Les membracidaes ont mis 250 millions d’années pour former leurs casques.

Heteronotus trinodosus

Une recherche scientifique menée par des Français, nous révèle le mystère des casques (pronotome) des membracidaes, une occasion de découvrir en photos, cette famille d’insecte toujours en pleine préparation du carnaval.Sphongophorus (Cladonota) ballista

Les membracidae sont d’étranges insectes qui pourraient être, en quelque sorte, des cigales, mais équipées d’un casque. Ce chapeau de science-fiction peut ressembler à des épines, des feuilles, des fourmis et bien d’autres formes très étranges, qui sont la grande spécificité de ce genre d’insecte. La diversité des formes, que prennent leur casque, est aussi nombreuse que les 3200 genres de cette famille d’insecte et sont souvent un camouflage lié à leur environnement.

Membracidae2

Jusqu’à présent, la plupart des scientifiques pensaient que le casque ètait une partie du thorax du membracide, la partie médiane de son corps, entre sa tête et l’abdomen.

Mais les scientifiques français, Benjamin Prud’homme et Nicolas Gompel (Institut de Biologie du Développement de Marseille-Luminy), ont découvert que les casques sont des ailes modifiées. Ils sont le résultat de l’ancien potentiel génétique, réprimé pour 250 millions d’années et déverrouillé par ce groupe.

Umbelligerus

Nicolas Gompel savait que les casques pouvaient facilement s’éliminer. Son ami Gérard Moraguès, un avocat et amateur entomologiste, lui dit un jour que, quand il a essayé d’attraper des membracidaes, il finissait souvent par briser le casque, alors que l’insecte s’échappait. «J’ai trouvé cela très curieux», dit Gompel, "Je ne pouvais pas comprendre comment un insecte peut se permettre de perdre son thorax, donc j’ai rassemblé quelques membracidaes pour les disséquer. Il a été immédiatement clair pour moi, que je regardais des ailes modifiées. "

cyphonia-clavataIl s’agit d’une revendication plus audacieuse qu’il n’y parait. Il n’y a pas un seul exemple d’un insecte vivant avec des ailes sur le segment thoracique T1. Les ailes se développent toujours du deuxième au troisième segment thoracique, T2 et T3. Gompel fait valoir efficacement, que ce groupe d’insectes familiers, a une troisième paire d’"ailes". Il savait que d’autres scientifiques n’accepteraient pas, cette découverte telle quelle et il a donc passé des années à venir enrichir son étude.

Guayaquila xiphias
En examinant attentivement la modesta membracide Publilia, Prud’homme et Gompel ont montré que son casque est relié au thorax par une paire d’articulations élastiques et donc flexibles, tout comme ses ailes le sont. Et, tout comme les ailes, le casque se développe à partir de deux petits bourgeons dans la larve. Alors que l’insecte se développe, ces bourgeons se retrouvent, finalement, au milieu de son corps et fusionnent en une structure unique.

cladonota-benitezi

Si ces ressemblances physiques ne suffisaient pas, Prud’homme et Gompel ont également constaté, que le casque est construit en utilisant les mêmes programmes génétiques qui forment les ailes du membracide. Un gène appelé Nubbin qui, normalement, agit dans les ailes en développement, est également de plus en plus activé dans le casque. Deux gènes appelés Distal-less et homothorax, qui contrôle la forme des pattes et des ailes, définissent également la forme du casque.

entylia-carinata
Lorsque les insectes ont commencé à évoluer, ils pouvaient produire des ailes de leurs trois segments thoraciques. Certains insectes fossiles pouvaient avoir trois paires d’ailes. Mais à un moment donné de leur histoire, ils ont réprimé la capacité du T1 à faire pousser des ailes. Un gène appelé SCR est actif dans le T1 et empêche le Nubbin et d’autres gènes essentiels à la mise en marche des ailes. Sous le joug répressif du SCR, les ailes T1 ont été supprimées de la dynastie des insectes pour 250 millions d’années, sauf chez les membracides.

Prud’homme et Gompel ont constaté que le SCR est toujours actif dans le T1 du membracide, mais il a quelque peu perdu la capacité de contrôler le Nubbin. C’est comme un dictateur déchu, auquel les citoyens ne répondent plus à ses ordres. En ignorant le SCR, les ancêtres des membracides ont réussi à débloquer un potentiel d’évolution qui avait été endormi pendant des millions d’années.

cymbomorpha-spp
Cela nous ramène à un thème récurrent dans l’évolution, les animaux ont rarement besoin de nouveau matériel génétique pour produire de grands changements et de nouvelles parties du corps. Au lieu de cela, ils peuvent redéployer les gènes existants de manière différente ou, dans le cas des membracides, déverrouiller les programmes qui ont déjà été réduits au silence.

ceresa-taurina

Mais pourquoi les membracides ont fait évoluer leur étrange couvre-chef en premier lieu ? Gompel estime que les casques n’ont aucun rôle. Au contraire, la chose importante est qu’ils ne gênent pas les insectes. Si les insectes mutants développaient un troisième ensemble d’ailes, ils pourraient mourir rapidement parce qu’avoir des ailes sans avoir la capacité à voler pourrait les entraver. Gompel. "La valeur adaptative vient plus tard."
Cela pourrait expliquer pourquoi les casques se sont diversifiés très rapidement, l’évolution de leurs formes particulières en moins de 40 millions d’années. Il n’est pas possible que les pattes ou les ailes puissent changer si rapidement, ils ont une fonction importante et ils sont limités dans la façon dont ils peuvent varier. Sans ces contraintes, les premiers casques étaient libres d’adopter différentes formes. Gompel va explorer ces questions dans de futures études.

membracis-foliata
Il suggère également, une autre possibilité plus intrigante : “Ces animaux communiquent beaucoup par le son. Il est concevable, mais encore une fois pas testé, que le casque creux est un dispositif d’amplification du son. "

oeda-sp

Le site de Benjamin Prud’homme et Nicolas Gompel à l’Institut de Biologie du Développement de Marseille-Luminy, consacré à l’évolution et le développement de la morphologie et du comportement : www.ibdml.univ-mrs.fr.

L’extrait de leur étude d’abord diffusé sur nature.com : Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage.

 

Et pour étayer cette article, un très beau reportage diffusé sur Arte pour tout savoir des membracidaes (Merci Wan !)

Source et Source

Tags: , , , , ,

3 Réponses à “Les membracidaes ont mis 250 millions d’années pour former leurs casques.”

  1. wan
    7 mai 2011 at 15 h 21 min #

    salut guru,
    voila le lien d’une partie d’un reportage sur les membracides que j’ai vu recemment, les entomologistes privilegient ici l’hypothèse de la caisse de résonnance si je me souviens bien

    http://www.tvzaz.com/streaming_documentaire/nature/mini-monstres-en-amazonieces-etranges-membracides/

    ciao

    • 7 mai 2011 at 15 h 50 min #

      Bonjour Wan,

      La vidéo du reportage diffusé sur Arte est effectivement très intéressante.

      Merci pour ce lien !

    • 7 mai 2011 at 16 h 12 min #

      Tellement bien ce reportage que je l’inclus dans l’article …. ;-)
      Merci encore Wan !

Laisser une réponse