Strange Stuff And Funky Things

Dans le monde des parasites, il y a différents degrés de violence. On a vu la semaine dernière que niveau parasitage, les guêpes braconides préconisent plutôt le côté gorissime! Parmi les plus cool, il y a les cleptoparasites, qui vont se contenter de jouer une version élaborée de ‘Je vais dîner chez vous ce soir’! Le principe c’est qu’une maman cleptoparasite va pondre ses œufs mais laisser d’autres parents s’occuper de ses œufs.  Bon, faut dire, c’est pas toujours très propre, hein, comme le poussin du coucou qui va jarter tous les autres œufs de son nid d’adoption. Mais niveau images, ça reste plus supportable. Du coup, la première partie de ce Freaky Friday Parasite risque de moins vous faire vomir que les précédentes éditions (mais gare, le gore guette!).

A quoi ressemble un cleptoparasite dans le monde des insectes. L’un des meilleur exemple est le groupe des papillons lycénidés (6000 espèces) dont la majeur partie peut, au stade larvaire, infiltrer les fourmilières pour y être nourri, blanchi et logé jusqu’à leur transformation en adulte. Explications en image:

Transcription:

Les nids souterrains sont certainement les crèches les mieux protégées. En effet, ils sont très peu facilement attaqués par les parasites. Les fourmis protègent leur nids des intrus avec une grande férocité. Et pourtant ici, dans cette prairie de l’Europe centrale, il y a des fourmilières dans lesquelles des intrus vivent, sans être détectés. Et il y en a un juste ici.

Ceci est la chenille d’un papillon bleu. Et elle a vécu parmi les fourmis, nourrie, logée et protégée par elles, pendant les deux précédentes années. En effet, la chenille a si bien été acceptée par les fourmis, que celles-ci vont préférer la sauver par rapport à d’autres larves pondues par leur reine, comme elles sont d’ailleurs en train de le faire maintenant.

Mais comment ces chenilles pénètrent dans la fourmilière?

Les papillons bleus Alcon commencent leur période nuptiale en juin et juillet. Leur parade nuptiale est très certainement un des plus beaux aspects des prairies estivales européennes, tandis qu’ils volettent entre les fleurs des champs. Les mâles et femelles se rencontrent, et s’unissent. Une fois qu’ils se sont reproduits, la femelle Alcon doit trouver une Jacinthe. C’est là qu’elle pond ses œufs.

Les chenilles, une fois écloses, restent sur les feuilles de la Jacynthe, pendant quelques semaines. Mais finalement, elles tombent sur le sol.

Il y a des fourmis partout dans une prairie comme celle là, et elles ont tôt fait de la trouver. La chenille dégage une odeur identique à celle d’une larve de fourmis et elles vont donc la ramener là où elle devrait se trouver selon elles: dans leur fourmilière. Une autre ouvrière vient d’en trouver une autre. Pendant les prochaines semaines, elles vont en récolter près d’une demi douzaine. A l’intérieur, elles vont être trainées dans la chambre nuptiale, auprès des autres œufs et larves. Et puisque la chenille continue de produire des phéromones imitant les phéromones sécrétés par les larves de fourmis, elle continue à être traitée en tant que telles, même si les chenilles sont plus larges, et d’une couleur différente. Les chenilles imitent même les sons que produisent les fourmis, quand elles quémandent de la nourriture. Donc les ouvrières vont s’appliquer à les nourrir et les nettoyer.

Moi, ce que je trouve particulièrement impressionnant dans cette histoire, c’est qu’on est capable de la raconter! Et l’on peut la raconter grâce au travail patient et minutieux d’entomologistes passionnés. C’est d’ailleurs ce genre de travail qui a permis de réellement comprendre le cycle de vie du Grand papillon bleu Maculinea arion, ou Azuré du Serpolet.

En 1979, les Royaumes-Unis déclaraient que l’Azuré du Serpolet avait officiellement disparu de leurs terres, et ce malgré un siècle d’efforts de conservation. Entre 1974 et 1983, une équipe de scientifiques se penchait sur la disparition inexpliquée du papillon, avec à la clé, l’espoir d’un programme de réintroduction. Leur approche: comprendre parfaitement toutes les étapes du développement de l’Azuré, et tous les partenaires qui interagissent avec lui dans son écosystème, pour enfin associer à chaque étape un coefficient de risque et déterminer ainsi quel(s) facteur(s) avai(en)t signé sa perte.

Ils ont ainsi pu retracer le style de vie très particulier de l’Azuré du Serpolet. Quand il éclot en Juillet, sa chenille commence à grignoter les feuilles de thym sur lesquelles elle a été déposée, et ce durant trois semaines avant de glisser à terre pour entamer son séjour aux petits soins chez la fourmi Myrmica sabuleti. Pour cela, elle va donc imiter les sons et les odeurs qui vont être reconnues par les ouvrières. Elle passera 10 mois dans la fourmilière avant de faire sa chrysalide et quitter son village-vacance.

Donc d’où est venu le déclin progressif des papillons bleus britanniques? Prédation, manque de nourriture, maladie? En utilisant un modèle mathématique prenant en compte 18 facteurs pouvant influencer la population de papillons, cette équipe scientifique a réussi à comprendre parfaitement le jeu d’interdépendances entre les différents facteurs, et à cibler le problème principal: les fourmis. Alors que l’espèce de fourmis préférée de l’Alcon est Myrmica sabuleti, les chenilles doivent également se trouver aux alentours de plants de thym, qui est leur nourriture préférée. Le problème c’est que Myrmica sabuleti avait tendance à ne plus se trouver dans des prairies riches en plants de thym. Pourquoi? Attention, on entre dans le domaine de la prise de tête de compet’. Pour que les fourmis Myrmica sabuleti se plaisent dans une prairie, il ne faut pas que les herbes dépassent 1,4 cm de haut, car sinon, l’ombre créée par les hautes herbes rend le sol trop frais à leur goût. Si le sol est trop frais, elles sont rapidement envahies par d’autres espèces de fourmis qui ont moins besoin de chaleur pour proliférer.

Mais pourquoi, en 1970, les herbes des prairies à thym se sont elles retrouvées à dépasser les 1,4 cm? Encore une fois, c’est un facteur insoupçonnable si l’on ne connaît pas parfaitement un écosystème, car ce qui a chassé à terme les fourmis Myrmica sabuleti de ses plaines à thym, c’est la Myxomatose! Il y a eu une épidémie de cette maladie qui a touché la population de lapin qui maintenait la hauteur des herbes aux alentours d’1,4 cm. Donc qui dit plus de lapins, dit hautes herbes, dit sol froid, dit fourmis qui se barrent, dit papillon qui bat de l’aile... C’est donc le déclin des lapins qui a entraîné cette folle réaction en chaine écologique pour en arriver à la mort des papillons: c’est l’effet papillon inversé!

En plus, quand l’épidémie de Myxomatose fut endiguée, ce fut au tour de l’homme d’y mettre son grain de sel et de véritablement condamner l’Alcon bleu. Croyant vouloir bien faire, des sociétés de protection se sont mis à barricader les rares ilôts où survivaient les dernières populations de papillons bleus. L’idée derrière cette action, c’était de limiter les captures de ces derniers spécimens par des collectionneurs de papillons (les lépidoptéristes). Mais au final, si l’homme ne passait pas, les lapins non plus, et Myrmica sabuleti restait loin des plants de thym!

Quand toutes ces études délivrèrent leur résultat, il fut rapidement décidé de lancer des programmes de réintroduction.

52 prairies de thym furent rétablies dans des conditions adéquats à leur colonisation par M. sabuleti. Le programme fut si bien mené que certaines aires abritaient alors des supercolonies, réseau de centaines de fourmilières.

Une fois cette première étape menée, les Royaumes-Unis demandèrent à la Suède de leur faire un don de 12 adultes et 300 chenilles de Maculinea arion pour relancer leur colonisation. A l’heure actuelle, des 30 différents lieux où l’on peut trouver des Alcons bleus en Angleterre, la plus grande population contient de 4000 à 5000 adultes, soit 10 fois plus que le record précédent dans d’autres parties du monde!

Le cas de Maculinea arion montre à quel point la trop grande spécificité d’un parasite peut, à terme, lui jouer des tours. D’autres papillons Alcon ont adopté une stratégie plus prudente en parasitant plusieurs populations voire espèces de fourmis. C’est le cas de Maculinea alcon, ou Azuré des Mouillères, espèce très proche de l’Azuré des Serpolets (en témoigne cette image où vous devrez trouver les sept différences avec le cliché précédent).

Contrairement à l’Azuré des Serpolets, Maculinea alcon  ne mange pas du thym, mais de la Gentiane. Comme cette plante est assez rare, on ne trouve Maculinea alcon que dans de rares endroits, où le parasitisme avec les fourmis présentes sera local. Généralement, il s’agit de populations de fourmis rouges Myrmica rubra et Myrmica ruginodis. Une nouvelle fois, la technique adoptée par l’Azuré va être d’imiter les sons et les odeurs des larves de fourmis.

Mais il ne faut pas croire que les fourmis ne vont pas chercher à se défendre. Car cette forme de parasitisme peut être un véritable danger d’extinction pour certaines petites populations de fourmis. Il suffit de quelques chenilles implantées dans la fourmilière pour qu’il y ait un véritable risque de famine, et que la fourmilière ne puisse plus s’occuper assez de ses propres enfants. Il y a donc une pression évolutive énorme sur ces populations, et tout caractère modifié qui leur permettrait d’éviter ce parasitisme va être fortement sélectionné. On dit qu’on rentre dans un exemple de course évolutive à l’armement.

Dans un cas d’école de ce genre de co-évolution: l’espèce de parasite va évoluer de sorte à imiter de mieux en mieux les espèces hôtes, tandis que ceux-ci vont être sélectionnés pour être des plus fins observateurs, ou pour changer leur méthode de discrimination.

Dans le cas particulier de Maculinea alcon, on se trouve dans une situation idéale pour étudier ce genre de phénomène, parce que les espèces de fourmis présentent ont deux modes différents de reproduction.

Dans le cas de Myrmica rubra, les reines copulent essentiellement avec des mâles locaux. Du coup, il s’agit d’un mode de reproduction propice à cette mise en place de course aux armements. Et la théorie est confirmée: la majorité des fourmilières de Myrmica rubra sont peuplées de fourmis qui se parent d’odeurs très différentes des populations de Myrmica rubra qui sont éloignées des plants de Gentianes et qui n’ont donc jamais été parasitées par l’Alcon des Mouillères.

Quant à Myrmica rugidonis, leurs reines copulent avec des mâles des environs, qui ont traversé plusieurs centaines voir milliers de mètres avant de venir s’accoupler avec ces dames. Du coup, il y a des fortes chances que les mâles proviennent de fourmilières où le parasite n’a jamais été rencontré. Tout caractère avantageux pour la fourmilière localisé près des gentianes à  de forte chance d’être dilué par le flux génétique provenant des fourmilières avoisinantes. Encore une fois, la théorie est renforcée par les observations: pas de changement d’odeurs chez Myrmica rugidonis.

Encore mieux, on a même trouvé dans certaines prairies riches en Gentiane, des populations de fourmis Myrmica rubra qui ont tellement changé d’odeur et sont devenues tellement aptes à détecter les chenilles parasites, que celles-ci se sont vu plus aptes à coloniser les fourmilières de Myrmica rugidonis. Il s’agit alors d’un cas classique de course aux armements remportés par l’espèce hôte. Il est même probable que ce changement drastique d’odeur dans cette population de vainqueurs va les séquestrer de toutes les autres colonies, et que de cet isolement va découler une séparation profonde au point de vue génétique: la genèse d’une nouvelle espèce de fourmis, appelé spéciation!

Allez, C’est fini pour aujourd’hui! La semaine prochaine, plus d’informations sur les techniques avancées de ces chenilles pour imiter les fourmis… et une revanche sur cette histoire de cleptoparasitisme: qui aurait pu croire que bien à l’abris dans leurs fourmilières d’accueil, les chenilles puissent être tout de même les proies de terribles dangers?

Références:

Thomas, J. A., D. J. Simcox, et al. (2009). "Successful conservation of a threatened Maculinea butterfly." Science 325(5936): 80-83.

Pierce, N. E., M. F. Braby, et al. (2002). "The ecology and evolution of ant association in the Lycaenidae (Lepidoptera)." Annu Rev Entomol 47: 733-771.

Nash, D. R., T. D. Als, et al. (2008). "A mosaic of chemical coevolution in a large blue butterfly." Science 319(5859): 88-90.

Barbero, F., J. A. Thomas, et al. (2009). "Queen ants make distinctive sounds that are mimicked by a butterfly social parasite." Science 323(5915): 782-785.

Eastwood, R., N. E. Pierce, et al. (2006). "Do ants enhance diversification in lycaenid butterflies? Phylogeographic evidence from a model myrmecophile, Jalmenus evagoras." Evolution 60(2): 315-327.

Liens:

Life in the Undergrowth

Articles Not Exactly Rocket Science (1, 2 et 3)