Les rats-taupes nus comptent parmi les mammifères les plus étranges de la Terre : ils vivent sous terre en grandes colonies, présentent une détermination sexuelle dépendante de la température et, ce qui est le plus inhabituel pour un mammifère, fonctionnent avec une structure eusociale rappelant celle des fourmis ou des abeilles. Une seule reine monopolise la reproduction tandis que toutes les autres femelles restent infertiles, un système qui intrigue les biologistes depuis sa première description.
Une étude publiée dans Nature par Khallaf et ses collègues a maintenant identifié le signal chimique au cœur de cette hiérarchie. La réponse est étonnamment banale : le myristate d’isopropyle, un ester à faible volatilité largement utilisé dans les cosmétiques et la fabrication de plastiques.
La découverte du signal de la reine
L’équipe de recherche, travaillant avec 771 échantillons provenant de 351 animaux répartis dans plusieurs colonies, a comparé les profils chimiques des reines et des femelles non reproductrices. Le myristate d’isopropyle (IPM) s’est distingué : il était fortement enrichi chez les reines et presque absent chez les subordonnées.
Ce composé est le plus abondant dans les sécrétions vaginales, anales et buccales, et sa concentration atteint un pic pendant l’ovulation avant de diminuer pendant la gestation et la lactation. L’IPM a également été détecté chez les femelles reproductrices de quatre autres espèces de rats-taupes Fukomys, avec les niveaux les plus élevés chez les rats-taupes nus, parallèlement au degré extrême de monopolisation de la reproduction observé chez cette espèce.
Comment ça fonctionne
L’équipe a démontré que l’IPM est détecté par le système olfactif. Des électro-olfactogrammes ont montré que l’IPM déclenche des potentiels de champ à courte latence dans l’épithélium olfactif, et l’imagerie FOS du cerveau entier a confirmé l’activation du bulbe olfactif. L’imagerie ultrasonore fonctionnelle a révélé des augmentations robustes et spatialement structurées du volume sanguin cérébral dans les régions cérébrales liées à l’olfaction, notamment le cortex piriforme et l’amygdale.
Les effets comportementaux dépendent du rang social. Dans des tests à deux choix, les animaux de haut rang évitaient activement l’IPM, tandis que les animaux de bas rang ne montraient aucune préférence. Cette évitement nécessitait un système olfactif fonctionnel ; l’ablation chimique des neurones sensoriels olfactifs l’a entièrement aboli.
Effets physiologiques
L’exposition à l’IPM modifie les niveaux hormonaux chez les femelles non reproductrices. La prolactine plasmatique augmente pendant l’ovulation de la reine (quand l’IPM est le plus élevé) et chute en l’absence d’IPM. Chez des paires opposées isolées, l’application quotidienne d’IPM sur la litière a complètement empêché la gestation ; 0 femelle sur 7 est devenue gestante, contre 5 sur 6 dans les paires témoins. La progestérone est restée faible et aucun comportement d’accouplement n’a été observé.
Le mécanisme, proposent les auteurs, détourne une voie ancienne : l’IPM déclenche une détection olfactive, qui augmente la prolactine, qui à son tour inhibe la libération de GnRH, la même voie qui médie l’infertilité lactationnelle chez les mammifères.
L’expérience de retrait de la reine
La démonstration la plus frappante est venue d’une colonie dont la reine a été retirée. L’équipe a appliqué de l’IPM sur la litière de la colonie quotidiennement pendant 12 semaines. Pendant cette période, aucune agression n’a été observée parmi les femelles, la prolactine est restée élevée, la progestérone est restée faible et la masse corporelle est restée stable chez toutes les femelles.
Lorsque l’application d’IPM a été interrompue à la semaine 12, la colonie a changé rapidement. La prolactine a chuté brusquement, la progestérone a augmenté et un comportement sexuel est apparu. En une semaine, des agressions létales ont éclaté. À la semaine 19, une femelle dominante était devenue gestante et avait donné naissance ; une nouvelle reine s’était établie.
Une phéromone de reine chez les mammifères
L’IPM est le premier signal chimique de reine identifié chez un mammifère eusocial, servant d’analogue fonctionnel des phéromones de reine chez les insectes. La faible volatilité du composé signifie qu’il s’évapore lentement, ce qui en fait un signal environnemental persistant capable de maintenir la suppression à l’échelle de la colonie sans nécessiter une réapplication constante par la reine.
Cette découverte a également des implications pour la compréhension de l’évolution sociale. Les rats-taupes nus représentent une extrémité extrême de l’organisation sociale des mammifères, et la découverte qu’un seul composé chimique simple peut maintenir cette hiérarchie suggère que les mécanismes de suppression de la reproduction pourraient être plus faciles à étudier, et plus anciens, qu’on ne le supposait.
Traduit par Lydie
Sources :
1. Khallaf, M.A. et al. « A queen odor mediates reproductive suppression in a eusocial mammal. » Nature (2026). DOI : 10.1038/s41586-026-10772-5
2. Bundell, S. « The simple chemical that lets queen naked mole-rats ‘rule’. » Nature News (15 juillet 2026). DOI : 10.1038/d41586-026-02186-0