Les coléoptères sont des champions pour survivre dans des environnements extrêmement secs. En partie, cette propriété est because of à leur capacité à aspirer l’eau de l’air avec leurs extrémités arrière. Une nouvelle étude collaborative menée par des chercheurs de l’Université de Copenhague et de l’Université d’Édimbourg explique comment. En plus d’aider à expliquer comment les coléoptères prospèrent dans des environnements où peu d’autres animaux peuvent survivre, les connaissances pourraient éventuellement être utilisées pour un contrôle additionally ciblé et délicat des ravageurs mondiaux tels que le charançon des céréales et le tribolium rouge de la farine.
Les insectes ravageurs se frayent un chemin à travers des milliers de tonnes de nourriture dans le monde chaque année. La sécurité alimentaire dans les pays en développement est particulièrement affectée par des espèces animales comme le charançon des céréales et le tribolium rouge de la farine qui se sont spécialisés dans la survie dans des environnements extrêmement secs, y compris les greniers, pendant des milliers d’années.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs du département de biologie de l’Université de Copenhague ont étudié les processus moléculaires et physiologiques qui sous-tendent la capacité des coléoptères à survivre toute leur vie sans boire la moindre eau liquide. L’un des insider secrets de cette caractéristique se trouve dans leurs extrémités arrière.
En effet, les coléoptères peuvent ouvrir leur rectum et absorber l’eau de l’air humide et la convertir en liquide, qu’ils peuvent ensuite absorber dans leur corps. Cette nouvelle approche de la consommation d’eau est connue depuis in addition d’un siècle dans les cercles scientifiques du monde entier, mais jamais complètement clarifiée jusqu’à présent.
« Nous avons apporté un éclairage nouveau sur les mécanismes moléculaires qui permettent aux coléoptères d’absorber l’eau par voie rectale. Les insectes sont particulièrement sensibles aux modifications de leur bilan hydrique. Ainsi, ces connaissances peuvent être utilisées pour développer des méthodes furthermore ciblées de lutte contre les espèces de coléoptères qui détruisent notre alimentation. production, sans tuer d’autres animaux ou nuire aux humains et à la character », explique le professeur agrégé Kenneth Veland Halberg du Département de biologie, qui a dirigé la recherche.
Les selles osseuses sèches témoignent d’une extraction efficace des fluides
Les chercheurs ont étudié les organes internes des triboliums rouges de la farine pour en savoir as well as sur leur capacité à absorber l’eau par le rectum. Les triboliums rouges de la farine sont utilisés comme des organismes dits modèles, ce qui signifie qu’ils offrent des outils qui les rendent faciles à travailler et que leur biologie est similaire à celle des autres coléoptères.
Ici, les chercheurs ont identifié un gène qui est exprimé soixante fois in addition dans le rectum du coléoptère par rapport au reste de l’animal, ce qui est plus élevé que tout autre gène qu’ils ont trouvé. Cela les a conduits à un groupe one of a kind de cellules appelées cellules de leptophragmes. En y regardant de furthermore près, ils ont pu voir que ces cellules jouent un rôle important lorsque le coléoptère absorbe l’eau par son extrémité arrière.
“Les cellules de Leptophragmata sont de minuscules cellules situées comme des fenêtres entre les reins du coléoptère et le système circulatoire de l’insecte, ou le sang. Comme les reins du coléoptère encerclent son intestin postérieur, les cellules de leptophragmata fonctionnent en pompant des sels dans les reins afin qu’elles puissent récolter l’eau de l’humidité. l’air à travers leurs rectums et d’ici dans leur corps. Le gène que nous avons découvert est essentiel à ce processus, ce qui est une nouvelle connaissance pour nous », explique Kenneth Veland Halberg.
En in addition d’être capables d’aspirer l’eau de l’air, les coléoptères sont également extrêmement efficaces pour extraire le liquide des aliments. Même le grain sec, qui peut être composé de 1 à 2 % d’eau, peut contribuer à l’équilibre hydrique d’un coléoptère.
“Un coléoptère peut traverser tout un cycle de vie sans boire d’eau liquide. C’est à result in de son rectum modifié et de ses reins étroitement appliqués, qui forment ensemble un système multi-organes hautement spécialisé dans l’extraction de l’eau de la nourriture qu’il mange et de l’air qui les entoure. En fait, cela se produit si bien que les échantillons de selles que nous avons examinés étaient complètement secs et sans aucune trace d’eau », explique Kenneth Veland Halberg.
25 % de la production alimentaire mondiale est perdue
Au cours des 500 derniers thousands and thousands d’années, les coléoptères se sont propagés avec succès à travers la planète. Aujourd’hui, une espèce animale sur cinq sur Terre est un coléoptère. Malheureusement, les coléoptères font également partie des ravageurs qui ont un affect dévastateur sur notre sécurité alimentaire. Le tribolium rouge de la farine, le charançon des céréales, le tribolium confus de la farine, le doryphore de la pomme de terre et d’autres forms de coléoptères se retrouvent chaque année dans jusqu’à 25 % de l’approvisionnement alimentaire mondial.
Nous utilisons approximativement 100 milliards de dollars de pesticides dans le monde chaque année pour éloigner les insectes de notre alimentation. Cependant, les pesticides traditionnels nuisent à d’autres organismes vivants et détruisent l’environnement.
Par conséquent, selon Kenneth Veland Halberg, il est essential de développer des pesticides furthermore spécifiques et “écologiques”, qui ne ciblent que les insectes nuisibles tout en laissant seuls les insectes bénéfiques, tels que les abeilles. C’est là qu’une nouvelle et meilleure compréhension de l’anatomie et de la physiologie des coléoptères pourrait devenir essentielle.
“Nous comprenons maintenant exactement quels gènes, cellules et molécules sont en jeu chez le coléoptère lorsqu’il absorbe de l’eau dans son rectum. Cela signifie que nous comprenons soudainement remark perturber ces processus très efficaces, par exemple en développant des pesticides qui ciblent cette fonction et, ce faisant, tue le scarabée », déclare Kenneth Veland Halberg, qui ajoute :
“Il y a vingt fois moreover de biomasse d’insectes sur Terre que celle des humains. Ils jouent des rôles clés dans la plupart des réseaux trophiques et ont un effect énorme sur pratiquement tous les écosystèmes et sur la santé humaine. Nous devons donc mieux les comprendre”, conclut le chercheur..