Comment le sphinx du tabac se protège de l’araignée

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Certaines plantes produisent des molécules leur permettant de se défendre contre les attaques d’herbivores. A l’inverse, il arrive fréquemment que ces derniers utilisent à leur profit les toxines contenues dans leur ration végétale alimentaire pour leur propre défense.

Ainsi, lorsqu’elle attaquée par des fourmis, une chenille, Malacosoma americanum, régurgite ainsi du cyanure d'hydrogène et du benzaldéhyde (qui a une odeur d’amande amère) contenu dans les plantes dont elle se nourrit.

 Chenille Sphinx du tabac Daniel Schwen

L’atala, Eumaeus atala, un papillon, utilise un puissant toxique, de l’azoxyglycoside, qui le rend non comestible pour les oiseaux et autres prédateurs. Enfin, les larves de papillon Utetheisa ornatrix séquestrent des alcaloïdes pyrrolizidiniques contenus dans les plantes du genre Crotalaria dont elles se nourrissenent pour échapper aux araignées prédatrices.

  Malacosoma americanum (chenille)  USDA / domaine public

Mais cela n’est rien en comparaison du moyen qu’utilisent des larves de chenilles herbivores  [url=Sphinx du tabac]Manduca sexta L.[/url] (Sphinx du tabac) pour dissuader des araignées aranéomorphes de les dévorer.

 Eumaeus atala Patrick Coin / cc-by-sa-2.5

Pavan Kumar et ses collègues de l’Institut Max-Planck d’écologie chimique de Iéna (Allemagne) rapportent que ces chenilles utilisent la nicotine produite par des feuilles d’une espèce proche du tabac (Nicotiana attenuata) pour adopter un mécanisme de défense pour le moins original..

 La manduca sexta repousse les araignées grâce à sa "mauvaise haleine" de nicotine

Ces chercheurs avaient auparavant remarqué que ces chenilles herbivores évoluant sur des plants de Nicotiana attenuata riches en nicotine avaient tendance à subir moins de pertes la nuit suite aux atttaques par des araignées. Ils ont alors eu l’idée de produire par voie génétique des plants de Nicotiana attenuata dépourvus de nicotine. Ils ont alors constaté que ces chenilles disparaissaient en plus grand nombre la nuit lorsqu’elles consommaient ces plants transgéniques ne contenant plus de nicotine. Elles devenaient une proie pour les araignées Camptocosa parallela.

 Incapable d'expulser des bouffées de nicotine, la chenille se fait dévorer en quelques secondes. Vidéos Roxanne Palmer 30/12/2013

Les chercheurs ont montré que lorsque les larves ingéraient des plants riches en nicotine, un enzyme (le cytochrome MsCYP6B46, fréquemment impliqué dans les processus des détoxifications) contenu dans le tube digestif était davantage exprimé. Ils ont alors décidé de produire des plants de tabac génétiquement manipulés qui n’exprimaient plus le gène responsable de la fabrication de cet enzyme.

Ils ont montré que cet enzyme permet de rediriger une très faible proportion (0,65%) de la nicotine ingérée de l’intestin vers le liquide circulatoire de la chenille, l’analogue du sang chez les vertébrés. De là, cette nicotine était expulsée à travers des pores, les stigmates. Ces petites bouffées de nicotine, à travers ces minuscules entrées du système respiratoire, agissent comme des signaux de défense contre les araignées.


 Sphinx du tabac (Manduca sexta) femelle Shawn Hanrahan : CC-BY-SA-2.5, 2.0,1.0

Les larves consommant des plants de tabac transgéniques (dépourvus du gène MsCYP6B46) sont sans défense vis-à-vis de leurs araignées prédatrices. Elles exhalent une moindre quantité de nicotine que les chenilles sauvages car elles sont incapables de faire migrer la nicotine de l’intestin vers l’hémolymphe.

Ces chenilles herbivores ont donc inventé le spray à la nicotine comme moyen efficace de défense. Une stratégie qui fait un tabac et que les chercheurs ont dénommé « halitose défensive », comme pour mieux souligner que les chenilles se défendent par une mauvaise haleine ! Une parade judicieuse mais qui ne fonctionne que vis-à-vis des araignées loup (autre nom des "wolf spiders" ou Camptocosa parallela). En effet, d’autres prédateurs sont insensibles à ce système de défense.

sciences et avenir 1/1/2014