Category: Actualités scientifiques

L’équipe internationale dirigée par le Professeur suisse Peter Nagel et le doctorant Thomas Hertach viennent de publier dans la revue « Zoological Journal of the Linnean Society » une nouvelle classification  des cigales de montagne de Suisse et d’Italie. Auparavant, l’ensemble des populations de cigale de ces régions étaient regroupées en une seule espèce : Cicadetta montana (Scopoli, 1772). Or, des études morphologiques, acoustiques et génétiques ont révélé l’existence d’une nouvelle espèce : Cicadetta sibillae, qui fait partie d’un complexe de 10 espèces issues d’une seule espèce ancestrale du Pléistocène.

Figure 1 : Coupe transversale du thorax d'une cigale : description des timbales

Figure 1 : Coupe transversale du thorax d’une cigale : description des timbales (Source : Encyclopedia of Insects – 2009 – Modifié par B. GILLES)

Les cigales, de la famille des Cicadidae (Hemiptera), sont des insectes qui présentent peu de variations morphologiques, la distinction entre les différentes espèces se base essentiellement sur la nature de leur chant. Le mâle de chaque espèce émet un son spécifique en rythme, en fréquence et en intensité qui leur permet d’attirer le bon partenaire sexuel. Le son est produit par la contraction de muscles thoraciques faisant vibrer un organe : la timbale (voir figure 1 et vidéo en bas de page).

Les scientifiques de cette étude, le suisse Peter Nagel de l’Université de Bâle en Suisse, le doctorant Thomas Hertach et leurs collègues de Slovénie et des Etat-Unis, ont donc entrepris de caractériser sept populations différentes de Suisse et d’Italie sur des critères morphologiques, acoustiques et génétiques. Leurs résultats indiquent (suite…)

A l’académie des Sciences Naturelles de l’Université de Drexel (Philadelphie, Pennsylvanie), un étrange papillon de l’espèce Lexias pardalis est sorti de sa chrysalide. Ce papillon présente une caractéristique rare et incroyable : le gynandromorphisme (voir photo).

Un insecte gynandromorphe est constitué à la fois de cellules femelles et de cellules mâles, une anomalie qui survient dès le début du développement embryonnaire lorsque les chromosomes sexuels d’une des premières cellules ne se répartissent pas normalement au cours de la division. Ainsi, une cellule portant les chromosomes sexuels XXYY, au lieu de se diviser en deux cellules mâles XY, se divise en une cellule X (femelle) et une XYY (mâle).

Papillon gynandromorphe de l'espèce Lexias pardalis (Source photo : Isa Betancourt/ANSP)

Papillon gynandromorphe de l’espèce Lexias pardalis (Source photo : Isa Betancourt/ANSP)

Chez les papillons, un très fort dimorphisme sexuel (différence de taille et de couleur entre les deux sexes) existe. Parfois, ces cellules sont mélangées entre elles (répartition « mosaïque »), les différences phénotypiques (morphologiques) ne sont alors pas visibles. Dans d’autres cas, plus rares, la répartition suit un axe central (gynandromorphisme « bilatéral ») ce qui provoque l’émergence d’un papillon asymétrique qui présente d’un côté la coloration et la taille d’un papillon mâle et de l’autre côté, les caractéristiques femelles (voir photo).

C’est ce deuxième cas de figure qui est survenu chez ce spécimen de l’espèce Lexias paradalis (de la famille des Nymphalidae), originaire d’un élevage de l’île de Penang en Asie du sud. Le phénomène est d’autant plus impressionnant ici que le dimorphisme sexuel de cette espèce est particulièrement important.

Source : The Academy of Natural Sciences of Drexel University – Unusual Butterfly makes rare appearance – Philadelphia, 7 janvier 2015 (lien vers l’article ici)

Une intéressante découverte sur les relations de mutualisme qu’entretiennent les fourmis coupe-feuille (« champignonnistes ») et les champignons qu’elle cultivent vient d’être publiée dans la revue Nature. Les recherches, menées par l’entomologiste Danois Henrik Hjavard De Fine Licht et son équipe démontrent grâce à des analyses comparatives d’expressions génétiques et moléculaires, que les fourmis dépendent du champignon pour synthétiser certaines enzymes et acides aminés essentiels, une capacité perdue par les insectes au cours de l’évolution. Le champignon, en plus d’être une source de nutriments, constitue de ce fait une voie de synthèse moléculaire indispensable au fourmis. Ainsi, fourmis et champignons se comportent comme un seul et même organisme, connecté par un important réseau d’interactions, où chacun joue des rôles spécifiques comme des organes dans un organisme.

Certaines espèces ont mis en place au cours de l’évolution des relations à avantages réciproques (nourriture, protection, reproduction…) : le mutualisme. Les fourmis champignonnistes et le champignon qu’elles cultivent se sont co-adaptées au niveau morphologique, physiologique et comportemental au point de devenir totalement dépendants l’un de l’autre. Leur interdépendance est telle qu’aujourd’hui, la survie de l’un ne peut se faire sans la présence de l’autre : ce type de mutualisme est dit symbiotique. Les fourmis se nourrissent du champignon (un Basidiomycète du genre Leucoagaricus) qui se développe sur un substrat de matière végétale apportée par les fourmis (lire également cet article). Le champignon, isolé sexuellement, dépend entièrement de l’insecte pour sa multiplication : il s’agit d’une endosymbiose (par opposition à l’ectosymbiose où les deux organismes sont indépendants pour leur reproduction).

Illustration de Gongylidia et de Staphylae du Basidiomycète

Illustration de Gongylidia et de Staphylae du Basidiomycète (Source : De Fine Licht, 2014)

L’histoire évolutive de ce mutualisme remonte à environ 50 millions d’années. Il y a 20-25 millions d’années, l’émergence chez le champignon, d’organes riches en glucides, en lipides et en enzymes : les gongylidae, regroupés en bouquets (staphylae), satisfaisant l’ensemble des besoins nutritifs des fourmis, a augmenté la dépendance des insectes au champignon pour leur alimentation (voir illustration ci-contre). Cette innovation majeure coïncide également avec l’isolement sexuel du champignon, devenu dépendant des fourmis pour sa reproduction et sa multiplication. Ces deux événements ont conduits les deux espèces ancestrales à (suite…)

Une équipe internationale de chercheurs vient d’établir une nouvelle phylogénie* des insectes qui permet de retracer l’histoire évolutive des différentes familles à l’aide d’outils moléculaires et génétiques, et d’analyses comparatives entre de milliers de gènes et de séquences nucléotidiques* (* définition en fin de page).

Photo et illustration du plus vieux fossile d'insecte (Strudiella devonica)

Photo et illustration du plus vieux fossile d’insecte (Strudiella devonica)

Le plus ancien fossile d’insectes connu est âgé de 412 millions d’années (début de l’ère géologique du Dévonien), ce qui indique que les insectes prennent leur origine bien avant, durant l’Ordovicien (485-440 millions d’années), voir durant le Cambrien (540-485 millions d’années). Le manque de fossiles durant ces deux périodes empêche de concevoir l’histoire de leur apparition de manière certaine.

Les insectes sont les premiers organismes à s’être adaptés à la vie terrestre et à l’eau douce, ils se sont dès lors diversifiés en de très nombreuses familles comme les papillons (Lépidoptères), les mouches (Diptères), les libellules (Odonates), les Coléoptères, les termites (Isoptères), les criquets (Orthoptères), et bien d’autres. Les insectes ont évolué et se sont adaptés durant ces millions d’années à toute une gamme d’environnement et de modifications climatiques, et ont aussi développé le vol et la vie en société.

Pour ceux qui se posent la question : « Qu’est ce qu’un insecte? », suivre ce lien.

C’est pourquoi, il est très intéressant de déterminer les

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Découverte d’un mimétisme acoustique utilisé par les chenilles d’un papillon pour tromper les fourmis et obtenir la nourriture et les soins indispensables à leur développement.

Les fourmilières sont des environnements aux conditions thermiques et d’humidité stables où sont stockés des ressources alimentaires (larves de fourmis, nourriture collectée à l’extérieur…) et qui offrent une protection face à la prédation et aux aléas climatiques.

C’est pourquoi, beaucoup d’espèces d’insectes et autres arthropodes (10 000 espèces ont été recensées) ont évolué pour parasiter les nids de fourmis pour y effectuer au moins une partie de leur cycle de développement. Certaines espèces se nourrissent des larves de fourmis et/ou des stocks présents, et d’autres se font directement nourrir par les ouvrières de la colonie. Dans tous les cas, pour ne pas se faire repérer et déjouer la vigilance des fourmis, les clandestins doivent manipuler le système de communication des fourmis.

Les fourmis communiquent entres elles par un ensemble de signaux chimiques, tactiles et sonores (stridulations). Ces différents signaux sont utilisés par les fourmis pour réguler les comportements sociaux (chasse, soin, nourrissage…) et d’échanger des informations entres elles. Depuis de nombreuses années, les scientifiques ont compris (suite…)

La mouche des fruits, Drosophila melanogaster, bien qu’étudiée depuis près de 100 ans par des scientifiques du monde entier et de toutes les disciplines, les paramètres permettant le choix du partenaire sexuel par la femelle restent encore peu connus. Une équipe internationale de chercheur vient de mettre en évidence le rôle de la réfraction lumineuse des ailes du mâle dans l’attractivité de la femelle et dans le choix du partenaire sexuel.

Dans la nature, la vision intervient dans une multitude de processus biologiques comme la stratégie de reproduction, le signalement ou les comportements sociaux. La sélection naturelle a permis l’apparition d’une diversité infinie de couleur et de pattern chez les animaux, comme chez les oiseaux et les papillons par exemple. La couleur peut ainsi jouer un rôle dans le camouflage, la défense contre la prédation et le rapprochement entre partenaires sexuels.

Variations de reflets sur ailes de mouche Drosophila melanogaster mâle (Source : Katayama et al., 2014)

Variations de reflets sur ailes de mouche Drosophila melanogaster mâle (Source : Katayama et al., 2014)

Des études récentes ont montré (suite…)