Un puceron peut en cacher un autre

Publié par Adrien le 27/06/2020 à 09:00
Source: CNRS INEE
Les cascades trophiques représentent un des mécanismes bien connus de la structuration et du fonctionnement des communautés. Elles traduisent la manière dont la prédation se répercute sur les niveaux trophiques inférieurs, tels celui des herbivores et des plantes ou des producteurs primaires. Les prédateurs se nourrissent des herbivores et par conséquent les plantes se développent mieux qu'en absence de ceux-ci. Néanmoins, nous connaissons mal l'influence de la variabilité intraspécifique sur le fonctionnement de ces cascades.

Dans un article publié dans la revue Ecology Letters, des chercheurs du Laboratoire Évolution et Diversité Biologique de Toulouse (EDB - CNRS/Univ. Toulouse III Paul Sabatier/IRD), en collaboration avec des scientifiques des laboratoires RECOVER (INRAE/ Univ. Aix-Marseille), IGEPP (INRAE/Univ. Rennes 1/Agrocampus ouest) et du CRIOBE (CNRS/Univ. Perpignan), ont démontré que les cascades trophiques étaient très sensibles au degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de spécialisation des herbivores à la plante-hôte, sans toutefois être influencées par la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de...) des herbivores qui résulte de leur taux de croissance.


Le puceron du pois Acyrthosiphon pisum. © Arnaud Sentis

Les prédateurs exercent une forte influence directe sur la distribution, l'abondance et le comportement de leurs proies. Ils exercent également une influence indirecte sur les ressources dont se nourrissent les proies. En effet, si les proies sont plus rares suite à la prédation, il se peut que leur nourriture devienne plus abondante. Cette influence indirecte est appelée "cascade trophique". Elle façonne la structure et le fonctionnement des populations et des communautés aquatiques et terrestres. Beaucoup d'études ont montré que l'intensité de la cascade trophique variait d'un écosystème à un autre. Nous avons longtemps cru que l'identité des espèces en interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.), et en conséquence la valeur moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils...) de leurs traits phénotypiques, étaient des informations suffisantes pour comprendre le fonctionnement de la communauté. Néanmoins, cette approche ignore la variabilité intraspécifique des traits dont on connait par ailleurs toute l'importance dans le processus d'évolution.

Afin d'explorer l'influence de la variabilité intraspécifique des traits sur le fonctionnement d'une cascade trophique, des chercheurs du Laboratoire Évolution et Diversité Biologique de Toulouse (EDB - CNRS/Univ. Toulouse III Paul Sabatier/IRD), en collaboration avec des scientifiques des laboratoires RECOVER (INRAE/ Univ. Aix-Marseille), IGEPP (INRAE/Univ. Rennes 1/Agrocampus ouest) et du CRIOBE (CNRS/Univ. Perpignan) ont réalisé une étude expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur...) en utilisant des larves de coccinelles (Harmonia axyridis) comme prédateurs, des pucerons du pois (Acyrthosiphon pisum) comme herbivores et enfin des fèves des marais (En géographie, un marais est un type de formation paysagère, au relief peu accidenté, où le sol est recouvert, en permanence ou par intermittence, d'une couche d'eau stagnante, en général peu profonde,...) (Vicia faba) comme plantes-hôtes pour les pucerons. Dans cette expérience, la variabilité intraspécifique a été introduite par l'intermédiaire des pucerons avec l'utilisation successive des individus issus de trois lignées génétiques adaptées à la luzerne et de trois lignées adaptées au trèfle (Les trèfles sont des plantes herbacées de la famille des Fabacées (Légumineuses), appartenant au genre Trifolium.). Les pucerons de chaque lignée ont été élevés sur des jeunes fèves en présence de larves de coccinelles. Ce dispositif a permis de vérifier si l'intensité de la cascade trophique variait en fonction des lignées de pucerons, de la spécialisation à la luzerne ou au trèfle, et du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de pucerons par plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne) des Eucaryotes. Elles sont, avec les autres...).

Les résultats de cette étude publiée dans Ecology Letters confirment l'incidence de la variabilité intraspécifique sur la cascade trophique. Ils démontrent que l'intensité de celle-ci dépend principalement des lignées de pucerons et de leur spécialisation au trèfle ou à la luzerne. Alors que l'abondance des herbivores, qui dépend du taux de croissance de leurs populations, est un facteur souvent invoqué pour comprendre le fonctionnement des cascades trophiques, elle ne joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer...) qu'un rôle secondaire dans cette étude. Ces résultats mettent en évidence que l'identité des espèces ne fournit pas toutes les informations nécessaires pour comprendre le fonctionnement des interactions multitrophiques, mais qu'il faut absolument tenir compte des variations phénotypiques au sein des espèces.


Dispositif expérimental pour les cascades trophiques. © Arnaud Sentis

Référence:
Intraspecific difference among herbivore (Un herbivore est, dans le domaine de la zoologie, un animal (mammifère, insecte, poisson, etc. ) qui se nourrit exclusivement ou presque de plantes vivantes et non de chair, d'excréments, de champignons ou nécromasse. On...) lineages and their host‐plant specialization drive the strength of trophic cascades,
Arnaud Sentis, Raphaël Bertram, Nathalie Dardenne, Jean‐Christophe Simon, Alexandra Magro, Benoit Pujol, Etienne Danchin & Jean‐Louis Hemptinne,
Ecology Letters, 11 mai 2020.
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