Les rats-taupes nus sont parmi les mammifères les plus étranges sur Terre : ils vivent sous terre en grandes colonies, présentent une détermination du sexe dépendante de la température et, fait 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 a intrigué 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.
Découverte du signal de la reine
L’équipe de recherche, travaillant avec 771 échantillons provenant de 351 animaux de plusieurs colonies, a comparé les profils chimiques des reines et des femelles non reproductrices. Le myristate d’isopropyle (MIP) s’est démarqué : il était fortement enrichi chez les reines et presque absent chez les subordonnées.
Le composé est le plus abondant dans les sécrétions vaginales, anales et buccales, et sa concentration atteint son maximum pendant l’ovulation avant de diminuer pendant la gestation et la lactation. Le MIP 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, ce qui correspond au biais reproductif extrême observé chez cette espèce.
Comment ça fonctionne
L’équipe a démontré que le MIP est détecté par le système olfactif. Des électro-olfactogrammes ont montré que le MIP provoquait 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 le MIP, tandis que les animaux de bas rang ne montraient aucune préférence. Cet évitement nécessitait un système olfactif fonctionnel ; l’ablation chimique des neurones sensoriels olfactifs l’a totalement aboli.
Effets physiologiques
L’exposition au MIP modifie les niveaux d’hormones chez les non-reproducteurs. La prolactine plasmatique augmente pendant l’ovulation de la reine (quand le MIP est le plus élevé) et diminue en l’absence de MIP. Chez des paires de sexes opposés isolés, l’application quotidienne de MIP sur la litière a complètement empêché la grossesse ; 0 femelles sur 7 sont devenues gestantes, 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 ancestrale : le MIP déclenche la détection olfactive, ce qui augmente la prolactine, laquelle inhibe à son tour 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 du MIP sur la litière de la colonie quotidiennement pendant 12 semaines. Durant cette période, aucune agression n’a été observée parmi les femelles, la prolactine est restée élevée, la progestérone est restée basse et la masse corporelle est restée stable chez toutes les femelles.
Lorsque l’application de MIP 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 a émergé. 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
Le MIP 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 le rend bien adapté comme signal environnemental persistant capable de maintenir une 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 accessibles, et plus anciens, que ce que l’on supposait auparavant.
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
Traduit par Lydie