Transparence et toxicité: la double défense des papillons contre les prédateurs
Publié par Adrien le 21/06/2019 à 08:00
Source: CNRS INEE
Les papillons sont bien connus pour leurs couleurs vives et éclatantes, qui interviennent dans la séduction de partenaires, le camouflage, mais qui peuvent aussi signaler aux prédateurs la présence de toxines. Or, certaines espèces de papillons toxiques ont des ailes transparentes ! Deux études publiées dans Functional Ecology etProceedings of the Royal Society of London B, menées par des équipes de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) de Systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour objet de dénombrer et de classer les taxons dans un certain ordre, basé sur des principes divers. Elle ne doit pas...), Evolution, Biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces, des populations et celle des...) (YSEB - CNRS/MHNH/Univ Sorbonne (La Sorbonne est un complexe monumental du Quartier latin de Paris. Elle tire son nom du théologien du XIIIe siècle Robert de Sorbon, le fondateur du...) Université/EPHE/Univ Antilles) et du Centre d'Ecologie Fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument....) et Evolutive (CEFE - CNRS/Univ Montpellier/Univ Paul Valéry Montpellier/EPHE/IRD/Montpellier Supagro/INRA) lèvent le voile sur les causes écologiques de l'évolution de la transparence (Un matériau ou un objet est qualifié de transparent lorsqu'il se laisse traverser par la lumière. Cette notion dépend de la longueur d'onde de la lumière : ainsi, le verre est transparent dans le visible (on voit à...) chez les papillons toxiques. Ces travaux montrent que la transparence rend ces papillons moins détectables, mais que ceux-ci ne sont pas moins toxiques pour autant.


Trois espèces de papillons ithomiines présentant différents degrés de transparence (gauche: Pteronymia andreas, très transparente ; milieu: Ithomia salapia, translucide ; droite: Melinaea mothone, opaque)
© Marianne Elias (gauche / droite) | © Mélanie McClure (milieu)

Il peut exister différentes façons d'échapper à un prédateur (Un prédateur est un organisme vivant qui met à mort des proies pour s'en nourrir ou pour alimenter sa progéniture. La prédation est très courante dans la nature où...). Par exemple voler très vite, se camoufler, ou encore avoir des toxines. Généralement, les papillons toxiques portent sur les ailes des motifs vivement colorés et contrastés, qui fonctionnent comme un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux...) que les prédateurs associent à la toxicité (La toxicité (du grec τοξικότητα toxikótêta) est la mesure de la capacité d’une substance à provoquer des effets néfastes et mauvais pour...). Pourtant, en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan...) tropicale, de nombreuses espèces de papillons de la tribu Ithomiini, connus pour consommer des toxines issues de plantes, ont des ailes transparentes. Pourquoi la transparence a-t-elle donc évolué chez ces papillons ?

Deux études menées par des équipes de l'Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (YSEB - CNRS/MHNH/Univ Sorbonne Université/EPHE/Univ Antilles) et du Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE - CNRS/Univ Montpellier/Univ Paul Valéry Montpellier/EPHE/IRD/Montpellier Supagro/INRA), l'une en collaboration avec une équipe finlandaise et l'autre incluant la participation de physiciens et de chimistes, ont comparé la détectabilité d'espèces de papillons ithomiines présentant divers degrés de transparence au moyen d'expériences de détection par des mésanges et des humains et de calculs théoriques basés sur les propriétés optiques des ailes et des modèles de vision d'oiseaux. Les deux études démontrent que la transparence confère une moindre détectabilité, et permettrait donc aux papillons de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) inaperçus aux yeux des prédateurs. Mais dans ce cas, pourquoi posséder des toxines ? La transparence serait-elle associée à une plus faible toxicité, voire une absence de toxines ? Afin de répondre à cette question, les chercheurs ont dosé les toxines chez des espèces transparentes et des espèces opaques, et ils ont aussi comparé la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par...) et l'intensité avec lesquelles des poussins refusaient de consommer ces différentes espèces de papillons. Non seulement les espèces transparentes ne sont pas moins toxiques que les espèces opaques et colorées, mais elles sont même rejetées plus fortement par les poussins.

Ainsi, face aux prédateurs, les papillons ithomiines transparents ont plus d'un tour dans leur sac: la transparence, qui réduit le risque d'être détectés, mais aussi de fortes toxines qui dissuadent les prédateurs de les attaquer s'ils sont détectés. Deux défenses valent mieux qu'une !
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