Les pucerons passent au vert sous l'emprise d'une bactérie

De nombreux animaux ont une vision en couleur : ils reconnaissent leur environnement, leur habitat, leurs aliments, leurs ennemis, leurs rivaux, leurs partenaires par des indices visuels. La couleur du corps est ainsi une caractéristique importante qui joue souvent un rôle dans la reconnaissance entre espèces, la sélection sexuelle, l’imitation, le camouflage ou l'alerte.

Chez le puceron du pois, des formes roses et vertes coexistent au sein d’une même population. Cette variation de couleur d’ordre génétique est due à la présence ou l’absence de certains gènes impliqués dans la synthèse des pigments responsables de la coloration rose ou verte des pucerons. La couleur des insectes est une caractéristique importante dans les relations prédateur-proie : chez le puceron du pois, notamment, il a été montré que les coccinelles consomment plutôt les pucerons roses alors que les guêpes parasitoïdes attaquent de préférence les pucerons verts.

Les travaux publiés dans Science mettent en évidence un nouveau facteur expliquant la variation de la couleur des pucerons : la présence ou non d’une bactérie symbiotique¹ jusqu'alors inconnue chez ces insectes.

En analysant différentes populations du puceron du pois, les scientifiques ont trouvé plusieurs souches de pucerons produisant des larves roses qui à mesure de leur développement prenaient une couleur verte. L’étude de la flore microbienne de ces pucerons a permis de déceler une bactérie non identifiée jusque là chez les pucerons et appartenant au genre Rickettsiella, qui comprend des pathogènes d'insectes.

Les chercheurs ont ensuite démontré le rôle de cette bactérie dans la modification de la couleur, en procédant à une injection de Rickettsiella dans une lignée rose du puceron puis en la comparant à la même lignée non injectée : la lignée rose infectée par Rickettsiella a produit des individus adultes verts alors que la lignée non injectée a continué à donner des individus roses. Les chercheurs ont également montré par des approches quantitatives que l’intensité de la couleur verte était corrélée positivement avec l’intensité de l’infection par Rickettsiella chez des pucerons de différents génotypes. Ce qui a permis de confirmer que Rickettsiella était bien responsable du changement de couleur du puceron.

Comment expliquer le changement de couleur du rose au vert ? Des études complémentaires semblent indiquer que Rickettsiella n'agit pas sur les caroténoïdes, responsables de la couleur rose, mais qu’elle intervient sur la synthèse des pigments verts, en l'augmentant par un mécanisme qui reste à élucider chez les pucerons porteurs de la bactérie.

Différents rôles biologiques de bactéries vivant en symbiose avec le puceron du pois ont été mis en lumière dans des travaux précédents, comme la tolérance à des températures élevées, la résistance à des ennemis naturels ainsi que l’adaptation à la plante. Cette étude révèle une nouvelle association symbiotique avec un effet spectaculaire de la bactérie Rickettsiella sur la couleur de son hôte et donc une diminution probable du risque de prédation par les coccinelles chez les pucerons porteurs.

Les scientifiques montrent aussi dans ce travail que Rickettsiella est souvent trouvée en association dans le même hôte avec Hamiltonella ou Serratia, deux autres bactéries conférant cette fois-ci une protection vis-à-vis des guêpes parasitoïdes, ce qui devrait également réduire le risque de parasitisme auquel les formes vertes sont plus fortement exposées. Ainsi, ces recherches mettent une nouvelle fois en relief l'importance des micro-organismes dans l'écologie et l'évolution de leurs populations-hôtes.