Des insectes laissent des messages à destination du futur

Dans une première étude publiée en 2008, des chercheurs du Netherlands Institute of Ecology (NIOO) avaient montré que des insectes pouvaient utiliser des végétaux comme de véritables téléphones. Certains arthropodes à six pattes, ou leurs larves, se nourrissent de racines. Or, une plante attaquée dans sa partie enterrée change partiellement la composition chimique de ses feuilles, tout en provoquant l'émissionémission de substances volatiles détectées par des insectes « aériens » ou du moins vivant hors sol. Les messages transmis à distance sont simples : « tu ne me vois pas, mais la plante est à moi, va voir ailleurs ! » ou encore « attention, plante toxique pour toi ! ».

De nouveaux travaux ont été menés depuis. L'un d'entre eux vient d'être publié dans la revue Ecology Letters par Olga Kostenko. Étonnamment, une fonction messageriemessagerie vient s'ajouter au dispositif. Après s'être nourris de feuilles ou de racines, les insectes herbivores pourraient laisser des signaux dans le sol. Ils seront alors transmis à des congénères bien plus tard, lors de la croissance de nouveaux végétaux sur le même site. Ces messages seraient plutôt du type : « Les feuilles de la plante ayant poussé ici avant ont été mangées par des chenilles » ou « les racines des anciennes plantes étaient comestibles ». Ces insectes pourraient donc connaître l'historique des lieux qu'ils colonisent.

Les expériences ont été menées sur des séneçons de Jacob, Jacobaea vulgaris, un végétal de la famille des astéracées, qui ont été élevés sous serres. Plusieurs plants ont été exposés à des chenilles Mamestra brassicae, des amatrices de feuilles, ou à des larves de coléoptèrecoléoptère Agriotes lineatus, des fins gastronomes appréciant tout particulièrement les racines. La terre ayant accueilli les séneçons a ensuite été récoltée puis réutilisée pour faire grandir une seconde génération de ces organismes chlorophylliens.

Ces boîtiers clippés sur les feuilles sont des cages pour insectes, qui ont maintenu les chenilles sur le séneçon jacobée. © Olga Kostenko, NIOO-KNAW

Des champignons utilisés comme support de stockage

Plusieurs caractéristiques des végétaux de seconde génération ont varié en fonction des animaux ayant vécu sur leurs prédécesseurs. Les insectes vivant hors sol semblent avoir laissé des signaux provoquant une réduction de la biomassebiomasse des racines chez les nouvelles plantes, ainsi qu'une diminution de la concentration totale des alcaloïdesalcaloïdes pyrrolizidiniques, des composés toxiques pour l'Homme et de nombreux animaux. Les insectes souterrains ont quant à eux causé une augmentation de la quantité d'azoteazote stockée dans les feuilles de séneçon, ainsi qu'une modification de la composition des alcaloïdes pyrrolizidiniques.

Ces changements ont également eu des effets sur les insectes ayant trouvé refuge sur les nouveaux plants. Une colonisation des premiers séneçons par des chenilles ou par des larves de coléoptère a respectivement provoqué une diminution ou au contraire une augmentation de la croissance des larves de lépidoptèrelépidoptère se nourrissant des plantes de seconde génération. 

Cette découverte démontrerait que des insectes herbivores savent transmettre des informations spatialement et surtout temporellement. Il reste néanmoins une question en suspens : quelle est la nature des signaux véhiculés par les sols ? Les animaux étudiés, qu'ils évoluent hors sol ou sous terreterre, modifieraient la composition des communautés de champignons vivant à proximité de leur plante hôte. Or, celles-ci joueraient un rôle direct sur la croissance des nouveaux végétaux. Reste à savoir pendant combien de temps...