Des perce-oreilles qui piquent les narines

Un couple de perce-oreilles Labidura riparia (photo John Byers).

Une façon inhabituelle de repousser les prédateurs vient d’être découverte chez un perce-oreille : émettre une forte odeur de cadavre en décomposition pour dégoûter son assaillant. C’est la première fois que ce type de mimétisme olfactif est mis à jour chez un insecte. Il s’agit de Labidura riparia, un perce-oreille que l'on trouve un peu partout dans le monde. Alors qu’il les étudiait sur le terrain, John Byers, entomologiste à l'USDA, avait remarqué une très désagréable odeur. Il s’est penché de plus près sur ce phénomène, et en décrit l’origine dans une étude publiée récemment. En cas de danger, ces perce-oreilles émettent des composés volatils soufrés, apparemment produits dans leurs glandes salivaires et excrétés par la bouche. Ces charmantes fragrances évoquent à la fois la chair en décomposition et les excréments.

Le lézard Anolis carolinensis (PiccoloNamek, 
CC BY-SA 3.0). 

Pour vérifier si cela pouvait effectivement repousser les prédateurs, le chercheur a observé en laboratoire la réaction de lézards (Anolis carolinensis) mis en présence de perce-oreilles. D’abord tentés d’en faire leur repas, les reptiles recrachent immédiatement le perce-oreille qu’ils ont tenté d'avaler. L’insecte déclenche sa protection chimique assez rapidement pour ne pas être blessé. Les lézards retiennent la leçon puisqu’ils ne renouvellent jamais l’expérience, même après plusieurs semaines. Le rejet initial est une réaction innée et ressemble à l’aversion qu’ont la plupart des vertébrés prédateurs pour la chair en décomposition - sans doute une adaptation permettant de limiter les risques d’infection. Il est donc probable qu’avec son odeur de charogne, le perce-oreille parvienne à échapper à d’autres prédateurs (oiseaux et mammifères insectivores), mais cela reste à vérifier.

Référence : Byers J. A. 2015 - “Earwigs (Labidura riparia) mimic rotting-flesh odor to deceive vertebrate predators ”, The Science of Nature (doi: 10.1007/s00114-015-1288-1).

Julien Grangier

Comment utiliser ses tentacules pour pêcher à la ligne

Petite mais costaude, Carukia barnesi (photo Lisa-Ann Gershwin, avec son aimable autorisation). 

Les cuboméduses, ce sont un peu les Rolls Royce des méduses : elles nagent plus vite que les autres, ont un sens visuel plus développé, et affichent une plus grande diversité de comportements.  Elles sont aussi les plus venimeuses, infligeant des piqûres pouvant être fatales aux êtres humains.

Les crocodiles ne sont pas les seuls à rendre les plages australiennes si accueillantes (photo J. Grangier).

Cela n’a pas empêché une équipe de scientifiques d’étudier le comportement prédateur d’une de ces créatures, Carukia barnesi. Plusieurs individus ont été prélevés en mer dans la région de Cairns en Australie. Placés dans des aquariums et filmés pendant des heures, leur morphologie ainsi que leur attitude en présence de larves de poissons ont été étudiées en détail. Et leur talent de pêcheurs exposé au grand jour.

Un poisson piégé (a) au niveau d'un
des amas de cellules urticantes (b).
L'ombrelle de la méduse, qui ne
mesure pas plus de 2 cm, est visible
en (c) (photo tirée de Courtney et 
al. 2015 - Plos One).

Il semble en effet que ces méduses leurrent activement leurs proies afin de les capturer. Elles commencent par étendre au maximum leurs quatre tentacules, qui peuvent atteindre 75 cm de long. Elles les agitent ensuite par de brèves contractions environ une fois toutes les 10 secondes, comme le montrent les films réalisés pendant l'étude.

Agités ainsi, les amas de cellules urticantes, situés tous les 3 cm le long des tentacules, deviennent plus visibles. Ces zones pâles, plus denses que le reste des tentacules, apparaissent alors comme de petits points blancs aux mouvements saccadés. Ou, aux yeux des larves de poisson, comme une proie idéale de type plancton marin.

Cela expliquerait pourquoi les poissons s’approchent rapidement des tentacules, comme s’ils poursuivaient une proie. Au moment de la gober, cependant, les voilà eux-mêmes transformés en festin, foudroyés par le puissant venin de leur prédateur.

Les méduses ne se livrent à ces parties de pêche qu’à la lumière du jour, jamais la nuit. Les biologistes pensent qu’elles économisent ainsi leur énergie, car agiter leurs tentacules serait inutile dans l’obscurité. D’autres animaux vivant à plus grande profondeur ont développé une forme de « pêche » similaire, mais utilisable dans le noir. Certains siphonophores, par exemple, ne se contentent pas d’agiter leurs cellules urticantes, mais les parent aussi d’une lueur rouge qui attirerait les poissons…

Référence : Courtney R., Sachlikidis N., Jones R., Seymour J. 2015 - “Prey capture ecology of the Cubozoan Carukia barnesi”, Plos One (doi: 10.1371/0124256).

Julien Grangier

Les mésanges incollables sur les stocks de chenilles

Une mésange charbonnière (photo Frank Vassen, CC BY 2.0).

Les amours printanières ne se font pas forcément à la légère. Pour bien des animaux, il est essentiel de bien choisir ses dates de reproduction. Idéalement, la croissance des jeunes, période de forte demande énergétique, devra coïncider avec le pic d’abondance des ressources alimentaires. Avant de s’accoupler, il s'agit donc de détecter des signes annonçant l’émergence des ressources dont les jeunes auront besoin. Comment font les animaux et à quel point y parviennent-ils ? Des questions de plus en plus pressantes alors que le réchauffement global modifie déjà la phénologie de nombreuses espèces.

Selon une nouvelle étude, les mésanges charbonnières (Parus major)  synchronisent très précisément leur reproduction avec l’état des ressources proches de leur nid. L’affaire n’est pourtant pas simple. Les mésanges nourrissent leurs oisillons principalement avec des chenilles de phalène brumeuse (Operophtera brumata) et ces chenilles ne vivent qu'un court instant au printemps car elles mangent exclusivement les jeunes feuilles de chêne (Quercus spp.).

 De quelque nature qu'il soit, le jeune a faim: les oisillons réclament des chenilles de la phalène brumeuse, qui elles-mêmes se jettent goulûment sur les feuilles de chêne immatures (photos J-D Echenard CC BY-ND 2.0, D. Hobern et R. Verzo CC BY 2.0).  

Pour clarifier l'emploi du temps de tout le monde, des biologistes ont observé oiseaux, chênes et chenilles pendant plusieurs années dans un bois de 28 Ha, près d’Oxford en Angleterre. L’endroit réunit plus de 200 nichoirs à mésanges, ce qui a facilité la récolte de données très précises.

Ce travail a révélé qu'il y a chez les arbres des lève-tôt et des lève-tard. En effet, la date d’apparition des nouvelles feuilles et leur vitesse de développement sont étonnamment variables parmi les chênes d’un même bois. L’abondance des chenilles étant étroitement corrélée au rythme de croissance des feuilles, la quantité de nourriture disponible pour les mésanges n’atteindra donc pas son maximal partout au même moment.

Les feuilles de chêne n'apparaissent pas toutes au même moment : zones de bourgeonnement précoce (en bleu) et tardif (en rouge) dans le bois étudié (exemple ici du printemps 2007). Les points noirs représentent des nichoirs à mésanges. La date du pic d'abondance des chenilles, dépendante de l'apparition des feuilles, ne sera donc pas la même selon les territoires (carte extraite d'une figure de Hinks et al. 2015 - The American Naturalist).

On pourrait s'attendre à ce qu'une telle variabilité complique sérieusement les prédictions des oiseaux. Il n'en est rien, puisqu'ils règlent leur calendrier de reproduction sur ce qui se passe tout près de chez eux ! Leurs dates de ponte et d’éclosion sont corrélées à l’émergence des feuilles sur les arbres situés à moins de 50 m de leur nichoir. Ils ne tiennent manifestement pas compte du rythme des arbres plus éloignés.

Les dates d’accouplement des couples d'oiseaux varient donc selon les conditions offertes par leur territoire. Dans chaque cas, les oisillons écloront à la période qui leur fera profiter du maximum de nourriture. Les indices saisonniers qui paraissent les plus évidents, comme la température ambiante ou la durée des jours, ne sont donc pas les seuls utilisés par les animaux pour décider quand se reproduire. D’autres indices, plus locaux, sont donc nécessairement pris en compte par les mésanges pour caler leur cycle de vie sur celui des chenilles qui vivent autour de chez elles.

Référence : Hinks A. E., Cole E. F., Daniels K. J., Wilkin T. A., Nakagawa S., Sheldon B.C. 2015 – “Scale-dependant phonological synchrony between songbirds and their caterpillar food source”, The American Naturalist (doi : 10.1086/681572).

Julien Grangier

Les fourmis utilisent des pesticides avec parcimonie

Découpe et transport des feuilles par les fourmis Atta en Guyane (photos J. Grangier).

Longtemps avant l’homme, un certain nombre d’animaux ont inventé diverses formes d’agriculture. Parmi eux, les fourmis coupeuses de feuilles, appelées aussi fourmis champignonnistes. Chez ces insectes, très répandus en Amérique du Sud, des feuilles sont collectées dans les arbres et ramenées au nid pour y être broyées. Le substrat ainsi produit est propice à la croissance de champignons qu’on ne trouve nulle part ailleurs, et dont les fourmis se nourrissent presque exclusivement. Comment les insectes prennent-ils soin de leurs cultures ? 

Des fourmis Atta au milieu de leur culture de champignon (photo Alex Wild, CC0 1.0)

D'après une nouvelle étude, les fourmis champignonnistes du genre Atta mènent une véritable lutte chimique contre les pathogènes. Tout repose sur l’acide phénylacétique, une substance que la glande métapleurale des Atta, située sur leur thorax, sécrète à un niveau inhabituellement élevé par rapport aux autres espèces de fourmis. Les chercheurs ont pu démontrer que ce composé chimique tue efficacement différentes espèces de pathogènes, et tout particulièrement le champignon parasite Escovopsis qui s’attaque aux cultures nourricières des fourmis.

Chacun son rôle: les plus petites
 ouvrières protègent les porteurs
 de feuilles contre les attaques 
de mouches parasites. Dans le 
nid, elles semblent très efficaces 
pour traiter les sources d'infection
 (photo J. Grangier).

Quand elles détectent une source d’infection sur une congénère ou sur leurs champignons, les ouvrières collectent des gouttelettes d’acide en frottant la pointe de leurs pattes avant sur l’orifice de leur glande métapleurale. Elles déposent ensuite la substance à l’endroit repéré. Des ouvrières de petite taille, à la glande métapleurale disproportionnée, seraient spécialisées dans cette tâche.

A chaque fois, l'acide est déposé très précisément sur les sources d'infection. Cette lutte chirurgicale limiterait l'apparition de souches résistantes chez les pathogènes. C'est pourquoi les biologistes souhaitent maintenant mieux comprendre l'évolution de la lutte chimique chez les fourmis champignonnistes. Elle est vraisemblablement très ancienne, le genre Atta existant depuis 10 Ma. Un problème qui intéresse les chercheurs, du fait des analogies entre ce système et l'agriculture humaine : nous nous heurtons à de sérieux problèmes de résistance après seulement quelques décennies de lutte chimique à grande échelle.

Référence : Fernandez-Marin H., Nash D. R., Higginbotham S., Estrada C., van Zweden J. S., d’Ettorre P., Wcislo T. et Boomsma J. J. 2015 – “Functional role of phenylacetic acid from metapleural gland secretions in controlling fungal pathogens in evolutionarily derived leaf-cutting ants”, Proceedings of the Royal Society of London B (doi: 10.1098/rspb.2015.0212).

Julien Grangier

Tout le monde n'y voit pas plus clair sous les lampadaires

Portrait de la noctuelle du chou (photo Michal Gábriš, avec son aimable autorisation).

La lumière artificielle ne fait pas qu’attirer les papillons de nuit, elle affecte aussi les phéromones qu’ils émettent. C’est du moins ce qu'une étude vient de démontrer chez la noctuelle du chou (Mamestra brassicae), un papillon présent dans toute l’Europe et dont les populations sont en déclin dans certains pays.

Des chercheurs ont élevé des femelles de cette espèce sous différentes conditions (obscurité ou lumière artificielle de faible intensité). Au bout de trois nuits, ils ont analysé la phéromone sexuelle émise dans chaque cas. Cette phéromone est un mélange de composés chimiques que les mâles reconnaissent spécifiquement. Elle joue donc un rôle essentiel dans la reproduction de l’espèce.

Les résultats montrent que les glandes des femelles exposées à une source lumineuse produisent nettement moins de phéromones que celles des femelles laissées dans l’obscurité. De plus, le message produit par les individus éclairés change : les 9 composés chimiques qui constituent la phéromone sont tous présents mais en proportions différentes. Le composé majoritaire, qui est aussi le plus attractif pour les mâles, est moins abondant. A l'inverse, 3 composés minoritaires, aux propriétés inhibitrices pour les mâles, sont présents en plus grande proportion.

Ces modifications sont donc susceptibles de perturber la rencontre des deux sexes. En effet, les phéromones émises par des espèces proches ne différent que très légèrement de celles de la noctuelle du chou, et les mâles sont sensibles à de très subtiles variations dans les bouquets d’odeurs émis par les femelles. 

Ce travail permet de mieux comprendre comment la « pollution lumineuse » affecte la faune nocturne, et il motive la recherche de nouveaux types de lumières moins dérangeants. Une démarche essentielle, alors que l’éclairage artificiel gagne toujours plus de terrain et que l’on en vient à célébrer la nuit noire comme une espèce en voie de disparition…

Référence : Van Geffen K. G., Groot A. T., Van Grunsven R. H. A., Donners M., Berendse F. et Veenendaal E. M. 2015 – “Artificial night lighting disrupts sex pheromone in a noctuid moth”, Ecological Entomology (doi: 10.1111/een.12202).

Julien Grangier