Pourquoi s'embêter à fabriquer son propre poison alors que vous pouvez simplement le réutiliser à partir des aliments que vous mangez? C'est la stratégie efficace et économe en énergie utilisée par de nombreuses chenilles, au moins. Les plantes contiennent toutes sortes de défenses chimiques nocives, et les chenilles adaptées à gérer ces poisons les recyclent facilement pour conjurer tout, des oiseaux aux fourmis en passant par les araignées.
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La nicotine est également l'un de ces produits chimiques puissants. Chez les animaux ne sont pas adaptés pour le manipuler, il provoque des ravages sur un récepteur qui assure la médiation du contrôle neuromusculaire. Le cor de tabac, cependant, accueille ce poison. Cette petite chenille verte se régale de feuilles contenant de la nicotine à des niveaux pouvant tuer d'autres animaux. Les chercheurs ont remarqué que les fourmis et les guêpes prédominaient dans les chenilles qui se nourrissaient de plantes plus riches en nicotine que chez celles qui mangeaient les feuilles avec des niveaux de nicotine inférieurs. Mais la façon dont les insectes utilisent exactement le produit chimique pour dissuader ces prédateurs reste un mystère.
Pour en savoir plus, des chercheurs de l’Institut Max Planck d’écologie chimique en Allemagne ont bricolé avec la génétique des plants de tabac. Ils ont conçu certaines plantes pour gâcher la capacité de la chenille à reconnaître la nicotine, réduisant ainsi au silence un gène associé à la nicotine qui serait autrement activé si les chenilles avalaient ce produit chimique. Ils ont ensuite adopté une approche consistant à «poser des questions à l’écosystème», en plantant des plants de tabac artificiel dans l’Utah, où ils se développent naturellement. L'équipe a laissé la nature se mettre au travail, en observant comment les plantes qui inhibent le gène de la nicotine ont affecté les ruptures des chenilles sauvages avec leurs prédateurs naturels.
Ils ont rapidement commencé à observer que les chenilles disparaissaient la nuit, mais elles disparaissaient presque exclusivement sur les plantes qui font taire les gènes plutôt que sur les plantes normales, non fabriquées. Après une enquête plus approfondie, ils ont découvert que les araignées-loups nocturnes étaient les prédateurs responsables du ramassage des collations juteuses de chenilles nocturnes. Cette observation a confirmé que le gène particulier inhibé par les plantes modifiées joue probablement un rôle important dans la capacité de la chenille à utiliser la nicotine.
Une araignée-loup profite d'un déjeuner sans tabac. (Photo de Pavan Kumar) Les chercheurs ont ensuite transféré leur expérience dans le laboratoire, alimentant les chenilles avec des feuilles contenant de la nicotine et étudiant minutieusement les réponses moléculaires et les niveaux de concentration de nicotine dans le corps des insectes se tortillant. Bizarrement, une petite quantité de nicotine consommée - environ 0, 65% - continuait de disparaître des systèmes de chenilles et ne pouvait pas être comptabilisée, ils étaient curieux de la trouver.
Pour déterminer ce que les chenilles pourraient bien faire, les chercheurs ont mené des études de laboratoire d'observation, introduisant des chenilles avec et sans gènes nactivistes permettant la nicotine intacts dans une arène semblable à un gladiateur contenant une araignée-loup affamée. Le comportement d'attaque de l'araignée a finalement fourni la clé dont l'équipe avait besoin pour percer le secret défensif de la chenille. Les araignées ont d'abord sauté sur les chenilles activées par le gène de la nicotine, mais elles ont ensuite sauté en arrière avant de mordre leur proie potentielle, comme le montre cette vidéo:
(Vidéo de Sagar Pandit) Lorsque les araignées rencontraient des chenilles dont le gène de la nicotine avait été réduit au silence, elles jonglaient volontiers:
(Vidéo de Sagar Pandit) Aucune trace de nicotine n'est apparue sur la peau des chenilles anti-araignées après l'attaque, ce qui a amené les chercheurs à tester l'espace situé autour des chenilles. Ils ont découvert que de petites bouffées de nicotine entouraient l'air autour de la tête des chenilles traumatisées. Une analyse plus approfondie a révélé que les chenilles absorbaient un peu de nicotine de leur régime alimentaire afin de se gonfler en nuage toxique d'halitose.
En d’autres termes, en ce qui concerne les araignées, les chenilles ont un cas de très mauvaise haleine, décrit l’équipe dans les Actes de la National Academy of Sciences . Dans ce cas, au moins, l'équivalent de la nature à la fumée secondaire se révèle être une bouée de sauvetage plutôt qu'un tueur.
