Des chercheurs de l’Institut Max Planck d’écologie chimique à Iéna, en Allemagne, ont découvert un effet inattendu de la pollution de l’air sur le comportement des mouches. Les fortes concentrations d’ozone, qui sont enregistrées surtout dans les villes en été du fait des émissions industrielles, dégradent les phéromones sexuelles produites par les mâles, ce qui fait que les femelles se désintéressent et deviennent beaucoup plus paresseuses dans leurs demandes sexuelles. Dans le même temps, sans ces signaux chimiques, les mâles commencent à courtiser d’autres mâles, incapables de différencier le sexe du congénère devant eux. Le résultat, avertissent les chercheurs dans “Communication Nature”, Cela peut signifier une diminution des insectes dans le monde.
La communication sexuelle des insectes repose en grande partie sur les phéromones, un « parfum » naturel à l’odeur incomparable qui permet aux mâles et aux femelles d’une espèce d’être attirés l’un vers l’autre et de s’accoupler. La plupart des phéromones d’insectes sont des molécules odorantes contenant des doubles liaisons carbone-carbone. Mais ces liens sont facilement détruits par l’ozone. Les chercheurs savaient déjà que ces polluants environnementaux dégradaient les parfums floraux, rendant les fleurs moins attrayantes pour les pollinisateurs. La question était de savoir si quelque chose de similaire pouvait arriver avec la vie « amoureuse » des insectes.
Pour clarifier, l’équipe a développé un système d’exposition à l’ozone pour la populaire mouche des fruits (Drosophile melanogaster) qui peut imiter les niveaux d’ozone dans l’air. Les chercheurs ont créé un flux d’air continu avec des niveaux d’ozone définis avec précision.
Dans les expériences, les mâles ont été exposés à des concentrations d’ozone légèrement élevées. Les scientifiques ont ensuite mesuré s’ils émettaient toujours leur phéromone. Lorsque les mouches ont été exposées à 100 ppb (parties par milliard, correspondant à une concentration de 10-9) d’ozone pendant deux heures, les niveaux de phéromones mesurés ont diminué de manière significative par rapport au groupe témoin exposé à l’air ambiant seul.
Chaînes de parade nuptiale masculine
Ne pouvant détecter les phéromones des mâles, les femelles ont cessé de les considérer attirants et les ont ignorées. En même temps, les mâles utilisent l’odeur pour distinguer les femelles des autres mâles : alors que leur phéromone attire les femelles, elle repousse les mâles. Lors de l’accouplement, ils transfèrent leur phéromone à leurs partenaires. Les femelles qui sentent cette phéromone ne sont plus attrayantes pour les autres conquérants potentiels pendant deux heures. Avec des niveaux d’ozone élevés, les mâles ont montré un comportement erratique et ont commencé à se courtiser.
«Nous avons été surpris que même des concentrations d’ozone légèrement élevées aient des effets aussi importants sur le comportement des mouches. Nous étions assez intrigués par le comportement des mâles exposés à l’ozone, qui s’alignaient dans de longues chaînes de parade nuptiale”, expliquent les chercheurs.
Deux mâles exposés à l’ozone tentent de s’accoupler
Outre le mélanogaster, les scientifiques ont également testé des mâles de huit autres espèces du genre Drosophile. seulement en un, Drosophile busckii, la libération de phéromones mâles n’a pas été affectée par l’ozone, bien qu’ils aient également moins bien réussi à s’accoupler. La plupart des mâles des espèces étudiées sont devenus sexuellement intéressés par d’autres mâles. Curieusement, une mouche D. suzukiiqui est connue pour manquer de phéromones mais s’appuie sur des repères visuels, n’a pas du tout été affectée par l’augmentation des niveaux d’ozone.
hybridation accrue
Les chercheurs pensent que les mouches ne sont pas les seuls insectes affectés par l’ozone. « Les insectes et leurs phéromones ont évolué au cours de millions d’années. En revanche, la concentration de polluants atmosphériques n’a augmenté de façon spectaculaire que depuis l’industrialisation, il est donc peu probable que les systèmes de communication des insectes soient capables de s’adapter aux nouvelles conditions en peu de temps. La seule solution à ce dilemme est de réduire immédiatement les polluants dans l’atmosphère”, prévient Bill Hansson, chef du département de neuroéthologie évolutive chez Max Planck.
Les chercheurs veulent maintenant étudier les effets de l’ozone sur un plus large éventail d’insectes, y compris les papillons nocturnes qui suivent souvent les colonnes de phéromones sur de longues distances. Les phéromones sexuelles servent également à distinguer les espèces étroitement apparentées, de sorte que les chercheurs souhaitent savoir si l’augmentation de l’ozone a également entraîné une augmentation des taux d’hybridation.
La communication chimique ne se limite pas à l’accouplement. Tous les insectes sociaux, comme les abeilles, les fourmis ou les guêpes, les utilisent pour identifier les membres de leur colonie. Cela pourrait même affecter la structure sociale d’une fourmilière après que ses membres sont exposés à des niveaux élevés d’ozone après un voyage de recherche de nourriture.
moins d’insectes
Des niveaux élevés d’ozone ne sont pas nocifs pour la santé humaine, mais les chercheurs rappellent que le mode de vie des pays industrialisés a un coût très élevé pour l’environnement et le climat, avec de nombreux effets indirects que nous ne connaissons pas encore.
En plus de l’utilisation d’insecticides et du déclin de l’habitat, l’ozone pourrait expliquer pourquoi le nombre d’insectes diminue considérablement dans le monde. Si la communication chimique est interrompue, ils ne peuvent pas se reproduire à un rythme suffisant. Cela peut également affecter de nombreux pollinisateurs, tels que les abeilles et les papillons. 80% de nos cultures doivent être pollinisées par des insectes, ce qui, selon les chercheurs, “montre clairement l’ampleur que ce problème peut prendre à l’avenir, si nous ne parvenons pas à réduire drastiquement la pollution de l’air”.
