Un puceron peut en cacher un autre

25 juin 2020

Jean-Louis Hemptinne, Alexandra Magro, Etienne Danchin

Les cascades trophiques représentent un des mécanismes bien connus de la structuration et du fonctionnement des communautés. Elles traduisent la manière dont la prédation se répercute sur les niveaux trophiques inférieurs, tels celui des herbivores et des plantes ou des producteurs primaires. Les prédateurs se nourrissent des herbivores et par conséquent les plantes se développent mieux qu’en absence de ceux-ci. Néanmoins, nous connaissons mal l’influence de la variabilité intraspécifique sur le fonctionnement de ces cascades. Dans un article publié dans la revue Ecology Letters, des chercheurs du Laboratoire Évolution et Diversité Biologique de Toulouse (EDB – CNRS/Univ. Toulouse III Paul Sabatier/IRD), en collaboration avec des scientifiques des laboratoires RECOVER (INRAE/ Univ. Aix-Marseille), IGEPP (INRAE/Univ. Rennes 1/Agrocampus ouest) et du CRIOBE (CNRS/Univ. Perpignan), ont démontré que les cascades trophiques étaient très sensibles au degré de spécialisation des herbivores à la plante-hôte, sans toutefois être influencées par la densité des herbivores qui résulte de leur taux de croissance.

 

Les prédateurs exercent une forte influence directe sur la distribution, l’abondance et le comportement de leurs proies. Ils exercent également une influence indirecte sur les ressources dont se nourrissent les proies. En effet, si les proies sont plus rares suite à la prédation, il se peut que leur nourriture devienne plus abondante. Cette influence indirecte est appelée « cascade trophique ». Elle façonne la structure et le fonctionnement des populations et des communautés aquatiques et terrestres. Beaucoup d’études ont montré que l’intensité de la cascade trophique variait d’un écosystème à un autre. Nous avons longtemps cru que l’identité des espèces en interaction, et en conséquence la valeur moyenne de leurs traits phénotypiques, étaient des informations suffisantes pour comprendre le fonctionnement de la communauté. Néanmoins, cette approche ignore la variabilité intraspécifique des traits dont on connait par ailleurs toute l’importance dans le processus d’évolution.

Afin d’explorer l’influence de la variabilité intraspécifique des traits sur le fonctionnement d’une cascade trophique, des chercheurs du Laboratoire Évolution et Diversité Biologique de Toulouse (EDB – CNRS/Univ. Toulouse III Paul Sabatier/IRD), en collaboration avec des scientifiques des laboratoires RECOVER (INRAE/ Univ. Aix-Marseille), IGEPP (INRAE/Univ. Rennes 1/Agrocampus ouest) et du CRIOBE (CNRS/Univ. Perpignan) ont réalisé une étude expérimentale en utilisant des larves de coccinelles (Harmonia axyridis) comme prédateurs, des pucerons du pois (Acyrthosiphon pisum) comme herbivores et enfin des fèves des marais (Vicia faba) comme plantes-hôtes pour les pucerons. Dans cette expérience, la variabilité intraspécifique a été introduite par l’intermédiaire des pucerons avec l’utilisation successive des individus issus de trois lignées génétiques adaptées à la luzerne et de trois lignées adaptées au trèfle. Les pucerons de chaque lignée ont été élevés sur des jeunes fèves en présence de larves de coccinelles. Ce dispositif a permis de vérifier si l’intensité de la cascade trophique variait en fonction des lignées de pucerons, de la spécialisation à la luzerne ou au trèfle, et du nombre de pucerons par plante.

 

Le puceron du pois Acyrthosiphon pisum © Arnaud Sentis

 

Les résultats de cette étude publiée dans Ecology Letters confirment l’incidence de la variabilité intraspécifique sur la cascade trophique. Ils démontrent que l’intensité de celle-ci dépend principalement des lignées de pucerons et de leur spécialisation au trèfle ou à la luzerne. Alors que l’abondance des herbivores, qui dépend du taux de croissance de leurs populations, est un facteur souvent invoqué pour comprendre le fonctionnement des cascades trophiques, elle ne joue qu’un rôle secondaire dans cette étude. Ces résultats mettent en évidence que l’identité des espèces ne fournit pas toutes les informations nécessaires pour comprendre le fonctionnement des interactions multitrophiques, mais qu’il faut absolument tenir compte des variations phénotypiques au sein des espèces.

 

Dispositif expérimental pour les cascades trophiques © Arnaud Sentis

Réference

Intraspecific difference among herbivore lineages and their host‐plant specialization drive the strength of trophic cascades, Arnaud Sentis, Raphaël Bertram, Nathalie Dardenne, Jean‐Christophe Simon, Alexandra Magro, Benoit Pujol, Etienne Danchin & Jean‐Louis Hemptinne, Ecology Letters, 11 mai 2020.

Contact

Jean-Louis Hemptinne
Laboratoire Evolution et Diversité Biologique (EDB – CNRS/Université Toulouse III Paul Sabatier/IRD)
  jean-louis.hemptinne@univ-tlse3.fr
Arnaud Sentis
Laboratoire Risques, écosystèmes, vulnérabilité, environnement, résilience (RECOVER – INRAE / Université Aix Marseille)
  arnaud.sentis@inrae.fr
Frédéric Magné
Contact communication - Laboratoire Evolution et Diversité Biologique (EDB – CNRS/Université Toulouse III Paul Sabatier/IRD)
  05 61 55 60 85
  frederic.magne@univ-tlse3.fr

Source INEE CNRS