Marie Leroy
D’énormes essaims de criquets migrateurs prennent les proportions de catastrophes naturelles et menacent l’approvisionnement alimentaire de thousands and thousands de personnes, en particulier en Afrique et en Asie. En tant que huitième des dix plaies bibliques, le livre de Moïse dans l’Ancien Testament décrit déjà comment des essaims de sauterelles assombrissent le ciel et dévorent tout ce qui pousse dans les champs et sur les arbres. Les scientifiques soupçonnent que le cannibalisme chez les criquets contribue à leur comportement d’essaimage, et les essaims se déplacent donc constamment parce que les animaux individuels sont toujours en fuite de leurs congénères qui les poursuivent. “Nous nous sommes demandé comment ces insectes s’influencent mutuellement au sein d’énormes essaims et si l’olfaction joue un rôle. Une foundation importante pour nous était la recherche sur la formation d’essaims de criquets pèlerins par Iain Couzin de l’Institut Max Planck de biologie comportementale à Constance”, dit le chef de l’étude Monthly bill Hansson, directeur du Département de neuroéthologie évolutive à l’Institut Max Planck, expliquant le position de départ de l’étude.
Les criquets migrateurs se produisent dans différentes phases : dans la phase solitaire, les insectes vivent individuellement et restent dans la zone, tandis que dans la period grégaire, ils présentent le comportement d’essaimage typique qui correspond à leur dénomination de criquets migrateurs. “Dans la plupart des cas, les criquets sont dans la period solitaire, où ils évitent le call physique avec leurs congénères et mangent relativement peu de nourriture. Si la densité de populace augmente en raison des précipitations et d’une nourriture suffisante, les criquets changent de comportement en quelques heures. Ils peuvent sentir, se voient et se touchent. Ces trois kinds de stimulation augmentent les niveaux de sérotonine et de dopamine dans le cerveau des criquets, faisant des criquets solitaires des criquets grégaires agressifs, très actifs et avec un grand appétit. Ils libèrent également des phéromones d’agrégation, ce qui finit par conduire à l’essaimage et constitue une menace énorme pour la output agricole. Le cannibalisme ne se produit que dans la section grégaire », explique le premier auteur de l’étude, Hetan Chang.
Des expériences comportementales avec le criquet migrateur Locusta migratoria ont montré que les taux de cannibalisme augmentaient avec le nombre d’animaux grégaires gardés ensemble dans une cage. Ainsi, il existe une relation directe entre la densité de populace et le comportement cannibale. Pour savoir si les criquets grégaires émettent des odeurs particulières qui ne sont pas produites au stade solitaire, l’équipe de recherche a analysé et comparé toutes les odeurs émises par les criquets solitaires et grégaires au stade juvénile. Sur les 17 odeurs produites exclusivement dans la period grégaire, seul le phénylacétonitrile (PAN) s’est avéré être un signal olfactif qui a dissuadé les autres criquets dans les exams comportementaux. Pour une affirmation supplémentaire de la fonction du PAN, les scientifiques ont utilisé des criquets génétiquement modifiés qui ne pouvaient in addition produire de PAN. “Nous avons montré qu’à mesure que la densité de populace augmentait, non seulement le niveau de cannibalisme augmentait, mais les animaux produisaient également plus de PAN. En utilisant l’édition du génome, nous avons pu éliminer une enzyme responsable de la production de ce composé. Cela nous a permis de confirment son fort effet anti-cannibale, car le cannibalisme a de nouveau augmenté de manière significative lorsque les animaux n’étaient in addition capables de produire le composé », explique Hetan Chang.
Le moreover grand défi était de trouver le récepteur olfactif qui reconnaît le PAN. Comme les criquets ont furthermore de 140 gènes de récepteurs olfactifs, l’équipe de recherche a dû cloner autant de gènes que attainable et les tester un par un. Des assessments sur 49 récepteurs olfactifs différents utilisant plus de 200 odeurs pertinentes ont finalement conduit à l’identification du récepteur olfactif OR70a comme un détecteur hautement wise et spécifique de PAN chez le criquet migrateur Locusta migratoria. Des expériences comportementales avec des criquets génétiquement modifiés dont le récepteur OR70a ne fonctionnait as well as ont montré un taux de cannibalisme fortement augmenté, ce qui est dû au fait que le sign d’arrêt du cannibalisme ne peut as well as être perçu par les criquets sans le récepteur correspondant.
Une phéromone qui contrôle le cannibalisme est une toute nouvelle découverte. Parce que le cannibalisme a un affect majeur sur la dynamique des essaims de criquets, une compréhension fondamentale de l’écologie des populations de ces animaux, en particulier l’effet du PAN, ouvre de nouvelles possibilités de lutte antiacridienne. “Si vous inhibez la creation de PAN ou la fonction du récepteur, vous pourriez amener les criquets à se comporter de manière plus cannibale et potentiellement à se contrôler de cette manière”, explique Monthly bill Hansson.
