Les interactions écologiques ne sont souvent pas simples ou directes par nature. Au lieu de cela, ils représentent généralement des compromis entre différents processus afin que le meilleur compromis soit finalement atteint. C’est exactement ce que des scientifiques de l’Institut Max Planck d’écologie chimique ont découvert lorsqu’ils ont étudié les choix faits par les femelles des sphinx du tabac (Manduca sexta) lors de la ponte.
Les papillons n’ont pas toujours fait le choix évident en plaçant leurs œufs sur les feuilles des plantes qui fourniraient de la nourriture aux larves une fois éclos. Des recherches antérieures avaient montré que les papillons du tabac évitaient de pondre leurs œufs sur des plantes où ils sentaient les excréments d’autres papillons. « C’est apparemment leur façon d’éviter la concurrence alimentaire. Par conséquent, nous nous sommes demandés si les papillons évitent également les plantes infestées par d’autres insectes herbivores », a expliqué Jin Zhang, premier auteur de l’étude.
En laboratoire, les chercheurs ont donné aux femelles le choix entre pondre leurs œufs sur des sites sacrés. Datura plantes (Datura wrightii) qui étaient infestés par des doryphores trilignes de la pomme de terre (Lema daturaphila) ou Datura des plantes qui n’avaient pas de doryphores de la pomme de terre. Les doryphores adultes et larvaires se nourrissent des feuilles de cette plante, et les chercheurs ont émis l’hypothèse que les sphinx éviteraient les plantes où les doryphores de la pomme de terre étaient présents afin d’assurer un approvisionnement maximal en nourriture pour leur progéniture.
Mais les femelles du sphinx ont surpris les chercheurs en pondant préférentiellement leurs œufs sur les feuilles de Datura plantes qui hébergeaient déjà de nombreux doryphores de la pomme de terre.
« Pour être honnête, nous étions un peu frustrés au début, car nous nous attendions à ce que les expériences confirment notre hypothèse initiale, à savoir que les sphinx du tabac pondeurs évitent les concurrents alimentaires », a expliqué Markus Knaden, responsable de l’étude.
« Dans notre cas, cependant, cette observation inattendue a soudainement pris sens lorsque nous avons réalisé que les plantes infestées par les coléoptères ont une odeur très différente et que les guêpes parasitoïdes, qui utilisent souvent les odeurs des plantes pour trouver leurs insectes hôtes, sont moins efficaces pour détecter les vers des cornes du tabac sur les coléoptères. plantes infestées.
Les vers des cornes du tabac, les larves ou chenilles des sphinx du tabac, sont fortement parasités par la guêpe Cotesia se rassemble, qui pond ses œufs dans les chenilles. Jusqu’à 90 pour cent de ces chenilles sont parasitées par des guêpes et meurent peu de temps après l’éclosion des larves de guêpe. Les papillons femelles doivent donc tenir compte non seulement de l’approvisionnement alimentaire disponible pour leurs larves, mais également de leur exposition potentielle à cette espèce de guêpe parasite.
Les experts ont analysé l’odeur dégagée par Datura plantes lorsqu’elles sont porteuses d’une infestation de doryphores trilignes par rapport à l’odeur émise lorsqu’il n’y a pas d’infestation. Ils ont constaté que les plantes infestées produisent davantage d’alpha-copaène dans leur odeur lorsque les coléoptères et leurs larves sont présents. Il est intéressant de noter que ces doryphores à trois lignes se recouvrent de leurs propres excréments, peut-être pour dissuader les prédateurs et les parasites potentiels.
L’équipe de recherche a ensuite tenté d’établir comment exactement les femelles du sphinx du tabac détectent la présence de la substance moléculaire alpha-copaène. Parmi les 70 récepteurs chimiques potentiels présents chez les sphinx, les chercheurs en ont identifié un seul, Or35, comme récepteur odorant activé par l’alpha-copaène. Ils suggèrent que ce récepteur est probablement impliqué dans le choix du papillon quant à l’endroit où il dépose ses œufs.
Ensuite, les experts ont testé les choix faits par les guêpes (Cotesia se rassemble) qui parasitent les chenilles du sphinx du tabac. Ils ont constaté que les guêpes préféraient l’odeur des plantes dont se nourrissaient les vers des cornes du tabac, mais qu’elles évitaient également l’odeur des plantes infestées de doryphores de la pomme de terre. Ces résultats ont été confirmés par des essais dans une tente expérimentale contenant Datura plantes infestées uniquement par les sphinx du tabac, ou par les sphinx du tabac et les doryphores de la pomme de terre ensemble. Les guêpes évitaient également les plantes contenant des coléoptères dans ce contexte.
Les résultats indiquent que les femelles des papillons du tabac, lorsqu’elles choisissent où pondre leurs œufs, pèsent l’avantage pour leurs larves de ne pas avoir de compétition alimentaire avec l’inconvénient d’être parasitées par les guêpes. Bien que les vers des cornes du tabac se développent plus lentement sur les plantes qui sont en outre infestées par des coléoptères, les papillons mères acceptent cet inconvénient lorsqu’elles pondent leurs œufs. L’avantage de protéger leur progéniture des guêpes parasites doit donc contrebalancer l’inconvénient de la compétition alimentaire. De tels compromis coûts-avantages jouent un rôle important dans de nombreuses interactions écologiques.
« Nos résultats montrent que dans la nature, les explications simples ne suffisent souvent pas. Les papillons du tabac doivent non seulement se demander si une plante constitue un bon substrat alimentaire pour leur progéniture, mais aussi si des concurrents potentiels sont déjà présents, et si la présence de ces concurrents pourrait même aider à cacher (leur progéniture) des prédateurs, » a conclu le co-auteur de l’étude, Bill Hansson.
Les chercheurs concentreront leurs futures études sur les raisons pour lesquelles Datura les plantes dégagent des odeurs différentes selon les insectes qui s’en nourrissent. Ils prévoient d’utiliser des approches interdisciplinaires prenant également en compte, par exemple, le rôle des micro-organismes dans ces interactions complexes, et espèrent découvrir d’autres aspects passionnants des interactions multiformes entre organismes vivants.
L’étude est publiée dans la revue Biologie actuelle.
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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