Facultative symbionts of aphids as hidden modulators of ant-aphid mutualism: studying the influence of the bacterium Serratia symbiotica on Aphis fabae aphids and Lasius niger ants

Les pucerons entretiennent avec certaines espèces de fourmis une relation mutualiste reposant sur un échange de nourriture contre une protection :les fourmis récoltent le miellat produit par les pucerons et, en retour, les défendent contre leurs prédateurs et parasitoïdes. Parallèlement, les pucerons abritent des endosymbiotes obligatoires, essentiels à leur nutrition, ainsi que des symbiotes facultatifs, dont les effets sont variables et fortement dépendants du contexte écologique. Parmi ces symbiotes, la bactérie Serratia symbiotica est particulièrement diversifiée. Certaines de ses souches vivent librement dans le tube digestif du puceron Aphis fabae et peuvent également être retrouvées dans le système digestif de la fourmi partenaire Lasius niger.Dans cette thèse, nous étudions l’influence de cette souche intestinale de S. symbiotica sur la dynamique des populations de pucerons, sur leur relation mutualiste avec les fourmis et sur la présence et la persistance de la bactérie au sein des colonies de fourmis. Nos résultats montrent que l’infection par cette souche entraîne une diminution de la croissance démographique des colonies de pucerons, bien que la présence des fourmis atténue partiellement ces effets négatifs.Concernant la relation puceron-fourmi, nous mettons en évidence une attraction initiale des ouvrières L. niger envers les pucerons infectés. Cependant, cette attraction ne se maintient pas dans le temps :les soins apportés aux pucerons et la récolte du miellat diminuent progressivement. Cette diminution semble liée à une dégradation de la qualité du miellat lorsque la charge bactérienne augmente, réduisant son attractivité pour les fourmis. Ainsi, S. symbiotica pourrait indirectement fragiliser le mutualisme en poussant les fourmis à se désengager.Par ailleurs, la bactérie est fréquemment détectée dans les colonies de fourmis élevées au laboratoire, mais tend à disparaître chez les individus isolés, suggérant une transmission sociale, probablement par trophallaxie. La prévalence de l’infection varie fortement d’une colonie à l’autre, en lien avec leurs traits d’histoire de vie.Dans l’ensemble, S. symbiotica apparaît comme un symbiote facultatif pouvant imposer un coût écologique au puceron en affaiblissant sa relation mutualiste avec les fourmis.