L'insecte qui ne tue pas son frère

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décembre 2011
© Matthieu de Bragelongne
Adultes staphylins. Les larves de ces coléoptères parasitent les nymphes de la mouche du chou.

Bien que non sociaux, certains insectes parasitoïdes sont capables d’altruisme vis-à-vis de leurs frères et sœurs.

C’est une histoire de lutte entre insectes. La mission, acceptée par Anne Lizé pour sa thèse, était d’arriver à comprendre comment agit une larve de coléoptère staphylin quand elle arrive dans un hôte déjà infecté par un frère ou une sœur ?

« Nous sommes partis du principe que ce mécanisme devait être chimique car l’olfaction est un sens très développé chez les insectes, note Anne Lizé. Et nous avons commencé par voir s’il s’agissait d’un mécanisme de familiarité, c’est-à-dire de reconnaissance des odeurs de la famille apprise durant le développement. Cela est très bien décrit chez les oiseaux, les mammifères et chez les insectes sociaux, qui vivent en colonies, mais pas, jusque-là, chez les insectes solitaires capables de cannibalisme comme les coléoptères staphylins. Et c’est ce que nous avons réussi à faire. » Et pour comprendre comment les larves apprennent à reconnaître leur marqueur familial, Anne Lizé les a isolées dès leur naissance. « Pour qu’elles n’aient pas le temps de mémoriser l’odeur de leurs parents. Résultat : elles sont toujours capables de reconnaître les hôtes déjà infectés par leurs frères et sœurs. Le mécanisme est donc soit inné, soit appris et correspond dans ce cas à un apprentissage de ses propres marqueurs. » Ces expériences ont été réalisées in vitro, au laboratoire, avec des familles de coléoptères que la jeune chercheuse avait constituées. Mais quand on connaît les conditions réelles de vie de ces insectes, ce résultat n’en est que plus impressionnant.

Un véritable parcours du combattant

Ces parasites ont coutume de s’installer dans les nymphes de la mouche du chou, qui, comme leur nom l’indique, font des ravages dans les cultures de choux, navets, rutabagas... Ces nymphes se développent dans le sol au pied des plants de crucifères et les femelles coléoptères sont capables de les repérer. Elles pondent leurs œufs au pied des végétaux infectés. Ce qui attend ensuite les larves de staphylin est loin d’être un parcours de santé. Elles commencent par s’enfoncer dans les anfractuosités du sol, à la recherche de la nymphe de leur rêve, mais ne disposent pour cela que de quatre à cinq jours, sinon elles meurent de déshydratation. Une larve met ensuite 10 à 12 h pour jauger son hôte. Cette étape est importante car il en va de sa survie. L’estimation faite, il lui faudra encore 12 à 36 h pour faire le trou et entrer dans la nymphe. Malgré tout, elle rebroussera chemin si elle tombe nez à nez avec un frère ou une sœur... et recommencera tout le processus, sachant que l’horloge tourne !

La théorie de Darwin nuancée

Ces résultats vont dans le sens de la théorie énoncée en 1964 par le biologiste anglais William Hamilton et qui vient préciser la théorie de Darwin sur l’évolution. La théorie de la sélection de parentèle permet ainsi d’expliquer l’évolution des comportements altruistes envers les apparentés. « On a longtemps cru que la reconnaissance de parentèle était réservée aux animaux sociaux et que c’était un stade ultime de l’évolution des sociétés animales. En prouvant que les insectes solitaires tels que les staphylins en sont capables, nous montrons que la reconnaissance de parentèle est en fait un prérequis à l’évolution de la socialité. » La diffusion de cette idée est pourtant encore récente. « On comptait moins de dix articles sur le sujet dans les années 80 », note Anne Lizé. Pourtant, outre le côté fondamental, ces résultats pourraient avoir des applications bien concrètes : si les coléoptères staphylins s’imposent un jour pour lutter contre la mouche du chou - un sujet qui touche particulièrement la Bretagne - alors le dépôt d’une seule femelle au pied de chaque chou sera suffisant : “entourées” de leurs frères et sœurs, les larves ne rentreront pas en compétition entre elles et la lutte sera ainsi plus efficace !

Anne Lizé : 1er prix – Développement durable, climat, mer, littoral.

Portrait de Anne LizeAprès un parcours à l’Université de Rennes1 en biologie des populations et des écosystèmes, elle fait sa thèse dans l’équipe Écobiologie des insectes parasitoïdes, au sein de l’UMR Bio3P(1). Elle soutient ses travaux en 2007 et enchaîne sur un emploi d’attachée temporaire d’enseignement et de recherche au cours duquel elle finit de publier ses résultats. Depuis 2009, elle est à l’université de Liverpool (Grande-Bretagne) où elle travaille toujours sur les conflits entre espèces, mais du point de vue génomique.

 

Thèse : Reconnaissance de parentèle chez Aleochara bilineata (Coleoptera, Staphylinidae) : mécanismes proximaux et optimalité évolutive.

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Nathalie Blanc

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