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 Le langage chimique des insectes

29/11/2009

 

fourmiLe langage chimique des insectes

 Des chercheurs ont découvert un moyen d'identifier les insectes à partir de la composition chimique de leur cuticule. Une identification qui donne aussi les clefs de certains mécanismes de leur langage.

 par Didier DUBRANA

 Qui n'a pas en tête la scène du vieux naturaliste, spécialiste des insectes, travaillant perdu au milieu d'une collection de coléoptères épinglés dans des boîtes en carton recouvertes d'une plaque de verre poussiéreuse ! Une image bien désuète depuis que des chercheurs (1) ont découvert l'identification chimique des insectes. De là à penser qu'on pourra remplacer leur nom par une formule chimique, il y a qu'un pas. Cette identification explique certains mécanismes du langage des insectes et par conséquent permet de comprendre des comportements biologiques observés depuis longtemps, mais non expliqués. Témoin, le stratagème de la fourmi espionne et tueuse de termites dont nous dévoilerons le secret un peu plus loin.

 Ce n'est pas hasard si on a analysé la cuticule, autrement dit la peau. En effet, les entomologistes étudient toutes les scènes de la vie des insectes : leurs façons de se déplacer, leurs moyens de défense, leurs modes de communication... et dans le cas des termites, ils savaient qu'ils s'identifient entre eux par contacts au moyen de leurs antennes pour combler leur infirmité - puisqu'ils naissent tous aveugles. Pour cela, des récepteurs olfactifs (chimiorécepteurs), situés tout le long des antennes, leurs permettent de sentir l'odeur émise par des molécules d'hydrocarbures disposées en fine pellicule à la surface de la peau de l'insecte à identifier. En effet, pour chaque insecte des glandes internes à la cuticule sécrètent ces molécules - qui forment, en plus, une couche protectrice sur tout le corps. Mais les véritables mécanismes de discernement qui permettaient aux termites de différencier un ami d'un ennemi, restaient jusque là inexpliqués.

 Pourtant le termite, comme d'autres insectes, semble avoir un véritable fichier signalétique dans la tête puisqu'il peut non seulement reconnaître les fourmis, ses ennemies héréditaires, mais aussi ces congénères et devine à la fois leur espèce et l'appartenance ou non à sa termitière. Pour mieux comprendre le phénomène, jouons à colin-maillard ! C'est vous qui, les yeux bandés, devait reconnaître l'un des autres joueurs. Ce sont une fille et des jumeaux habillés strictement de la même façon. Si au cours du jeu vous saisissez la fille, il vous sera facile de dire : c'est Georgette. En revanche, si vous tombez sur un des jumeaux, comment pourrez-vous savoir si c'est Pierre ou Paul ? A ce jeu, l'arthropode ne resterait pas sans réponse et vous damerait le pion ! Non seulement, il vous donnera le prénom mais en plus il pourra vous dire si les deux frères habitent ensemble. Aurait-il un don de voyance ? Pas du tout ! C'est ce que nous montre la chimie, à l'aide de deux méthodes d'analyses - la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse (2).

 Chaque race de termite et, dans cette race, chaque colonie se caractérise par son odeur, une odeur qui dépend, en fait, de la nature ou de la quantité des molécules d'hydrocarbures qui tapissent la surface de la cuticule. Ainsi, à chaque espèce correspond une signature chimique qui apparaît sous forme de courbe sur l'écran de l'analyseur chimique (spectromètre). Ainsi, deux espèces du Sud-Ouest (Reticulitermes santonensis et Reticulitermes lucifugus grassei) n'ont pas la même signature : la peau du premier contient des types d'alcènes (hydrocarbure de formule générale CnH2n) différents du second. Par contre, deux populations de la même espèce méditérranéenne (Reticulitermes banyulensis), vivants dans deux termitières différentes, posséderont toutes deux exactement les mêmes hydrocarbures mais en quantités différentes. A chaque espèce correspond une formule et à l'avenir les chercheurs vont établir un fichier collectant le nom de l'individu et son « empreinte chimique » . Or ce qui vaut pour le termite sera bon pour les autres insectes. On peut imaginer, qu'à l'avenir, pour déterminer le nom de l'insecte, notre vieux naturaliste laissera tomber sa loupe et plongera la cuticule dans un solvant organique, comme l'hexane, avant de l'introduire dans un chromatographe puis dans un spectrographe qui lui donneront la formule chimique, elle-même, correspondante à un nom. En revanche, si l'empreinte ne correspond à aucune fiche signalétique, il s'agira alors d'une nouvelle espèce et il faudra lui trouver un nom.

 Toutefois, une simple fourmi, la Ponerine, a aussi su percer les secrets d'un tel langage. Résultat, elle se ballade impunément à l'intérieur des termitières et croque à sa guise les termites de passage qui la prennent pour un membre de la famille. En effet, cette fourmi mime « l'odeur »  de la société du termite hôte et passe donc inaperçue au milieu de ce troupeau d'aveugles. Elle « fabrique » donc son camouflage chimique, des molécules d'hydrocarbures dont l'odeur est similaire à celle des termites et qui se déposent sur sa cuticule. Cependant, on ne sait pas encore quel type précis d'hydrocarbure est responsable de ce leurre chimique.

 Par contre, une chose est sure : le nature du message chimique dépend de ces molécules. D'ailleurs, à ce petit jeu de la communication, les chercheurs ont poussé le raisonnement à l'extrême en greffant la peau d'une fourmi d'une fourmillière A, sur celle d'une fourmillière B (3). Conséquence, la deuxième déclenche l'agression de ses congénères et ne peut plus entrer chez elle, car elle porte l'odeur des soeurs voisines : preuve que le transfère de la signature chimique a bien changé son identité.

 Si ces recherches nous apportent des informations précieuses sur le monde des insectes et leur langage, l'étude moléculaire de la cuticule, permettra aussi d'étudier la pénétration d'insecticides à travers cette couche protectrice.

 

 (1) Pr C. Lange et Pr J.J. Basselier (Lab. de chimie organique structurale) et J. Clement (Lab. d'évolution) - Université de Paris IV.

 (2) Voir L'article « Sale temps pour les faussaires » dans Sale temps pour les faussaires.

 (3) m. Bonavitta et m. Clement (lab. d'éthologie) CNRS Marseille.

 

 Science & Vie N°857, Février 89, page 66

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