Innehållsförteckning för HS No. 308 från Science & Vie

Édito Heureux qui comme l’entomologiste observe les insectes ! Car admirer ces animaux miniatures, c’est savoir s’émerveiller. Nous sommes déjà plus de 140 000 humains à avoir souri en observant des bourdons “jouer” sur une vidéo filmée* fin 2022 par Samadi Galpayage, une thésarde en sciences comportementales de la Queen Mary University de Londres ! Découvrir ces êtres, c’est aussi appréhender des concepts et des méthodes excellemment orchestrés : s’orienter, se soigner, se loger tout en sobriété énergétique, gérer les crises financières et les mouvements de foule, avoir un impact “net-positif”, etc. Grâce à eux, des scientifiques ont réalisé des découvertes majeures, récompensées par de nombreux prix Nobel. De petites pattes, mais de grands bonds pour l’humanité. Mouches, moustiques, abeilles… Un nombre très limité d’espèces a permis ces travaux qui…

Un insecte dans une goutte d’eau ? Pas du tout ! Ce bouclier transparent est celui des cassides, ici Charidotis circumducta, des petits coléoptères herbivores aussi connus sous le nom de scarabées-tortues. Car il s’agit d’une vraie carapace recouvrant tout leur corps, formée par le pronotum sur la partie antérieure de l’insecte, et les élytres protégeant les ailes. Pour se défendre en cas d’attaque de prédateurs, les cassides rentrent tout leur corps sous ce bouclier et se servent de leurs couleurs iridescentes, aussi diverses que changeantes – pour certaines espèces –, afin de se camoufler.…

En quelques chiffres, les insectes paraissent doués de capacités phénoménales. Outre le fait qu’ils subissent une complète métamorphose entre les stades larvaire et adulte, ils ont développé au cours de leur évolution la capacité de voler – vol multidirectionnel, stationnaire –, de sauter, de détecter les phéromones, de disposer d’une vision élaborée au-delà de notre spectre du visible, d’émettre de la lumière… “Leur lignée remonte à plus de 400 millions d’années [479 Ma, selon une étude internationale publiée en 2014 dans Science, NDLR]”, souligne Philippe Grandcolas, directeur adjoint scientifique de l’institut Écologie et Environnement du CNRS. “Ils ont développé des mécanismes divers d’une efficacité redoutable, de plusieurs manières. Leurs capacités extraordinaires sont le fruit de cette évolution.” Les livres de l’entomologiste François Lasserre, comme Les Insectes en 300 questions/réponses ou…

Dans son livre publié en 2022, L’entreprise Net Positive. Un business qui nous veut du bien (éd. Pearson) Paul Polman, ancien PDG d’Unilever, une multinationale de produits de grande consommation, expose une autre façon d’envisager l’entreprise. “Pour prospérer aujourd’hui et demain, les entreprises doivent devenir ’net positives’, c’est-à-dire donner plus au monde qu’elles n’en prennent”, écrit-il. D’après lui, la seule question que les dirigeants doivent se poser est : “Mon business amélioret-il le monde ?” Chaque décision et orientation données à l’entreprise devront alors répondre à cet objectif. Quel rapport avec les insectes ? Ils fonctionnent déjà comme cela ! Eux n’ont pas attendu la publication du livre de Paul Polman pour enrichir la nature. Les insectes recyclent, partagent et protègent les environnements dans lesquels ils vivent. Et ils le…

Grillons, scarabées, mouches… Si les Européens ne sont pas prêts à les mettre dans leur assiette, ils semblent davantage disposés à les ajouter à la ration de leurs animaux. À la faveur d’une réglementation européenne qui évolue, les insectes sont en passe de devenir une nouvelle source de protéines, aussi nutritives que celles de viande ou de poisson utilisées dans l’alimentation animale. D’abord autorisés pour les animaux domestiques, les insectes le deviennent en 2017 dans l’aquaculture pour nourrir les poissons d’élevage, puis en 2021 pour l’alimentation des porcs et des volailles. De jeunes entreprises s’installent alors sur ce nouveau marché avec succès. La start-up Ynsect, qui a démarré en 2016 l’élevage de scarabées (dont les larves sont appelées vers de farine), prévoit de produire 200 000 t d’ingrédients par an…

Souvent confondue avec la libellule, la demoiselle fait aussi partie de l’ordre des odonates. La différence tient à sa taille plus petite (de 3 cm à 6 cm contre 7 cm à 11 cm), ses ailes repliées sur le dessus de son corps plus fin que celui de sa cousine, et des yeux ronds et écartés. Des yeux non mobiles, composés de multiples facettes offrant une vision proche des 360°, et un avantage sur ses proies comme sur ses prédateurs. Les odonates inspirent la R & D dans divers domaines : leur vol pour améliorer celui des drones, leurs fines ailes pour bâtir des structures légères et solides, leurs yeux hydrophobes composés de photorécepteurs sensibles à différentes longueurs d’onde de lumière pour développer des lentilles ou des yeux artificiels……

Apis mellifera capensis, l’abeille du Cap, est réputée pour sa capacité à se reproduire sans mâle. Si le cas n’est pas isolé ni même rare parmi les insectes, cette abeille d’Afrique du Sud suscite un intérêt particulier auprès des chercheurs. En effet, ses ouvrières ont la capacité de pondre sans fécondation des œufs. Alors qu’habituellement dans les colonies, la reine est l’unique pondeuse et bloque, grâce à ses phéromones, la reproduction des ouvrières. La division d’un gamète femelle non fécondé permet une reproduction asexuée et est appelée parthénogenèse. “La parthénogenèse est avantageuse pour constituer des colonies importantes assez rapidement, ou quand il est difficile de trouver un mâle”, souligne l’entomologiste Benoît Gilles, auteur du site passion-entomologie.fr. On en distingue plusieurs formes : “Si les insectes femelles donnent naissance uniquement à…

SVHS : Vous êtes tous deux experts des insectes, mais avec des spécialités différentes… En quoi consistent vos travaux respectifs ? Henri-Pierre Aberlenc : Je suis entomologiste taxonomiste et naturaliste de terrain. La taxonomie vise à décrire et à nommer la diversité du vivant, en l’organisant en catégories hiérarchisées ou taxa (pluriel de taxon) : embranchements, classes, ordres, familles, genres, espèces, etc. Donc j’identifie et parfois je décris des insectes… Une entreprise scientifique loin d’être terminée ! On estime qu’un tiers des espèces françaises et au moins les trois quarts de celles vivant dans le monde restent à découvrir. Mais les entomologistes taxonomistes ne sont pas assez nombreux. Après quarante ans en tant que professionnel, je continue, depuis mon départ à la retraite en 2021, à participer à…

"Ce que nous, humains, percevons comme des déviances, sont en fait des comportements qui visent à perpétuer l’expression du génome de l’insecte”, souligne Christophe Bouget, chercheur en écologie des communautés au sein de l’unité Écosystèmes forestiers de l’Inrae. Autrement dit, il n’y a pas de “mauvaises intentions” dans ces conduites atypiques. Celles-ci sont guidées par deux moteurs de l’évolution qui permettent d’assurer une descendance : la sélection naturelle – qui consiste à acquérir davantage de ressources que son voisin – et la sélection sexuelle – trouver un partenaire pour se reproduire plus vite que ses concurrents. MANGER SON SEMBLABLE La prédation entre individus d’une même espèce, ou cannibalisme, est très répandue chez les mouches, scarabées, guêpes et fourmis. Elle est le reflet d’une compétition très forte autour de ressources alimentaires…

Vous n’êtes pas en train d’admirer des chenilles qui deviendront des lépidoptères (ou papillons), mais des fausses chenilles : deux larves d’Arge pagana, plus connue sous le nom de tenthrède du rosier. “Du rosier”, car ces futurs hyménoptères aiment grignoter patiemment les feuilles de cet arbuste. Ravageurs dans leurs jeunes années, une fois adultes, ils se nourriront du nectar et du pollen des fleurs, diffusant au passage quelques précieux grains et favorisant donc la pollinisation.…

Avant tout, la lutte contre le cancer passe par une détection rapide. Mais aux prémices de la maladie, qui reste la première cause de mortalité en France, les cellules cancéreuses sont encore en trop faible nombre pour être repérées par les méthodes traditionnelles. Le besoin d’innover va jusqu’à des idées atypiques comme utiliser des mouches, des abeilles ou des fourmis pour débusquer les cellules malignes. C’est le cas d’une étude récemment publiée dans la revue iScience, développée par Baptiste Piqueret, alors chercheur à l’université Sorbonne Paris Nord, reposant sur l’utilisation de fourmis entraînées à repérer les cellules cancéreuses. Patrizia d’Ettorre, sa directrice de thèse au moment de l’étude, affiche sa confiance dans ce protocole : “Les fourmis présentent de multiples atouts : en plus de leur odorat, on peut en…

Une armada de robots à quatre pattes, de 5 cm de diamètre, capables de tous s’orienter dans la même direction… tel un essaim d’abeilles ou de criquets ! Voilà ce qu’ont réussi à développer des chercheurs de l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (Isir) de Sorbonne Université, et de l’École supérieure de physique et de chimie industrielles de Paris, lors de travaux parus en février 2023 dans la revue Science Robotics. “Dotés d’un petit algorithme inspiré de l’apprentissage social des animaux, nos robots ont pu apprendre à exploiter les interactions entre eux afin de réaliser une tâche collective : ici, s’agréger dans une zone lumineuse au centre d’une arène. À terme, ils pourraient aider à des missions nécessitant l’intervention coordonnée d’un grand nombre de machines, comme surveiller la présence…

Chez les insectes, s’il n’est pas la principale cause de leur déclin – à chercher du côté de la destruction et l’artificialisation des milieux naturels ainsi que de la pollution –, le changement climatique d’origine anthropique modifie leur cycle de vie, leur répartition géographique et leur éco-physiologie, c’est-à-dire les fonctions de leur organisme. Alors, les chercheurs scrutent ces variations chez certaines espèces pour comprendre leur évolution et trouver des solutions de préservation. Ces “éclaireurs” ne sont pas choisis au hasard. Ils doivent être facilement observables et “il faut sélectionner les bonnes espèces indicatrices dont on connaît le comportement afin de dissocier les effets du changement climatique d’autres facteurs. Leur réponse à la modification du climat doit être rapide et importante”, précise Fanny Mallard, docteure écologue et directrice scientifique à la…

Développer des algorithmes plus efficaces et moins énergivores : tel est le défi posé par l’intelligence artificielle du futur. Car la puissance de calcul nécessaire pour entraîner les algorithmes les plus performants, capables de s’attaquer à des tâches plus complexes, ne cesse d’augmenter. Au-delà, l’enjeu est de rendre l’IA véritablement intelligente. “L’approche du deep learning développée depuis les années 2000, avec des systèmes qui apprennent comment résoudre une tâche spécifique, copie le cortex visuel des primates et donc la perception humaine. Mais l’intelligence, c’est plus qu’un cortex visuel”, explique James Marshall, professeur en biologie computationnelle à l’université de Sheffield (Angleterre). Car ces algorithmes peuvent devenir très bons dans une tâche, mais échouer complètement dans une autre pourtant similaire. “Or, un robot véritablement intelligent devrait être capable d’utiliser ce qu’il sait…

Ils se compteraient par milliards de milliards… “Malgré une sous-estimation chronique, les quelque 1,3 million d’espèces d’insectes décrites ne représenteraient que de 15 % à 20 % des espèces existantes”, expose Philippe Grandcolas, directeur adjoint scientifique à l’institut Écologie et Environnement du CNRS. “En France métropolitaine, nous en connaissons environ 40 000 espèces.” Longtemps, leur masse totale a dépassé la masse des humains. Datant de 2020, une revue des connaissances scientifiques sur les insectes, effectuée par le chercheur Paul Eggleton du Natural History Museum de Londres (parue dans Annual Review of Environment and Resources), donnait pour la biomasse totale des arthropodes terrestres 200 millions de tonnes de carbone, soit plus de trois fois la masse des humains (60 Mt), et plus de 20 fois la masse des vertébrés sauvages terrestres…

Qui aurait pu prédire qu’un petit coléoptère de quelques centimètres tiendrait entre ses pièces buccales la solution pour sortir un pays de la bouse ? Ce qui ressemble à une fable est en réalité l’histoire de l’Australie et du développement de sa filière d’élevage. Tout commence en 1788, quand débarquent des animaux venus de Grande-Bretagne : “Cinq vaches, deux taureaux, sept chevaux et 44 moutons”, détaille l’entomologiste australien Bernard Michael Doube dans une étude publiée en 2017 par la revue Basic and Applied Ecology. Peu à peu, l’élevage s’est développé et avec lui le nombre de bouses déversées. “En 1970, il y avait près de 30 millions de bovins qui déposaient chacun de dix à douze bouses par jour”, se souvient Jean-Pierre Lumaret, professeur émérite à l’université Paul-Valéry de Montpellier…

Au sein de la ruche, les abeilles déposent dans les alvéoles leur précieuse substance. Le nectar récolté par les butineuses a été transféré d’ouvrière en ouvrière pour l’assécher et l’épaissir. Un travail de trophallaxie qui produit le miel, connu pour ses vertus cicatrisantes. La substance a fait son entrée à l’hôpital, comme au CHU de Limoges où le professeur Bernard Descottes a établi un protocole de pansement à base de miel pour cicatriser les plaies postopératoires et les escarres.…

Depuis une dizaine d’années, d’étranges auxiliaires ont fait leur apparition dans le milieu hospitalier pour soigner certaines plaies infectées : les larves de la mouche Lucilia sericata. En 2011, une étude menée au sein du service de dermatologie du CHU de Caen a démontré son efficacité sur les plaies fibrineuses, recouvertes d’une croûte jaunâtre de tissus nécrosés qu’il faut habituellement décaper manuellement. “Les larves, emprisonnées dans un pansement très fin, libèrent de la salive qui détruit de manière très ciblée cette couche de couenne qu’on appelle fibrine et elles ont, en plus, un effet anti-infectieux”, souligne Anne Dompmartin, dermatologue qui a coordonné l’étude. En France, la larvothérapie est employée de manière encore confidentielle dans quelques hôpitaux. “On l’utilise uniquement dans le cas de greffes, car c’est très compliqué à gérer…

De la terre, des feuilles, du lichen, de la soie, de la cire… À partir des matériaux qui les entourent ou qu’ils produisent, les insectes sont capables de prouesses architecturales sans utiliser le moindre outil pour construire leur habitat, en particulier les insectes sociaux qui font preuve d’ingéniosité et d’intelligence collective. Parmi eux, les termites, ces petites bestioles qui ressemblent à des fourmis blanches, sont des champions en la matière. Ainsi, les termitières des Macrotermes, termites originaires d’Afrique et d’Asie du Sud-Est, peuvent atteindre une hauteur de plus de 7 m, soit près de 500 fois la taille de leurs petits bâtisseurs. Ces constructions en terre possèdent une organisation élaborée puisqu’elles abritent tout un réseau de galeries reliant une multitude de chambres. Surtout, ce sont des habitats performants où la…

SVHS : En quoi les insectes sont-ils inspirants ? Kalina Raskin : Les insectes sont intéressants tant au niveau individuel qu’au niveau de leur fonctionnement en colonie, ou des habitats qu’ils peuvent fabriquer. Leur résilience et “gestion des risques” ont inspiré des modèles divers ; la façon de réguler leur population, de faire passer la colonie avant l’individu, quitte à le sacrifier. À l’échelle des individus, les insectes nous paraissent doués de capacités extraordinaires : les ailes aux multiples propriétés, leurs antennes pouvant détecter des phéromones très diluées, les yeux composés très sensibles aux mouvements… Certains insectes sont capables de construire des cocons très résistants, ou des nids, dont les matériaux offrent de nombreuses perspectives en architecture ou en aménagement urbain. Les termites contrôlent la température et l’humidité de leurs…