Les caves de Waitomo

 

Magnifique ciel étoilé n’est-ce pas? Et si je vous annonçais qu’il s’agit du toit d’une grotte, vous y croiriez? Et pourtant, il s’agit bel et bien du plafond rocheux d’une des grottes de Waitomo, en Nouvelle Zélande. En s’approchant, un peu on peut s’apercevoir de deux choses: d’une part, que ce plafond est recouvert de fins filaments gluants, suspendus à intervalles réguliers…

 

plafond d'une cave de Waitomo

 

filaments gluants suspendus au plafond d'une cave de Waitomo 

filaments gluants suspendus au plafond d'une cave de Waitomo

Et d’autre part, que ces lumières bleutées proviennent du postérieur de larves peu ragoûtantes: des larves du diptère Arachnocampa luminosa. On parle couramment de ver luisant de Nouvelle-Zélande, mais à tort parce qu’il ne s’agit pas d’un ver au sens scientifique du terme, mais bien du stade larvaire (alias asticot) de ces diptères (mouches, moustiques et taons). Par contre pour être luisants, ils le sont bien! Au final, on retiendra peut être le nom maori, Titiwai, qui signifie reflet sur l’eau

 

larve d'Arachnocampa luminosa  

schéma de larve d'Arachnocampa luminosa 

Vous me direz, une fois adulte, ce n’est guère plus charmant…

 

Adulte d'Arachnocampa Luminosa (mâle)

 

Comme bon nombre d’insectes, ce n’est pas sous la forme adulte qu’Arachnocampa luminosa va vivre le plus clair de son temps, mais sous sa forme larvaire. Chez cet insecte, devenir adulte signifie devenir sexué, une étape pendant laquelle il faut copuler le plus vite possible avant de mourir d’épuisement.

 

Cycle de vie d'Arachnocampa luminosa

A l’exception du stade œuf, Arachnocampa luminosa va utiliser sa capacité à produire de la lumière, sa bioluminescence, à chaque étape de sa vie. Mais ce qui est particulièrement intéressant, c’est qu’il va l’utiliser différemment à chaque étape. A l’âge adulte, le but va être de trouver un partenaire facilement. Quand on a trois jours à vivre, mieux vaut pas perdre son temps à demander son chemin, et plutôt foncer sur le derrière lumineux de sa partenaire, même si elle n’a pas fini de sortir de sa pupe:

 

Accouplement d'Arachnocampa luminosa avec une femelle venant juste de s'extirper de sa pupe Accouplement d'Arachnocampa luminosa avec une femelle venant juste de s'extirper de sa pupe

Même la nymphe est lumineuse: suspendue verticalement grâce à un long fil, elle mesure de 15 à 18mm et sera lumineuse jusqu’a éclosion pour la femelle, celle du mâle cessant de l’être 2 ou 3 jours avant l’éclosion. Au contraire, la nymphe femelle éclaire plus brillamment en fin de métamorphose, très vraisemblablement pour attirer les mâles et ceux-ci peuvent attendre à deux ou trois l’éclosion d’une femelle (pervers!).

 

Comment la larve d’Arachnocampa utilise t-elle sa capacité à illuminer son derrière? Réponse narrée par l’inénarrable David Attenborough :

 



Transcription:

Cette grotte stupéfiante se trouve près du village de Waitomo, en Nouvelle-Zélande. Chaque lumière provient du derrière d’une larve qui réside dans un tube transparent de mucus, attaché au plafond par des fils de soie, et est produite par des composés phosphorescents contenus dans un compartiment spécial qui longe ses intestins. La soie provient de glandes situées à l’autre extrémité, à l’intérieur de la bouche de la larve. Les larves se déplacent sur le plafond, en s’aidant de leur soie et en parcourant des dédales de fils. Quand elles arrivent à un endroit qui leur plait, les larves produisent plus de soie, mais cette fois ci, elles laissent le fil pendre vers le bas. Avec chaque section du fil secrétée par sa bouche, la larve ajoute une goutte de glue. Au final, un seul fil peut atteindre une taille d’environ un mètre. Il peut y avoir une centaine de larve dans un seul mètre carré du plafond de ces grottes et elles travaillent dur, produisant fil après fil. Le plus elles en produisent, le plus de chance elles ont d’attraper quelque chose. En dessous, des éphéméroptères viennent d’éclore dans le ruisseau qui traverse la grotte. Elles viennent de l’extérieur et ont été portées dans la grotte par le courant, sous forme de larves. Après leur métamorphose, elles doivent chercher un partenaire sexuel. Mais elles trouvent irrésistibles les lumières bleues qui dansent au dessus d’elles… et elles se font attraper. L’Arachnocampa détecte sa proie qui se débat grâce aux fils des soies rattachés à son piège. Ayant senti une prise, la larve éteint son derrière: cela permet d’économiser de l’énergie.

Laborieusement, elle va cheminer vers le fil d’où proviennent les vibrations. Elle remonte le piège, et dévore ce qui se trouve à son extrémité. Elle mange aussi le filament, ce qui permet d’économiser de la soie.

Cette technique fabuleuse de chasse, est seulement une des très nombreuse façons dont les animaux utilisent la soie. La soie est véritablement un matériau extraordinaire. C’est plus fort qu’un fil d’acier du même diamètre, mais à la différence de l’acier, la soie peut s’allonger jusqu’au double de sa longueur.

 

Tiens et je suis d’humeur généreuse aujourd’hui: j’en mets deux de vidéos! A peu près la même chose qui est racontée, mais avec d’autres images… et du coup impossible de choisir entre les deux…

 

Transcription:

 

Cette galaxie de petite lumières est créé par des milliers de petites créatures. Tous les animaux qui vivent dans une grotte doivent pallier à la complète obscurité qui y réside. Mais en Nouvelle-Zélande, certains ont utilisé cette obscurité à leur avantage. Un filament de soie est baissé depuis le plafond, parmi une myriade d’autres. Aussi beaux soient-ils, ces filaments ont une utilité sinistre. Ceci est un vers luisant des grottes. Pour capturer ses proies, il va à la pêche, avec ses lignes de soie. La soie provient de glandes situées dans la bouche de la larve, et elle est chargée de gouttes de mucus. Chaque larve produit une douzaine de ces fils. Une fois que ces pièges sont prêts, la larve va se placer dans un hamac de mucus, et attendre tel un patient pêcheur. Mais la larve ne laisse pas tout au hasard: cette fantomatique lumière bleue provient d’une réaction chimique qui a lieu dans une capsule spéciale située dans sa queue. La lumière brille de son arrière train: c’est un appât pour attirer ses proies. Des insectes semblent attirés de manière irrésistible vers cette source de lumière et ensuite se font attraper dans les lignes gluantes. Une fois englué, il n’y a plus d’issues. Maintenant, il ne s’agit plus que de rembobiner la ligne, et dévorer la prise… vivante. En capturant les insectes qui éclosent dans cette grotte, ces larves ont donc trouvé une solution au plus grand problème qui se présente aux habitants des grottes obscures: trouver une source sûre, et constante de nourriture.

 

Une autre facette passionnante des Titiwai, est leur histoire évolutive. Dans la famille plus large à laquelle ils appartiennent, les Keroplatidés (inclus dans la famille des Mycetophilidés dont les larves vivent habituellement dans les champignons), on trouve des larves aux comportements différents: certaines sont capables de fabriquer de la soie, mais ne l’utilisent pas comme des lignes à pêcher et d’autres n’en fabriquent pas du tout, certains mangent uniquement des spores de champignons qu’ils récoltent en vivant sous leurs chapeaux alors que d’autres sont carnivores. Le jeu maintenant, c’est de comprendre comment ces caractères sont-ils apparus et surtout dans quel ordre !

Un scénario évolutif probable pourrait avoir cette allure: les premiers mycetophilidés font leur apparition il y a 200 millions d’années, et leur larves vivent à l’intérieur de champignons. Une première innovation caractérisant un petit nombre d’entre eux, est la capacité de sécréter de la soie, et de l’utiliser pour se construire des toiles protectrices. Cependant, ces larves restent se contentent de se nourrir de champignons. Puis certaines d’entres elles innovent encore, et utilisent leur soie pour capturer les spores que les champignons dispersent aux alentours: les premières lignes-pièges sont nées. Le comportement de la pêche est identique à celui des Titiwai actuels: on suspend le piège, on attend un peu, et on réingère la ligne pour récupérer les spores. Pas difficile d’imaginer la suite. Les pièges qui marchent pour les spores doivent marcher très efficacement pour les moucherons alentours! Du coup, dans certaines conditions, les larves qui arrivent à digérer les insectes ont un avantage sélectif immense. On a donc la séquence suivante: production de soie, puis régime carnivore. Le développement d’un organe lumineux, quant à lui, à dû être sélectionné dans les populations de larves vivant dans des milieux obscurs… comme dans les grottes de Waitomo! Avec de tels organes, ces larves pouvaient attirer myriades d’insectes… et de touristes!

 

Liens:

Life in the Undergrowth

Les vers luisants de la Nouvelle Zélande

 

Référence:

Meyer-Rochow VB: Glowworms: a review of Arachnocampa spp. and kin. Luminescence 2007, 22:251-265.

Stringer, I. A. N. 1967. The larval behaviour of the New Zealand glowworm Arachnocampa luminosa. Tane 13: 107-117.

Richards, A. M. 1960. Observations on the New Zealand Glow-worm, Arachnocampa luminosa (Skuse) 1890. Transactions of the Royal Society of New Zealand 88 (3): 559-574.