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Agriculture : les insectes sont précieux... même les plus nuisibles

L’évolution peut être rapide, bien plus qu’on pourrait le croire ! En quelques générations, des plantes cultivées à l’abri des insectes, agresseurs potentiels, auraient perdu toute capacité de défense, au profit d’une productivité accrue. Problème : elles peuvent aussi abandonner les caractères qui nous intéressent, comme le goût de certains fruits ou la production de substances médicinales.

Anurag Agrawal a utilisé 16 champs d'onagres biannuelles durant ses expériences. À chaque printemps, lorsque les chenilles de momphidés se développaient, 8 parcelles ont été aspergées avec des insecticides toutes les 2 semaines. Les plantes se sont mieux développées, mais elles ont perdu leurs protections contre les insectes en seulement 3 à 4 générations. © Anurag Agrawal Anurag Agrawal a utilisé 16 champs d'onagres biannuelles durant ses expériences. À chaque printemps, lorsque les chenilles de momphidés se développaient, 8 parcelles ont été aspergées avec des insecticides toutes les 2 semaines. Les plantes se sont mieux développées, mais elles ont perdu leurs protections contre les insectes en seulement 3 à 4 générations. © Anurag Agrawal

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Aborder le sujet de l’évolution nous plonge souvent dans le passé, parfois jusqu’à plusieurs millions d’années en arrière, à l’époque des dinosaures ou de la première sortie de l’eau des vertébrés. Nul besoin pourtant d’aller si loin pour comprendre tous les rouages de cette magnifique mécanique. L’évolution des espèces peut être observée de nos jours et quasiment en temps réel. Une nouvelle étude publiée dans la revue Science par Anurag Agrawal de la Cornell University vient de nous le rappeler. 

L’équipe menée par ce chercheur étudie les interactions entre une plante, l’onagre bisannuelle, et les insectesOenothera biennis fleurit la nuit afin d’éviter les attaques de chenilles « mineuses » appartenant à la famille des momphidés, des papillons de nuit. Elle produit également une substance huileuse, au niveau de ses fruits, destinée à repousser d’éventuels agresseurs. 

Pendant près de 5 ans, des onagres ont été produites en absence de papillons ou de tout autre organisme ravageur. Les évolutions de leurs génotypes et de leurs phénotypes ont été suivies en temps réel. Plusieurs résultats intéressants ont été obtenus, mais ils démontrent tous un fait important : les plantes ont besoin d’insectes, y compris des parasites ! Leur élimination pourrait être fortement dommageable pour l’environnement.

L’onagre bisannuelle Oenothera biennis est une plante herbacée. Elle fleurit en été et peut atteindre 0,8 à 1,2 m de haut. Elle est originaire des États-Unis mais elle s’observe maintenant dans le monde entier. Son huile est également utilisée en cosmétique. ©  Georg Slickers, Wikimedia common,  CC by-sa 2.5
L’onagre bisannuelle Oenothera biennis est une plante herbacée. Elle fleurit en été et peut atteindre 0,8 à 1,2 m de haut. Elle est originaire des États-Unis mais elle s’observe maintenant dans le monde entier. Son huile est également utilisée en cosmétique. ©  Georg Slickers, Wikimedia common,  CC by-sa 2.5

Une meilleure compétitivité… mais moins de goût

Durant les expériences, près de 12.000 végétaux ont été plantés sur deux types de parcelles : avec ou sans insectes. En l’absence de chenille, une variété s’est nettement démarquée des autres, en 3 ou 4 générations, grâce à sa meilleure compétitivité. Elle s’est peu à peu imposée dans le milieu, au grand dam de ses concurrents. Comment expliquer ce succès ? 

Ces onagres n’ont plus eu besoin de dépenser de l’énergie pour lutter contre leurs agresseurs. Elles ont donc pu réutiliser les ressources épargnées au profit de leur croissance. Mais il y a un problème. D’un point de vue génétique, elles possèdent naturellement peu de défenses contre les insectes. Cette variété ne s’était donc pas imposée auparavant car elle perdait trop d’énergie dans d’âpres combats. En conclusion, l’absence d'arthropodes a favorisé une perte génétique de la résistance des plantes en seulement quelques années et par sélection naturelle

Fini donc la floraison tardive et la production d’éllagitannins, l’huile protectrice produite par les fruits et… utilisée depuis des siècles contre divers maux. Il ne faut pas l’oublier, de nombreux mécanismes de protection confèrent aux végétaux d’importantes caractéristiques recherchées par l’Homme. Certains fruits pourraient par exemple perdre leur goût amer destiné à faire fuir d’éventuels attaquants. Vu l’importance des interactions plantes-insectes dans le monde, de nombreuses espèces végétales pourraient réagir, sous des conditions similaires et selon Anurag Agrawal, comme l’onagre, ce qui serait dramatique.

Une question peut dès lors se poser : a-t-on raison d’utiliser des insecticides à outrance ? Quelle que soit la réponse, ce travail illustre bien la rapidité avec laquelle les processus évolutifs peuvent modifier les interactions écologiques. 

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