• Réduire le texte

    Réduire le texte
  • Rétablir taille du texte

    Rétablir taille du texte
  • Augmenter le texte

    Augmenter le texte
  • Imprimer

    Imprimer

Entre le papillon Heliconius et les fleurs de la passion, une relation pleine de sens

Pour l'insecte, l'échange de signaux avec les congénères et la prise d'informations sur son milieu sont des enjeux vitaux. Des chercheurs de l’Inra Versailles-Grignon et leurs collègues ont pour la première fois identifié les récepteurs gustatifs du papillon Heliconius melpomene. Chez les papillons femelles, la majorité de ces récepteurs sont situés dans les pattes. Les femelles mettraient à profit cet équipement sensoriel pour "goûter" les passiflores et déposer ainsi leurs œufs au bon endroit. Ces résultats, publiés le 11 juillet 2013 dans la revue PLoS Genetics, montrent que cette relation avec la plante animerait l’évolution des récepteurs gustatifs du papillon.

Heliconius melpomene. Les motifs colorés de ses ailes sont utilisés comme signaux de leur toxicité, et leur permettent d’être évités par les prédateurs avertis. © Chris Jiggins, Cambridge, 2009.. © © Chris Jiggins, Cambridge., © Chris Jiggins, Cambridge.
Par Service de presse
Mis à jour le 17/04/2014
Publié le 01/08/2013

Communiquer est vital pour survivre et se reproduire chez l'insecte qui utilise ses sens pour percevoir son environnement et ses congénères. La communication chimique, sous forme d’odeurs perçues par olfaction ou de molécules non volatiles perçues par gustation, est prépondérante. Elle met en jeu des récepteurs sensoriels contenus dans des soies (ou sensilles) situées sur le corps de l’insecte.

Une évolution rapide des récepteurs gustatifs chez le papillon Heliconius

Des chercheurs de l’Inra Versailles-Grignon et leurs collègues américains et anglais se sont intéressés aux récepteurs sensoriels, olfactifs et gustatifs, du papillon Heliconius melpomene.
Les plantes hôte de ce papillon, de la famille des passiflores, ont développé, pour se protéger, des défenses chimiques que les insectes contournent dans leur course évolutive. Les interactions entre les deux protagonistes sont donc complexes, un peu du genre « je t’aime moi non plus ».
Au sein du génome d’H. melpomene, les scientifiques ont identifié de nombreux récepteurs gustatifs (73) et olfactifs (70) putatifs. Ces récepteurs sont exprimés au niveau des pièces buccales (trompe et palpes labiaux), des antennes, et aussi des pattes du papillon. Chez le papillon femelle, à la différence du papillon mâle, la majorité des récepteurs gustatifs sont situés au niveau des pattes avant, où l’on retrouve également un nombre très élevé de sensilles gustatives.

Les chercheurs ont ensuite comparé les gènes codant pour les récepteurs gustatifs d’H. melpomene avec ceux d’autres papillons, tels le monarque (Danaus plexippus) et le bombyx du mûrier (Bombyx mori). Ils ont mis en évidence que les récepteurs gustatifs d’H. melpomene ont fait l’objet d’une évolution rapide, du fait de nombreux remaniements génomiques (variabilité du nombre de copies, duplication…). Cette évolution concerne tout autant les récepteurs aux molécules sucrées et attractives que les récepteurs aux molécules amères et répulsives de leur plante hôte, témoignant d’une adaptation possible de ce papillon aux conditions environnementales ambiantes en lien avec la détection des molécules produites par les passiflores. A l’inverse, les récepteurs olfactifs ont évolué moins vite.

Assurer l’avenir de sa descendance, une affaire de pattes

Cette étude témoigne tout d’abord de la puissance des technologies de nouvelle génération de séquençage à haut débit pour appréhender l’expression et l’évolution des gènes. Ces résultats ont permis d’explorer plus avant le domaine de la communication chimique, qu’elle soit gustative comme olfactive, chez H. melpomene. Ils ont ainsi mis en lumière l’évolution rapide des gènes codant pour les récepteurs gustatifs chez H. melpomene. Enfin, l’évolution particulièrement rapide des récepteurs gustatifs, assortie d’un dimorphisme sexuel marqué concernant l’abondance des structures sensorielles que sont les sensilles gustatives, suggèrent que les femelles utiliseraient ces derniers pour "goûter" la plante avant d'y déposer leurs œufs. Cette relation avec la plante, animerait ainsi l'évolution des récepteurs gustatifs de ce papillon.

Référence

Adriana D. Briscoe, Aide M. Muños, Krzysztof M. Kozak, James R. Walters, Furong Yuan, Gabriel A. Jamie, Simon H. Martin, Kanchon K. Dasmahapatra, Laura C. Ferguson, James Mallet, Emmanuelle Jacquin-Joly and Chris D. Jiggins. Female Behaviour Drives Expression and Evolution of Gustatory Receptors in Butterflies. Plos Genetics, 11 juillet 2013

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Emmanuelle Jacquin-Joly Physiologie de l'insecte : signalisation et communication (Inra, Université Pierre et Marie Curie)
Département(s) associé(s) :
Santé des plantes et environnement