La vie sur Terre match un cycle de 24 heures à mesure que la planète tourne. Les animaux et les plantes ont des horloges circadiennes intégrées qui synchronisent leur métabolisme et leur comportement sur ce cycle quotidien. Mais un coléoptère n’est pas synchronisé avec le reste de la mother nature.
- Un coléoptère présente un cycle unique de 48 heures pour son comportement d'accouplement.
- Les femelles libèrent des phéromones pour attirer les mâles toutes les deux nuits.
- Le rythme circabidien de détection des phéromones chez ce coléoptère reste un mystère à résoudre.
Une nouvelle étude, publiée le 18 janvier dans Latest Biology, study un coléoptère présentant un cycle unique de 48 heures. Le grand hanneton noir, Holotrichia parallela, est un ravageur agricole en Asie. Une nuit sur deux, les femelles émergent du sol, grimpent sur une plante hôte et libèrent des phéromones pour attirer les mâles.
Ce comportement d#39accouplement des femelles est sous le contrôle d#39une horloge de 48 heures, ou « circa-bi-dian », pour des raisons qui restent mystérieuses. Une équipe dirigée par Walter Leal, professeur de biologie moléculaire et cellulaire à l#39Université de Californie à Davis, et Jiao Yin de l#39Académie chinoise des sciences agricoles de Pékin, a voulu savoir si la capacité des coléoptères mâles à sentir les femelles était également en jeu. une horloge de 48 heures.
Le laboratoire de Leal à l#39UC Davis étudie la détection chimique chez les insectes. De nombreux insectes, des papillons de nuit aux moustiques, utilisent leur odeur pour attirer un partenaire. Les insectes « sentent » avec leurs antennes, qui contiennent des récepteurs spécialisés qui réagissent à des produits chimiques spécifiques flottant dans l#39air.
Suivre les phéromones
La première étape de l#39équipe a été d#39identifier le gène dans les grandes hannetons noirs du récepteur qui réagit à la phéromone femelle, qui porte le nom séduisant d#39ester méthylique de L-isoleucine, ou LIME. Les chercheurs ont initialement cloné 14 gènes candidats. Une série d#39expériences les a conduits à un gène appelé HparOR14 comme récepteur de phéromone sexuelle — d#39ailleurs, le premier à être identifié chez une espèce de coléoptère.
Après avoir identifié le gène récepteur, ils ont pu mesurer les niveaux de transcription du gène HparOR14 tout au extended de la vie du coléoptère et son activité sur 48 heures. Ils ont découvert que lors des « soirées de rendez-vous », lorsque les femelles grimpaient sur les plantes pour libérer leur parfum, la transcription de HparOR14 était moreover élevée après la tombée de la nuit. Mais l’activité des récepteurs était faible les jours alternés. (Dans une expérience de contrôle, la réponse à un signal chimique provenant de feuilles endommagées, indiquant de la nourriture pour le coléoptère, est restée constante jour après jour.)
Les résultats montrent que la capacité du hanneton mâle à détecter la phéromone sexuelle femelle fonctionne selon un cycle circabidien de 48 heures qui correspond au comportement d#39accouplement de la femelle.
On ne sait pas pourquoi et comment les gros hanneton noirs ont ces cycles de 48 heures. Les horloges circadiennes de 24 heures sont synchronisées par des signaux qui changent sur un cycle de 24 heures, le furthermore évident étant le lever ou le coucher du soleil. Mais il n#39y a pas d#39indices de 48 heures dans la character, donc exactement remark se déroulent les cycles circabidiens des grands hannetons noirs – y compris comment les hommes et les femmes peuvent se synchroniser les uns avec les autres, afin qu#39ils sachent tous quelle nuit est la nuit du rendez-vous – est un mystère. reste à résoudre.
« Des rythmes de 24 heures en physiologie et en comportement sont couramment observés chez les organismes, des bactéries aux humains, mais les observations de rythmes de 48 heures dans la character sont rares », a déclaré le professeur Joanna Chiu, présidente du département d#39entomologie et de nématologie de l#39UC Davis et un skilled des rythmes circadiens, qui n#39a pas participé aux travaux. « Cette étude élégante du professeur Leal et de ses collaborateurs nous a fourni une description approfondie de la manière dont est généré le rythme circadien de détection des phéromones chez ce coléoptère. »
Les autres auteurs de l#39étude sont : Yinliang Wang, Huanhuan Dong, Yafei Qu, Jianhui Qin, Kebin Li, Yazhong Cao et Shuai Zhang, Académie chinoise des sciences agricoles, Pékin Yuxin Zhou et Bingzhong Ren, Université normale du Nord-Est, Changchun, Chine et Chen Luo, de l#39Académie des sciences agricoles et forestières de Pékin. Le travail a été soutenu par la Nationwide Important RD Basis de Chine Fondation nationale des sciences naturelles, Chine et la Fondation des sciences naturelles de Pékin.
