la fraction de picoseconde). La technique tr-XPS ultrarapide, utilisant des impulsions XFEL, a permis de suivre la redistribution de l'énergie au sein de la 3-fluoropyridine photo-excitée lors du passage par une intersection conique. Des dynamiques spécifiques ont été observées selon les sites atomiques : le fluor a principalement reflété la relaxation vibrationnelle, tandis que l'azote a témoigné d'un couplage entre les mouvements électroniques et nucléaires. Cette méthode permet une cartographie en temps réel et spécifique au site des processus photochimiques.

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Commentaires

  Cet article  soulève des interogations . Je rappemlle aux lecteurs dans quelle taille  notre monde   se situe :par exemple les numéro et masse atomiques de l'azote sont respectivement 7 et 14,008. C. La dimension de son rayon atomique est d'environ 0,07 nm et son premier potentiel d'ionisation s'élève à 14,5 V.

Mais traduit en langage plus courant  c est quelus angstrom  ( 1  A = 0,1 nanometre)  .

Je ne pensaiS  pas qu il soit possible    de moéliser  les mouvents  et leur cartographie   d un tome en interaction  ou en choc avec une molécule   ... L 'auteur est  un  anglais 

Gary Lewin  et je découvre  avec surprise  quelle methode a été utilisée pour les manips   

;j attends donc  les remarques sur la publication dans Nature  ...

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Détails de la publication

A queen odour mediates reproductive suppression in a eusocial mammal, Nature (2026). DOI : 10.1038/s41586-026-10772-5. www.nature.com/articles/s41586-026-10772-5

Informations sur la revue : Nature