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10 stratégies intrigantes dans la guerre entre les plantes et les insectes
Il y a un murmure incessant autour de nous, indétectable pour les oreilles humaines. Des batailles de vies et de morts sont menées et des allégeances sont forgées. Notre environnement est un champ de bataille où les plantes mènent une guerre sans fin contre leurs ennemis perpétuels, les insectes herbivores. C'est une rivalité qui a débuté il y a plus de 350 millions d'années et les deux camps ont considérablement amélioré leurs compétences de combat depuis lors.
10 Guerre chimique
Les feuilles et autres parties de plantes délectables sont un aliment pour les insectes comme les chenilles et les scarabées. Mais le déjeuner gratuit n'existe pas, même dans le monde des insectes. Au fil du temps, les plantes ont défié leur condition statique en développant de nombreuses tactiques pour se protéger des insectes herbivores. Celles-ci varient des armures extérieures (telles que les épines, les piquants ou les poils toxiques appelés trichomes) aux systèmes de défense chimique droits.
Ces réactions chimiques sont très diverses et peuvent être activées une à une ou de manière coordonnée. Généralement, quand un insecte commence à se régaler, la plante émet des produits chimiques qui peuvent le tuer ou affecter sa croissance. Par exemple, une plante pimente parfois ses feuilles avec des tanins amers, ce qui en fait un déjeuner peu attrayant pour le virus, sans parler d'un peu indigeste.
Alors, comment les plantes savent-elles qu'elles sont attaquées? Eh bien, il y a beaucoup de méthodes différentes. Cependant, celui qui les aide à réagir le plus rapidement consiste à «entendre» les insectes qui les mâchent. Étonnamment, une étude récente a révélé qu’une petite fleur nommée Arabidopsis peut identifier les vibrations déclenchées quand une chenille mange ses feuilles, permettant ainsi à la plante d'augmenter ses défenses en conséquence.
9 L'ennemi de l'ennemi
Si une plante ne peut pas par elle-même se protéger des intrus affamés, et si elle ne dispose pas d'une armée privée de fourmis féroces comme l'acacia, elle a souvent besoin de secours. Les composés volatils libérés dans les airs envoient une invitation à déjeuner aux ennemis naturels des herbivores. Un nectar extra-floral pourrait être ajouté pour adoucir l’accord. La coccinelle, la guêpe ichneumon et certains insectes au nom suggestif, comme le virus de l’assassin ou le destructeur de cochenille, font partie des «bons gars» qui se présentent à la rescousse.
Presque toutes les plantes peuvent libérer ces substances de détresse, mais certaines plantes sont plus "vocales" que d'autres. Cela signifie qu'ils produisent des composés plus volatils. Plus ils crient, plus ils sont en bonne santé.
Les composés volatils servent également de signal d'alarme aux usines voisines, les encourageant à renforcer leurs propres défenses. De plus, les plantes se renseignent souvent sur les menaces imminentes en utilisant un réseau souterrain basé sur des champignons pour «partager» des informations. Il s’agit essentiellement de la version Internet d’Internet, mais elle est exempte de bugs et de vers.
8 La défense soyeuse
Les fermiers tisserands sont bien connus des agriculteurs pour leur capacité à lutter contre les parasites, mais ils ne sont pas les seuls arthropodes capables de protéger les plantes contre les insectes nuisibles. Des chercheurs de l'Université de Miami ont découvert que les araignées peuvent également s'allier à des plantes dans leur lutte brutale contre des insectes affamés. Et l'arachnide n'a même pas besoin d'être au travail jour et nuit. Tout ce qu'il a à faire est de tisser sa toile.
La soie d'araignée est suffisamment effrayante pour qu'un ravageur change d'avis au sujet d'un repas dans un restaurant d'usine. Les scientifiques ont observé comment les coléoptères étaient repoussés par la seule présence de la soie, réduisant ainsi les dégâts sur les feuilles d'environ 50%. Après tout, les araignées mangent des coléoptères, et la vue de la soie est un avertissement qu'un prédateur se trouve quelque part à proximité.
Fait intéressant, les chercheurs ont également effectué des tests avec de la soie de ver à soie, qui s'est avérée moins efficace dans les expériences sur le terrain. Ces résultats sont très intéressants, car ils offrent la possibilité d’apporter une solution plus écologique à la lutte antiparasitaire.
7 Un allié peu probable
En 2015, des chercheurs de la Florida State University ont publié une étude pluriannuelle sur l'impact des fourmis et des cicadelles sur un type de plante appelée rabbitbrush. L'étude a révélé un réseau surprenant d'alliances interspécifiques dans les prés du Colorado. C'est un combat pour la nourriture et la survie, avec beaucoup de rebondissements.
Les chercheurs ont observé que, comme les cicadelles étaient engagées dans le processus méticuleux consistant à aspirer la sève du lapin, elles risquaient de devenir elles-mêmes une proie pour des prédateurs comme les coccinelles. Pour les chasser, les cicadelles ont demandé de l'aide aux fourmis voisines. Les fourmis les protégèrent en échange d'un liquide sucré, gracieuseté des cicadelles.
Mais c'est un monde de chiens-mangeurs-de-chiens, et les fourmis étaient sans défense devant un prédateur beaucoup plus grand qui leur était propre: un ours affamé à la recherche d'un encas. Au cours des quatre dernières années, les chercheurs ont constaté que jusqu'à 86% des nids de fourmis dans la région étaient dévastés par les ours. La diminution du nombre de gardes du corps de ces sauterelles a conduit à des plantes plus saines et plus heureuses.
6 défenses intelligentes
En dépit de tous ces systèmes de sécurité, une chenille doit encore se nourrir et déploie donc ses propres stratagèmes rusés. Une étude réalisée par des chercheurs du College of Agricultural Sciences de Penn State a montré que, pour prolonger le temps nécessaire à la mastication des tissus de maïs, les larves de légionnaire d'automne libèrent leurs excréments (ou excréments) sur les feuilles. Cela incite la plante à penser qu'elle est attaquée par des agents pathogènes fongiques.
En conséquence, le plant de maïs ajuste sa stratégie de défense pour répondre à la fausse attaque. Étant donné que la plante ne peut lutter à la fois contre les insectes et les agents pathogènes, les chenilles peuvent prendre quelques grosses bouchées. Du côté positif, les résultats pourraient conduire à un pesticide plus sûr, à base d'excréments, pour aider les plantes à lutter contre les agents pathogènes.
En outre, tout comme les plantes, les insectes se mettent en garde contre les dangers proches en utilisant la plante elle-même comme téléphone.Les insectes souterrains peuvent parler avec ceux qui sont au-dessus du sol via des produits chimiques transmis par les feuilles des plantes. Les insectes peuvent également laisser un message de «messagerie vocale» pour avertir la prochaine génération qu'il y a quelque chose de suspect dans cette plante.
Saisie de 5 armes
Dans un sens sympa, certains insectes utilisent des plantes pour se protéger de leurs propres prédateurs. Tel est le cas de la teigne du cinabre, une créature noire et cramoisie qui dit près des fleurs de l'anis en Europe et en Asie. Après tout, l’ambiance est connue comme une herbe très toxique et peut même nuire aux grands animaux tels que les chevaux et le bétail.
Une chenille du cinabre, qui est aussi vive que sa forme adulte, peut dévorer un grand séneçon en quelques jours. (En fait, cet insecte a été introduit dans de nombreuses régions du monde en tant que moyen de lutte biologique contre l’andropre). Et, tout comme la sauterelle panachée africaine, le papillon du cinabre a développé une enzyme spécifique qui leur permet d’ingérer et de stocker des toxines destinées à protéger les plantes. mangé. Ces enzymes d'insectes transforment ensuite les toxines végétales en armes chimiques.
C'est aussi pourquoi des créatures comme la teigne du cinabre et la sauterelle panachée africaine ont des couleurs si vives. Ils font essentiellement la publicité de leur charge empoisonnée, forçant les insectivores à garder leurs distances.
4 combats sur plusieurs fronts
Différents types de prédateurs ont besoin de différents types de réponses, mais souvent, plusieurs types d'insectes herbivores viennent déjeuner exactement au même moment.
Comme vous vous en doutez, c'est un très gros problème. Prenez le plant de maïs, par exemple. Lorsqu'elle reçoit des visites simultanées de pucerons et de chenilles, la plante doit activer des composés distincts pour se défendre contre chaque groupe de prédateurs. Malheureusement, ces composés proviennent de la même molécule mère.
Les chercheurs ont prouvé que la lutte contre un groupe d'insectes affecte la capacité de la plante à dissuader le second groupe. Les expériences menées par une équipe du Boyce Thompson Institute sur une variété commune de maïs ont montré qu'après l'exposition d'une plante à des chenilles, celle-ci est soudainement devenue un meilleur hôte pour les pucerons. Par conséquent, les pucerons ont produit plus de progéniture sur le maïs.
Cependant, la même expérience a eu des résultats mitigés lorsque d'autres variétés de maïs ont été testées. Certaines variétés de maïs étaient en réalité plus résistantes aux pucerons après l'infestation par la chenille. Ces résultats pourraient être utilisés pour développer des cultures plus fortes à l'avenir.
3 carnage dans le jardin
La colombine serpentine peut ressembler à une belle fleur, mais en fait, c'est un piège mortel. Des centaines de petits insectes trouvent leur repos éternel sur sa tige, après s’être retrouvés piégés dans les poils collants de la fleur.
Ces malheureux insectes "touristiques" sont en réalité des récompenses pour les prédateurs qui se précipitent pour un festin facile. Au cours de ce processus, ils dévorent les chenilles et les œufs de mites emprisonnés dans la plante. Les chenilles sont un ennemi redoutable de la vieille colombine collante. Ainsi, lorsque les araignées se présentent pour un repas, elles rendent réellement service à la plante. Et heureusement, pour les arachnides, les araignées ne collent pas à la surface adhésive de la lignée. C'est une situation gagnant-gagnant pour tout le monde… sauf les chenilles, bien sûr.
Des chercheurs de l'Université de Californie à Davis ont mené une expérience pour en savoir plus sur le comportement de la colombine. Après avoir enlevé tous les insectes morts des fleurs, moins de prédateurs ont exploré la région et les chenilles ont pu croquer librement. En outre, les chercheurs ont conclu que la colombine envoie des signaux chimiques pour attirer des insectes innocents qui volent à proximité. C'est comme une chanson de sirène.
2 D'où vient la moutarde
Selon des scientifiques de l'Université du Missouri, il n'y aurait pas de moutarde sans chenilles. Il en va de même pour les condiments omniprésents comme le wasabi et le raifort. Il se trouve que les huiles de moutarde sont le résultat d’une confrontation de plusieurs dizaines de millions d’années, une bataille épique entre larves de papillons et plantes de l’ordre Brassicales.
Le goût vif et distinctif de la moutarde et du wasabi provient des glucosinolates, des composés extrêmement toxiques pour la plupart des insectes. Ces composés ont commencé à se développer à la fin du Crétacé, dans ce qu'on appelle une «course à l'armement» évolutive entre la flore et la faune.
Pendant toutes ces années, les plantes et les insectes ont essayé de se superposer dans un jeu de mouvements chimiques et de contre-mouvements. Les plantes ont développé de nouvelles armes pour se défendre d’être mangées, mais les insectes ont appris à compenser ces armes, forçant les plantes à apporter quelque chose de plus puissant. Le résultat était plus de 120 variétés de glucosinolates. Cela a conduit à plus de biodiversité de plantes et d'insectes, ainsi que de hot dogs plus savoureux.
1 Changer le plan de match
Venir avec de nouvelles stratégies de défense peut être assez épuisant. Conscient de l’inutilité de ces efforts, l’asclépiade a décidé de changer de stratégie, passant de l’élaboration de nouvelles techniques de combat à la simple apprentissage de la vie avec ses prédateurs.
Au début, l’asclépiade a essayé de combattre ses ennemis arthropodes. Il poussait des poils sur ses feuilles, cachait un poison appelé cardénolide dans ses tissus et remplissait même ses tubes de latex toxique. Mais les chenilles voraces ont toujours trouvé des moyens de vaincre. Ils ont rasé les feuilles, sont devenus immunisés contre les cardénolides et ont appris à éviter les éclaboussures de latex. De plus, les chenilles du papillon monarque stockent les toxines provenant des plantes dont elles se nourrissent. Ils les utilisent pour se rendre toxiques pour leurs propres prédateurs.
Il semblait que peu importe la difficulté avec laquelle l'asclépiade tentait de s'adapter, le papillon monarque n'avait que quelques pas d'avance. Mais parce que rien ne semblait jouer en sa faveur, l’asclépiade décida de changer de tactique.Selon des chercheurs de Cornell, l’asclépiade s’intéresse davantage à la guérison elle-même plus rapidement.
Hé, si tu ne peux pas les battre…