Les populations d’insectes se dirigent vers un chaos généralisé dans notre monde qui se réchauffe continuellement

Dans un monde en constante évolution, de nouvelles espèces émergent fréquemment des populations d’insectes. Simultanément, divers groupes d’organismes divergent et suivent leurs propres chemins distincts. Mais que se passe-t-il lorsque vous introduisez une variable comme le changement climatique dans cette équation ?

Cette question intrigante a été au centre des préoccupations de Thomas HQ Powell, professeur adjoint de sciences biologiques à l’Université de Binghamton, Université d’État de New York, et de son équipe de recherche.

Leur étude récente, « Contrasting effects of warming in diverging insects », publiée dans Ecology Letters, aborde précisément cette question.

La mouche de la pomme vole dans un monde qui se réchauffe

Les chercheurs ont concentré leur attention sur la mouche de la pomme, un ravageur agricole notoire. Dans les années 1850, cette mouche a commencé à se diviser en deux populations distinctes dans la région de la vallée de l’Hudson.

Un groupe a continué à prospérer grâce aux fruits des aubépines locales. Cependant, l’autre groupe s’est tourné vers une nouvelle préférence alimentaire. Ils ont commencé à manger des pommiers, qui ont été amenés en Amérique du Nord par les colons anglais.

Discutant de cela, Powell a déclaré: «L’entomologiste qui a découvert cela a en fait correspondu avec Darwin à propos du fait qu’il s’agissait potentiellement d’un exemple de l’origine des espèces en temps réel. Ce n’est que lorsque le système a été récupéré par des chercheurs à la fin du XXe siècle que nous avons découvert qu’il avait raison.

Leur changement de régime alimentaire a également entraîné une modification du calendrier de reproduction de la mouche. Cela s’est produit parce que les aubépines fructifient trois ou quatre semaines plus tard que les pommiers.

Le changement a également eu un impact sur plusieurs espèces de guêpes parasites qui se nourrissent de la mouche des asticots. C’est là un exemple parfait de l’équilibre complexe et délicat qui maintient les écosystèmes ensemble.

Étudier l’impact du réchauffement sur les populations d’insectes

Powell et son équipe ont entrepris d’étudier ces diverses populations d’insectes. Ils ont élevé à la fois des mouches à base de pommier et d’aubépine et des guêpes parasites dans des conditions qui imitent la moyenne saisonnière de la dernière décennie de données climatiques.

Ils ont ensuite soumis ces insectes à des conditions plus chaudes prévues pour les 50 à 100 prochaines années. Les résultats de cette expérience ont des implications importantes pour la biodiversité des insectes.

Les deux populations de mouches, bien qu’elles résident dans la même zone, ont réagi très différemment au changement de température. Les mouches à base d’aubépine semblaient avoir une plus grande résilience. Cela était probablement dû à une plus grande diversité génétique.

Les mouches des pommes, en revanche, ont eu du mal à désynchroniser leur cycle de vie avec leur plante hôte. Cette inadéquation pourrait perturber leur survie et éventuellement stopper la divergence en cours en espèces distinctes.

Cependant, les guêpes parasites, étonnamment, ne semblaient pas affectées par l’augmentation de la température. Pourtant, cela pourrait poser de sérieux problèmes s’ils perdent la synchronisation avec le cycle de vie de leurs proies.

Perturber l’évolution des populations d’insectes

L’adaptation naturelle pourrait avoir le potentiel de rétablir l’équilibre dans ces systèmes perturbés au fil du temps. Cependant, les limites à une évolution rapide sont considérables.

Les habitats, par exemple, sont généralement plus petits et fragmentés, ce qui réduit la variabilité génétique requise par les organismes pour s’adapter à l’évolution des pressions.

Powell souligne l’importance de leurs découvertes, en disant: «Ce n’est pas seulement que le changement climatique perturbe l’évolution par la rupture potentielle de cette histoire de spéciation classique, mais que l’évolution rapide des mouches a une forte incidence sur leur sensibilité au changement climatique. .”

Il ajoute une mise en garde : « Donc, si nous constatons que les effets de ces conditions futures peuvent être complètement différents, même pour des mouches identiques du même habitat qui évoluent depuis les années 1800 seulement, nous pourrions voir un chaos généralisé dans le calendrier écologique des communautés d’insectes dans les décennies à venir.

Alors que notre climat continue de changer, les ramifications sur les espèces du monde et leurs écosystèmes restent une préoccupation importante et urgente.

En savoir plus sur le changement climatique et son évolution

Le changement climatique peut avoir de profondes répercussions sur l’évolution des espèces. Les conditions climatiques d’une région sont parmi les facteurs les plus critiques qui déterminent la survie, la reproduction et la distribution d’un organisme.

À mesure que le changement climatique modifie ces conditions, les espèces sont confrontées à de nouveaux défis de survie qui peuvent entraîner des changements évolutifs. Voici comment:

Pression de sélection pour les populations d’insectes et la plupart des autres espèces

Le changement climatique intensifie la pression de sélection, qui est le moteur de l’évolution. Les espèces doivent s’adapter à des températures plus chaudes, à des régimes de précipitations modifiés, à une fréquence accrue d’événements météorologiques extrêmes et à d’autres changements dans leurs habitats. Ceux qui ne peuvent pas suivre risquent l’extinction, tandis que ceux qui peuvent s’adapter peuvent survivre et transmettre leurs traits bénéfiques aux générations futures.

Habitats modifiés et migration dans un monde qui se réchauffe

À mesure que les climats changent, les habitats peuvent également changer. Par exemple, certaines espèces végétales ou animales pourraient commencer à se déplacer vers les pôles ou vers des altitudes plus élevées pour trouver des environnements plus frais.

Cette migration pourrait conduire à un isolement géographique, ce qui peut accélérer la spéciation – la formation de nouvelles espèces. Cependant, toutes les espèces ne peuvent pas se déplacer ou s’adapter assez rapidement, entraînant des déclins de population ou même des extinctions.

Perturbation des relations symbiotiques

De nombreuses espèces ont des relations symbiotiques avec d’autres espèces. Le changement climatique peut perturber ces relations et provoquer une co-évolution, un processus dans lequel des changements chez une espèce entraînent des changements chez une autre. Par exemple, si une espèce végétale fleurit plus tôt en raison de températures plus chaudes, les pollinisateurs tels que les abeilles doivent également ajuster leurs cycles de vie en conséquence. S’ils ne le peuvent pas, les deux espèces peuvent en souffrir.

Réseaux alimentaires modifiés

Les changements de température et de précipitations peuvent avoir un impact sur la disponibilité et la distribution des sources de nourriture. Ceci, à son tour, peut avoir un impact sur l’évolution des relations entre prédateurs et proies. Si une espèce de proie migre ou décline en raison du changement climatique, les prédateurs doivent s’adapter en trouvant de nouvelles sources de nourriture ou risquer l’extinction.

Changements dans la reproduction

Chez certaines espèces, les facteurs climatiques peuvent influer sur le moment et le succès de la reproduction. Des températures plus chaudes peuvent provoquer des saisons de reproduction plus précoces ou une éclosion plus rapide des œufs, ce qui peut avoir un impact sur les taux de survie de la progéniture.

Perte de diversité génétique

Le changement climatique peut entraîner la perte et la fragmentation de l’habitat, ce qui peut réduire la taille d’une population et sa diversité génétique. Ce manque de diversité génétique peut limiter la capacité d’une espèce à s’adapter aux changements futurs et augmenter le risque de consanguinité et d’extinction.

Il est important de noter que l’évolution se produit généralement sur une longue période et que le rythme rapide du changement climatique induit par l’homme pourrait dépasser la capacité d’adaptation de nombreuses espèces.

De plus, bien que ces changements évolutifs puissent aider les espèces individuelles à survivre, ils peuvent également perturber les écosystèmes et provoquer des effets en cascade sur la biodiversité.