Parcours d'obstacles pour chenilles

"Il arrive certes que des chenilles soient littéralement empalées", explique Rupesh Kariyat de l'Institut de biologie intégrative de l'ETH Zurich. "Mais les épines limitent en premier lieu la liberté de mouvement des chenilles", ce qui signifie que les chenilles doivent effectuer un véritable parcours d'obstacles pour passer d'une feuille qu'elles viennent de dévorer à la prochaine friandise en passant par une tige épineuse. Elles doivent faire attention à ne pas se blesser. Ils ont également besoin de plus de temps pour surmonter ou contourner les épines. S'ils essaient de prendre un raccourci en se balançant de feuille en feuille, ils risquent de tomber.

Comme les chercheurs ont pu le montrer, la perte de temps et les chutes ont des conséquences radicales. "Les chenilles peuvent moins se nourrir. Elles grandissent et se développent donc plus lentement", explique Kariyat. Cela donne aux plantes plus de temps pour se développer et aux ennemis naturels des chenilles plus d'occasions de les trouver et de les manger.

En effet, les chenilles qui grimpent sur les tiges ou rampent sur le sol en étant mal camouflées sont des proies plus faciles, par exemple pour les oiseaux. De plus, selon la densité, la forme et le sens de croissance des épines de la plante, une chenille a peu de chances de remonter sur sa plante nourricière.

Une découverte fortuite qui a éveillé la curiosité

Jusqu'à présent, on pensait que les épines et les ronces empêchaient les mammifères herbivores de dévorer une plante à blanc. "Jusqu'à présent, seuls quelques scientifiques ont étudié leur effet sur les insectes", explique Mark Mescher, professeur à l'Institut de biologie intégrative. Son groupe a lui aussi découvert le sujet par hasard. Lors d'une expérience précédente, les chercheurs ont découvert que leur plante expérimentale, une solanacée, produisait davantage d'épines après que des chenilles aient grignoté ses feuilles. "Nous avons donc supposé qu'il y avait un lien entre les chenilles et les épines", explique Mescher.

Les chercheurs se sont penchés sur cette question et ont testé, dans le cadre de différents dispositifs expérimentaux, le temps nécessaire aux chenilles pour grimper sur des plantes présentant différentes densités d'épines et les dévorer à blanc. Pour cela, ils ont utilisé différentes plantes expérimentales épineuses de l'expérience précédente ainsi que d'autres solanacées défensives avec une densité d'épines plus ou moins élevée. Les scientifiques ont également modifié artificiellement le nombre d'épines afin d'exclure d'autres effets.

Une arme végétale avec un potentiel d'application

Les chercheurs voient tout à fait des possibilités d'application pour leur découverte. En effet, les chenilles sont un problème majeur dans l'agriculture.

De nombreuses plantes utiles, comme les pommes de terre, les tomates et les aubergines, appartiennent à la famille des solanacées, tout comme les plantes expérimentales. Kariyat remarque : "A l'origine, les aubergines avaient des épines. Mais elles les ont perdues au cours de la culture".

Pour les deux chercheurs, il est tout à fait logique de tenir compte des épines des plantes utiles lors de la culture. De même qu'aux poils des plantes, dont le groupe a également étudié les inconvénients pour les chenilles. Pour les scientifiques, ces armes physiques font partie de la stratégie de défense globale propre à la plante, qui comprend également des toxines et l'attraction d'insectes utiles par des substances odorantes appropriées.

Pour Mescher, les épines et les poils présentent toutefois un avantage évident : "Contrairement aux toxines propres aux plantes, qui peuvent être incompatibles non seulement pour les insectes nuisibles mais aussi pour l'homme, les poils et les épines sur les tiges des plantes utiles sont absolument inoffensifs pour le consommateur".