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Sacrifier de fausses chenilles au nom de la science

Cela ressemble à une chenille vert vif. La plupart du temps, on se croirait dans une chenille (douce et légèrement caoutchouteuse). Il se perche sur une feuille, sur le point de faire comme si une chenille le ferait. Mais dès qu'un oiseau en prend un sur ces fringales, il est évident qu'il s'agit d'un morceau d'argile de pâte à modeler verte, rapidement moulé par les mains des écologistes.

Alors, pourquoi les chercheurs trompent-ils de vrais animaux avec de faux insectes?

Il s'avère que le nombre de vrais insectes se mange souvent. "On ne peut pas en apprendre autant sur la nature en observant chaque espèce", explique l'écologiste des insectes Tomas Roslin. Il y a cinq ans, Roslin s'est retrouvé à étudier des insectes arctiques dans une région isolée du nord du Groenland. Mais il était difficile de mesurer à quelle fréquence ces insectes étaient mangés, étant donné le peu de prédateurs vivant à cette latitude.

En revanche, une collègue, Eleanor Slade, écologiste à l’Université d’Oxford, a confié à Roslin qu’elle avait beaucoup de succès dans la mesure du taux de piégeage des insectes dans l’île de Bornéo, au sud du pays, qui chevauche l’équateur. Slade et Roslin, qui travaillent pour l’Université suédoise des sciences agricoles mais est basée en Finlande, ont utilisé une technique créative qui a gagné en popularité au cours des 15 dernières années: les insectes ersatz.

Les écologistes ont souvent recours à des insectes factices, fabriqués à partir de pâte à modeler et placés à l'état sauvage, collés sur des feuilles, pour éviter les problèmes liés à la fréquence à laquelle les insectes sont mangés. Les oiseaux les mordent généralement, mais les crachent rapidement une fois qu’ils réalisent qu’ils ne sont pas de la nourriture, ce qui laisse des traces de morsures. Une fois que les écologistes ont récupéré les vers, ils peuvent utiliser ces marques pour voir à quelle fréquence les oiseaux ou d’autres animaux tentent de les manger. Cela peut donner une idée générale de la "pression de prédation" exercée sur les insectes dans une certaine zone, dit Roslin.

Une chenille collée à une plante du nord du Groenland attend d'être mastiquée. Une chenille collée à une plante du nord du Groenland attend d'être mastiquée. (Tomas Roslin / Science)

Frappé par les énormes différences entre ses observations et celles de Slade, Roslin a entrepris de quantifier ces tendances de prédation en effectuant des expériences à l'échelle mondiale. Ce faisant, il espérait créer un cadre permettant aux autres chercheurs de mesurer les relations entre les prédateurs et leurs proies de manière plus générale. Il a également espéré qu'un tel cadre aiderait les écologistes à estimer l'impact potentiel du changement climatique et de la destruction de l'habitat sur ces tendances dans différentes zones.

"Il est très difficile de le faire avec un seul chercheur", dit Roslin, mais heureusement pour lui, "il y a des écologistes dans le monde entier".

Roslin a puisé dans un réseau informel de près de 40 autres chercheurs sur les insectes, répartis entre le Smithsonian Tropical Research Institute à Panama et des avant-postes situés en Afrique, en Alaska, en Australie et en Europe. L’équipe mondiale a préparé près de 3 000 chenilles contrefaites normalisées pendant 4 à 18 jours pour les laisser se faire mordre par des oiseaux et des invertébrés, puis les a rassemblées pour mesurer à nouveau leur mastication.

Les tropiques font partie des régions du monde les plus biologiquement diverses - abritant environ la moitié des espèces de la planète alors qu'elles représentent moins de 7% de ses terres - vous vous attendriez donc à une bonne quantité de prédation. Les températures chaudes, une humidité abondante et un climat relativement stable permettent aux environnements de supporter des millions d’espèces se nourrissant et se soutenant mutuellement.

En conséquence, Roslin s'attendait à ce que la prédation augmente sensiblement plus près de l'équateur et plus près du niveau de la mer. Comme il le dit, les températures sont plus élevées et il y a généralement plus d'énergie disponible dans la chaîne alimentaire. En d'autres termes, il y a plus de vie à manger et plus de vie à manger, en particulier d'invertébrés à sang froid.

"C’était l’un des rares cas où une grande théorie s’avérait vraie", déclare Roslin. Les chercheurs ont découvert que les chances de voir une chenille factice mordue augmentaient de 2, 7% pour chaque degré de latitude si l'on se rapprochait de l'équateur et de 6, 6% pour chaque 100 mètres près du niveau de la mer.

Aux plus hautes latitudes, les chenilles n'avaient que 13% de chances d'être mangées autant que celles de l'équateur, tandis qu'en haute altitude, elles n'étaient que 24% aussi susceptibles que celles au niveau de la mer, selon une étude publiée la semaine dernière. dans la revue Science . "Nous avons actuellement une prédiction de ce que nous devrions voir" lors de l'étude des interactions entre organismes dans différentes parties du monde, explique Roslin.

L'auteur de l'étude, Tomas Roslin, détient l'une des relativement rares chenilles du nord du Groenland qui a été mâchée par un prédateur. L'auteur de l'étude, Tomas Roslin, détient l'une des relativement rares chenilles du nord du Groenland qui a été mâchée par un prédateur. (Tomas Roslin / Science)

"C’est un très bon résultat qui montre clairement que la force des interactions biotiques varie en fonction de la latitude et peut être liée à la diversité remarquable de la vie sous les tropiques", déclare Gary Mittelbach, écologiste de la Michigan State University, qui a mené de nombreuses recherches sur comment la diversité des espèces diffère à grande échelle, y compris par la latitude.

Mittelbach a été particulièrement impressionné par l'approche "généralisée" de l'étude de Roslin, dit-il. (Par “crowd-sourced”, il ne signifie pas que l'étude s'appuie sur des observations de citoyens citoyens, mais qu'elle a recruté des scientifiques du monde entier déjà en poste dans des lieux clés.) Les résultats, dit Mittelbach, reflètent ceux d'une étude réalisée. Il y a près de 40 ans, l'entomologiste Robert Jeanne de l'Université du Wisconsin expliquait comment la prédation des larves de guêpes par les fourmis variait en fonction de la latitude.

Cependant, cette étude nécessitait un "effort herculéen" de la part de Jeanne, et Mittelbach espérait que les recherches de Roslin inspireraient des expériences de collaboration plus simples et mondiales.

Mittelbach prévient toutefois que ces résultats pourraient ne pas se traduire facilement par l'étude d'espèces réelles, car les chenilles d'argile ne bougent pas et ne sentent pas les vrais vers. (Pour les garder rapides et rentables, les chercheurs sortent leurs maquettes en quelques secondes à peine.)

Roslin prévoit ensuite de renvoyer cette approche collaborative dans l'Arctique, avec une étude plus ciblée sur la comparaison de la pollinisation par les insectes dans différentes régions de la région. Il serait "d'un coût prohibitif" pour lui de voyager dans l'Arctique pour mener cette recherche, mais s'il conçoit une expérience simple, il pourra utiliser les scientifiques déjà basés dans des stations de recherche de la région pour l'aider.

"[Nous] pouvons tous travailler ensemble pour résoudre une grande question de manière très économique et très efficace", a déclaré Roslin.

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