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Comme les autres insectes sociaux, les fourmis utilisent des phéromones pour communiquer entre individus d’une colonie. Ces phéromones sont des substances chimiques spécifiques, émises par diverses glandes. A chaque composition chimique correspond un type de message. Les fourmis utilisent leurs antennes pour détecter ces odeurs.
Les phéromones sexuelles permettent aux femelles reproductrices d’attirer les mâles de leur propre espèce. Les mâles de Formica paralugubris ne sont ainsi pas attirés par les phéromones sexuelles des mâles de Formica polyctena, même si ces espèces sont toutes deux des fourmis des bois.
Pour marquer une piste menant à une source de nourriture intéressante, par exemple des pucerons sur un arbre, les fourmis utilisent une phéromone de piste. Déposée sur le sol, elle indique aux ouvrières de la colonie le chemin à suivre pour accéder à la nourriture.
En cas de danger, les fourmis émettent une phéromone d’alarme. Toutes les ouvrières qui détectent cette odeur s’activent alors pour défendre la colonie et mettre larves, nymphes et reines à l’abri.
Les fourmis présentent également un « passeport » chimique qui leur permet de reconnaître les individus provenant de leur propre colonie. Quand deux ouvrières se rencontrent ou si une ouvrière cherche à pénétrer dans une fourmilière, les individus se « sentent » avec leurs antennes pour vérifier qu’elles appartiennent à la même colonie. Des intrus provenant d’une autre société, même s’ils sont de la même espèce, seront chassés.