Comment les prédateurs ont déjoué les papillons monarques

Les papillons monarques et certains de leurs proches parents prospèrent sur l’asclépiade venimeuse, en raison de mutations génétiques qui bloquent les effets des toxines sur leur organisme tout en leur permettant de s’accumuler dans la chenille ou dans les insectes adultes pour dissuader certains de leurs prédateurs. Une nouvelle étude menée par l’Université de Californie à Berkeley et UC Riverside a révélé que certains de ces prédateurs ont développé des mutations similaires afin de pouvoir se régaler des papillons.

L’équipe de recherche a découvert des mutations semblables à celles du monarque dans le génome de quatre organismes connus pour se nourrir de monarques : le cardinal à tête noire, un oiseau migrateur qui mange des papillons monarques lorsqu’il passe l’hiver au Mexique ; la souris sylvestre de l’Est, qui se nourrit de papillons tombant au sol ; une petite guêpe qui parasite les œufs de monarque ; et un nématode qui parasite les larves qui mangent de l’asclépiade venimeuse.

Selon les scientifiques, ces prédateurs ont développé des mutations dans une ou plusieurs copies d’un gène de la pompe sodium-potassium, qui joue un rôle dans la régulation des battements cardiaques et des activations nerveuses. Il semble que ce soient les mêmes mutations qui rendent les papillons monarques capables de manger de l’asclépiade sans succomber à ses glycosides cardiaques – des toxines qui interfèrent avec la pompe sodium-potassium et peuvent provoquer un arrêt cardiaque chez des organismes qui ne sont pas adaptés à les tolérer.

« Les toxines remontent la chaîne alimentaire depuis les plantes – ce que les biologistes appellent le premier niveau trophique – jusqu’aux insectes herbivores, le deuxième, puis aux prédateurs et parasitoïdes – un troisième niveau trophique », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Noah Whiteman, professeur d’études intégratives. Biologie et biologie moléculaire et cellulaire à l’UC Berkeley.

« En réponse, les prédateurs et les parasitoïdes ont développé une résistance aux toxines situées aux mêmes endroits que nous avons découvert chez le monarque, et parfois aux mêmes acides aminés. C’est peut-être la première fois que les mêmes mutations de résistance sont trouvées dans les troisième et deuxième niveaux trophiques qui ont évolué en réponse à l’alimentation de ces derniers par des plantes toxiques.

« Il est remarquable qu’une évolution convergente se soit produite au niveau moléculaire chez tous ces animaux », a ajouté le co-auteur de l’étude Simon « Niels » Groen, professeur adjoint de biologie des systèmes évolutifs à l’UC Riverside. « Les toxines végétales ont provoqué des changements évolutifs à au moins trois niveaux de la chaîne alimentaire. »

L’étude est publiée dans la revue Biologie actuelle.

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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur