Mieux comprendre la migration de la Belle-Dame
La migration et la répartition de nombreux insectes ont des répercussions sur l’économie: pollinisation dans les systèmes agricoles, épidémies d’organismes nuisibles et propagation de maladies infectieuses. L’espèce étant répandue dans le monde entier, le papillon V. cardui est le modèle idéal pour l’étude de la dynamique des migrations d’insectes. Si la Belle-Dame présente l’aire de répartition la plus vaste de toutes les espèces de papillons, son comportement migratoire demeure un mystère. L’initiative MIGRATION, financée par l’UE, visait à mieux comprendre les stratégies migratoires de la V. cardui. L’équipe a étudié les facteurs génétiques, écologiques et autres qui régulent le phénomène de migration des insectes. MIGRATION a constaté que l’espèce migre d’Europe vers l’Afrique tropicale pendant l’automne et que ce mouvement de masse s’inverse au printemps. Les populations de V. cardui traversent donc le Sahara deux fois par an et dépendent à la fois des habitats tempérés et tropicaux pour compléter leur cycle multigénérationnel. Il s’agit d’un comportement inédit pour les insectes migrateurs, retrouvé uniquement chez les oiseaux migrateurs. «Nous utilisons l’espèce Vanessa cardui, car elle est la plus cosmopolite des espèces de papillons et l’espèce migratrice terrestre présentant la plus grande aire de répartition connue,» explique Gerard Talavera, membre de l’équipe MIGRATION. «Cette espèce constitue le modèle idéal pour mesurer la manière dont la migration façonne le flux génétique à travers le monde.» Prélèvement d’échantillons à travers le monde L’équipe a dû relever le défi de recueillir des échantillons de spécimens sur l’aire de répartition globale de l’espèce. «Nous avons dû émettre des hypothèses quant à l’endroit et au moment où trouver les papillons pour mener notre étude; nous avons recueilli des informations auprès de collègues et de programmes scientifiques citoyens, et en modélisant les modèles climatiques,» poursuit le Dr Talavera. L’équipe de MIGRATION a adopté une approche originale. En effet, elle n’a pas axé ses expéditions sur le terrain sur des sites particuliers, mais plutôt sur des pays ou des continents entiers. Elle a dû se déplacer continuellement à la recherche d’indices de reproduction présente ou passée, ou de papillons adultes en cours de migration. Les membres du projet ont recueilli plus de 3 000 spécimens dans le monde entier et ont choisi un sous-échantillon pour le séquençage génomique et la génomique des populations en aval. Initialement, l’équipe entendait séquencer 600 spécimens, mais, forte du succès de l’échantillonnage, elle a décidé d’en séquencer 1 200. Elle a créé le plus grand jeu de données moléculaires sur les populations naturelles d’une espèce cosmopolite jamais échantillonnée, à l’exclusion des humains. Les chercheurs du projet ont eu recours au métabarcodage du pollen comme outil pour suivre les voies migratoires. Ils ont montré, sous la forme d’une preuve de concept, que leur technique permet de suivre les voies migratoires des insectes en examinant les différentes fleurs qu’ils ont visitées à des milliers de kilomètres de distance les unes des autres. L’équipe a utilisé d’autres marqueurs pour suivre les voies migratoires, comme les isotopes d’hydrogène stable. C’était la première fois que les déplacements d’un insecte étaient suivis à l’échelle intercontinentale entre l’Afrique et l’Europe. MIGRATION a séquencé plusieurs génomes complets qui sont en cours d’assemblage pour la génomique comparative et pour identifier les régions génomiques qui interviennent dans le comportement migratoire. Le projet a comporté son lot de défis. Comme l’a souligné le Dr Talavera, la nature multidisciplinaire de la recherche et le volume important de données à gérer ont rendu le travail extrêmement intense. «Nous n’avons pas eu le temps d’analyser complètement toutes les données moléculaires générées jusqu’à la publication; cette tâche est encore en cours.» Aller de l’avant D’après le Dr Talavera, ce genre de travail n’a pas de fin, car de nouvelles questions se posent sans cesse et de nouvelles possibilités de recherche attendent d’être explorées. L’équipe a cependant établi V. cardui comme un système modèle émergent en biologie évolutionnaire et dans l’étude de la migration des insectes. «Nous comprenons mieux à présent ce système grâce à toutes les données de terrain et pouvons appliquer ces connaissances à l’analyse des migrations de cette espèce ou d’autres espèces dans d’autres parties du monde,» conclut le Dr Talavera.
Mots‑clés
MIGRATION, papillon, V. cardui, migration d’insectes, Vanessa cardui, espèces cosmopolites, séquençage génomique, biologie de l’évolution
