Le miellat est une solution sucrée produite par plusieurs types différents de insectes, en particulier ceux qui se nourrissent en insérant leur trompe dans les vaisseaux du phloème d'une plante. Ces vaisseaux transportent des sucres dissous et d'autres nutriments dans toute la plante, et les insectes suceurs utilisent leurs pièces buccales en forme de pointes pour accéder au flux de friandises. Étrangement, lorsqu'un insecte puise dans le liquide et commence à aspirer, la haute pression dans le vaisseau du phloème fait sortir une grosse gouttelette de miellat de l'anus de l'insecte. C'est une source de nourriture précieuse pour d'autres insectes, y compris différentes espèces de fourmis.
Bien que la composition chimique du miellat ait été étudiée du point de vue de sa valeur nutritionnelle pour les fourmis et les autres espèces qui s'en nourrissent, la nature des composants volatils (ou malodorants) n'a pas été étudiée. Il est possible que les odeurs des sécrétions de miellat soient utilisées par les insectes pour communiquer entre eux, en particulier au moment de la reproduction. Une nouvelle étude publiée dans Frontières de la science des insectes, a maintenant montré que le miellat produit par les lanternes tachetées donne naissance à de nombreuses molécules organiques aéroportées qui attirent les autres membres de l'espèce et jouent probablement un rôle important dans le comportement des insectes.
Lanternflies tachetées (Lycorma délicatetula) ne sont pas originaires des États-Unis, mais ont été introduits par inadvertance depuis la Chine, où ils sont indigènes. Le premier individu a été enregistré en Pennsylvanie en septembre 2014. Malheureusement, cette espèce est envahissante et se nourrit d'un large éventail d'arbres fruitiers, ornementaux et ligneux. Les individus peuvent se propager sur de longues distances avec l'aide de personnes qui transportent du matériel infesté ou des objets contenant des masses d'œufs. Il est essentiel que ce ravageur soit contrôlé avant qu'il ne se propage trop largement, sinon il pourrait causer de graves dommages aux industries du raisin, des vergers et de l'exploitation forestière du pays.
"Cette recherche est importante car la première étape de la gestion de tout ravageur consiste à comprendre sa biologie et son comportement", a déclaré Dre Miriam Cooperband of the United States Department of Agriculture Animal and Plant Health Inspection Service, Plant Protection and Quarantine Division (USDA APHIS PPQ) aux États-Unis « Au fur et à mesure que nous en apprendrons davantage sur le comportement de la lanterne tachetée, nous espérons trouver une vulnérabilité que nous pourrons utiliser développer des outils de lutte antiparasitaire pour réduire sa population et sa propagation.
Il semble que les lanternes tachetées aient un comportement plutôt inhabituel qui peut prouver une vulnérabilité. Non seulement ils laissent leurs sécrétions de miellat parsemées sur le sous-étage des arbres dans leur habitat, mais ils forment également des agrégations massives sur les troncs d'arbres sélectionnés. Là, ils sécrètent tellement de miellat que la surface du tronc de l'arbre devient blanche et mousseuse et commence à sentir le fruit en fermentation. Des multitudes de lanternes se rassemblent sur ces sites et ajoutent aux sécrétions, tandis que les troncs d'arbres voisins sont laissés intacts.
Cooperband et ses collaborateurs se sont demandé si le miellat qui est excrété en ces quantités abondantes contient peut-être des sémiochimiques, des phéromones qui transmettent des signaux aux autres lanternes et modifient leur comportement. Dans des études précédentes, les chercheurs avaient fixé de petits échantillons de lanternes tachetées mâles ou femelles sur le tronc d'un arbre, enfermés dans un manchon à mailles fines. Ces groupes ont rapidement généré de grandes agrégations de lanternes libres sur les troncs d'arbres, suggérant aux chercheurs que les phéromones étaient en effet impliquées dans l'attraction des lanternes les unes vers les autres.
Pour savoir si le miellat contient des composants comportementaux actifs qui pourraient influencer le comportement de la lanterne, les chercheurs ont collecté des échantillons de miellat séparément des lanternes mâles et femelles sur le terrain, pour les tester en laboratoire. Ils ont trouvé de nombreux composés sémiochimiques présents, dont quatre cétones, six esters et trois alcools, qui existaient tous chez les deux sexes mais à des proportions différentes. Deux composés se sont produits à des ratios plus de 1.5 fois plus élevés dans le miellat mâle que dans le miellat femelle, tandis que cinq autres composés ont été trouvés à des concentrations plus élevées dans les sécrétions femelles que dans les sécrétions mâles.
Les chercheurs ont ensuite étudié comment le miellat influençait le comportement des lanternes en donnant aux lanternes captives le choix de se déplacer vers des zones avec ou sans les différents types de miellat. Leurs résultats ont montré que les mouches mâles étaient fortement attirées par le miellat mâle, tandis que les mâles et les femelles n'étaient que légèrement attirés par le miellat femelle. Bien que la cause de ce comportement ne soit pas claire, cela concorde avec les observations du comportement de ces insectes sur le terrain.
L'équipe a ensuite identifié les composants du miellat qui produisaient les signaux les plus forts. Cinq molécules ont été testées pour l'attraction et se sont avérées avoir des profils spécifiques d'attraction sexuelle. Deux molécules appelées acétate de benzyle et 2-octanone attiraient les deux sexes, une molécule appelée 2-heptanone attirait uniquement les mâles, une molécule, 2-nonanone, attirait uniquement les femelles et une molécule, 1-nonanol, repoussait les femelles mais pas les mâles. Ces cinq composés servent également de composants de phéromones pour les espèces de plusieurs ordres d'insectes, y compris les abeilles et les punaises de lit.
Ces découvertes ne sont que les premières étapes pour mieux comprendre comment, potentiellement, contrôler ce ravageur envahissant. Les auteurs suggèrent que leurs découvertes peuvent aider à développer des mesures de contrôle non insecticides, telles que le développement de leurres sémiochimiques pour détecter la présence de lanternes, ou à utiliser comme outils de piégeage de masse. Il y a beaucoup d'autres questions auxquelles il faut répondre, comme s'il y a des variations saisonnières dans ce comportement, et s'il y a des interactions avec les microbes dans le miellat qui produisent les produits chimiques nécessaires.
« Le comportement et la communication des lanternes tachetées sont assez complexes, et ce n'est que la pointe de l'iceberg. En plus de nos travaux sur l'étude des signaux chimiques, tels que ceux du miellat, nous nous intéressons également au rôle des vibrations du substrat dans leur système de communication », a déclaré Cooperband. "Les recherches futures pourraient se concentrer sur la compréhension de la façon dont ils se localisent lorsqu'ils se rassemblent et trouvent des partenaires en utilisant plusieurs types de signaux."
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