Une punaise capable de contrôler la couleur de ses œufs

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La punaise soldat pond des œufs plus foncés ou plus pâles selon la quantité de lumière qui se reflète sur une surface. Ce n’est pas la mélanine qui rend leur couleur plus foncée, mais plutôt un pigmen

 

Une punaise soldat femelle (Podisus maculiventris). Photo : Leslie Abram. La punaise soldat femelle pond des œufs plus foncés ou plus pâles selon la quantité de lumière qui se reflète sur une surface. Il est probable que cette adaptation nouvellement découverte soit reliée à la capacité de certaines espèces de punaises de déposer leurs œufs sur des feuilles, les œufs de couleur plus foncée étant mieux protégés contre les rayons ultraviolets.

 

Curieusement, ce n'est pas la mélanine qui rend leur couleur plus foncée, mais plutôt un pigment jusque-ici inconnu. Nous devons ces conclusions, publiées dans la revue scientifique Current Biology, numéro du 23 juillet, à la curiosité d'un étudiant de troisième cycle de l'Université de Montréal qui utilise les punaises soldats comme hôtes aux guêpes parasites.

 

La variation de la couleur des œufs existe chez d'autres espèces animales. Cependant, la façon dont la punaise soldat (Podisus maculiventris), que l'on retrouve communément dans les champs et les petits potagers partout en Amérique du Nord, contrôle de façon sélective la pigmentation de ses œufs en fonction de la perception lumineuse est sans précédent. Certains oiseaux et insectes pondent des œufs de couleur légèrement différente, mais ils le font habituellement en réponse aux changements d'âge et de diète, non en raison de signaux sensoriels provenant de leur environnement.

À gauche, masse d’œufs pâles de punaise soldat femelle pondus en dessous d’une feuille. À droite, masse d’œufs foncés pondus sur le dessus d’une feuille. Photo : Leslie Abram.«Nous croyons qu'un certain système physiologique de ces insectes reçoit un signal visuel de leur environnement, puis module l'application d'un pigment en temps réel, affirme Paul Abram, qui poursuit un doctorat en entomologie à l'Université de Montréal. C'est la première espèce connue pouvant contrôler de façon sélective la couleur de ses œufs selon les conditions environnementales, mais nous doutons fortement qu'elle soit la seule.»

C'est le jeu de mots croisés d'un journal qui recouvrait le fond d'une cage de punaises qui a inspiré M. Abram à approfondir la question. Ayant remarqué que les œufs plus foncés se retrouvaient davantage sur les carrés noirs des mots croisés, et les plus pâles sur les carrés blancs. Il a ensuite reproduit cette observation en laboratoire à l'aide de boîtes de Petri peintes noires ou blanches. C'était là une piste conduisant à une relation entre la luminosité d'une surface et la couleur des œufs de la punaise.

«Nous avons mené une série d'expériences pour déterminer si les femelles contrôlaient la couleur de leurs œufs ou si les œufs répondaient d'eux-mêmes à la lumière, a poursuivi M. Abram. Nous avons démontré que la couleur est vraisemblablement influencée par la façon dont la punaise femelle perçoit le taux de luminosité qui se reflète sur une surface par rapport à la quantité de lumière transmise au-dessus d'elle.»

Pour comprendre pourquoi les punaises soldats possèdent cette capacité, M. Abram a mené des expériences sur des plantes de soya afin de déterminer l'emplacement des œufs pondus de différentes couleurs. Il a remarqué que les œufs plus foncés étaient pondus sur le dessus des feuilles, alors que ceux plus pâles se trouvaient sur l'envers des feuilles. Étant donné que les feuilles sont un excellent filtre de rayons ultraviolets, et sachant la façon dont la pigmentation est utilisée chez les autres espèces, il a présumé que l'adaptation de la couleur des œufs constituait une forme d'écran solaire pour les œufs pondus sur le dessus des feuilles. Une expérience de suivi a démontré qu'en effet, la pigmentation foncée protège les œufs en développement des rayons ultraviolets.

La plus grande surprise s'est produite lorsque les œufs ont été acheminés à la Faculté de médecine de la Fujita Health University, au Japon, pour une analyse biochimique. M. Abram et ses collègues s'attendaient à ce que le pigment soit la mélanine, le pigment responsable de la différence de couleur de peau et de cheveux chez les humains et qui se retrouve chez de nombreuses autres espèces animales. L'analyse a plutôt révélé un pigment potentiellement nouveau. L'utilisation de ce pigment par la punaise serait un exemple de convergence évolutive, puisqu'il absorbe différentes longueurs d'onde de lumière de manière similaire à la mélanine.

«La coloration des œufs d'insectes et ses fonctions écologiques demeurent des sujets encore très peu étudiés, mentionne M. Abram. Un aspect intéressant de ce travail est que ces conclusions ont été établies pour une espèce qui est le sujet de nombreuses recherches en raison de son importance économique. Il souligne le fait que des adaptations semblables à celle-ci se cachent probablement sous nos yeux et attendant d'être découvertes.»

À propos de cette étude

Ces travaux ont été rendus possibles grâce au soutien du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, la Chaire de recherche du Canada en lutte biologique et la Société japonaise pour la promotion de la science. Current Biology, Abram et collab. : An insect with selective control of egg coloration.