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Jul 08, 2023

Ce que vivent les insectes est encore plus étrange que nous le pensions

Par Rivka Galchen « Pour moi, c'était un moment de type « chemin vers Damas », m'a dit James Truman, un entomologiste, se souvenant d'une rencontre lorsqu'il avait seize ans. « Ma famille avait un terrain d'été, une caravane,

Par Rivka Galchen

«Pour moi, c'était une sorte de moment sur le chemin de Damas», m'a dit James Truman, un entomologiste, se souvenant d'une rencontre quand il avait seize ans. « Ma famille avait un terrain d'été, une caravane, sur les rives du lac Érié. Je traversais le parc à roulottes quand j'ai levé les yeux et j'ai vu un insecte dans un arbre. C’était une guêpe parasite, avec un abdomen long de trois pouces. Il pensa : Qu'est-ce que c'est que ça ? Cette curiosité « m’a poussé à me procurer un livre », a déclaré Truman. Il s’agissait du « Field Book of Insects » de Frank E. Lutz, publié pour la première fois en 1918, avec des dessins détaillés de l’illustratrice scientifique Edna Libby Beutenmüller. "J'ai toujours su que je voulais devenir biologiste, mais j'étais passé d'un intérêt à un autre : les oiseaux, les mammifères, peu importe", a déclaré Truman. Puis il s'est transformé. Il savait qu'il étudierait les insectes.

Les insectes sont certes petits, mais ils représentent plus de quatre-vingts pour cent des espèces animales. Ils possèdent également une magie particulière : la plupart d’entre eux subissent une métamorphose complète. La coccinelle commence sa vie sous la forme d'une chenille noire hérissée de pointes ; la teigne du tigre des jardins commence sa vie comme une chenille à la fourrure extravagante. Certains poissons et amphibiens se métamorphosent également (les mammifères jamais !), mais comme les insectes ont des exosquelettes (leur transformation métamorphique se produit à l'abri des regards), lorsque la créature adulte émerge, entièrement formée, l'effet peut être aussi étonnant qu'Athéna transformant un Perdix en chute libre en perdrix. , ou Daphné transformée en laurier.

En tant qu'étudiant de première année à Notre Dame, Truman a travaillé dans un laboratoire de génétique des moustiques, dirigé par le célèbre entomologiste George Craig, qui passait du temps avec ses bras au-dessus de boîtes en papier recouvertes de filets et remplies de moustiques, qui se nourrissaient, suçaient son sang. pendant qu'il déjeunait. Lorsque Truman est arrivé, le laboratoire de Craig, qui se concentrait principalement sur l'identification de mutations susceptibles de contribuer à améliorer les maladies transmises par les moustiques, avait un projet parallèle portant sur une phéromone appelée matrone. Pendant l'accouplement, le moustique mâle libère de la matrone et, par conséquent, la femelle ne veut plus s'accoupler. "Elle veut juste du sang", a déclaré Truman. Les moustiques femelles ne s’accouplent donc qu’une seule fois. "C'était tellement étonnant pour moi", a noté Truman, "qu'une hormone puisse provoquer un changement de comportement aussi dramatique."

Truman a effectué ses études supérieures dans le laboratoire de la biologiste Lynn Riddiford, à Harvard. Elle s’intéressait également aux facteurs hormonaux et autres affectant la croissance et le comportement des insectes. (Les deux se sont mariés plus tard, bien que Riddiford ait dit à Truman qu'elle ne l'épouserait pas tant qu'il n'aurait pas obtenu son diplôme.) Cette ligne d'enquête a continué à façonner les recherches de Truman. "Je travaillais avec des papillons de nuit géants", a déclaré Truman, une créature dont le cycle de vie est aussi changeant que celui de n'importe quelle histoire d'Ovide. Au début, c'est une petite chenille d'environ six à sept millimètres de long. Il mue ensuite quatre fois - au cours desquelles il atteint près de mille fois sa taille d'origine - s'enroule dans un cocon de soie, émerge comme un grand papillon qui n'a pas de bouche fonctionnelle et ne peut pas manger, et mourra donc avant même sept jours. sont passés et vise donc à s'accoupler immédiatement. Truman a étudié les hormones qui régulent ces changements et « est devenu accro à la métamorphose et s’est intéressé au comportement lors de la métamorphose », a-t-il déclaré. «Ces intérêts se sont regroupés pour vouloir comprendre comment le cerveau, en particulier, change lors de la métamorphose. Je voulais comprendre comment le cerveau d’une chenille se transforme en cerveau d’un papillon de nuit.

Au cours d'un congé sabbatique à l'Université de Cambridge, Truman et Riddiford ont pris une pause dans leur travail sur les papillons nocturnes et ont commencé à s'intéresser à la drosophile, plus communément appelée mouche des fruits. "Il n'existait aucun outil génétique pour ces papillons géants de la soie, mais il existait de bons outils génétiques pour la drosophile", a déclaré Truman. Les scientifiques possèdent une connaissance extraordinairement détaillée de la constitution génétique des mouches des fruits. Des outils existent pour éliminer des gènes spécifiques et modifier la manière et le moment où un gène s'exprime. Vous pouvez facilement commander des mouches des fruits présentant toutes sortes de mutations – vous pouvez même en commander une avec une mutation génétique qui fait que les mouches poussent des pattes là où elles poussent normalement des antennes. De telles recherches remontent aux travaux réalisés il y a près d’un siècle par le biologiste Thomas Hunt Morgan, qui dirigeait ce qu’on appelait la Fly Room à l’Université de Columbia. Aujourd’hui, les chercheurs ont accès à plus de deux millions de lignées de drosophile ; cela permet une manipulation précise de presque tous les aspects biologiques que vous pouvez concevoir au stade larvaire ou adulte. "Chez les mouches des fruits, notre imagination est limitée, pas techniquement limitée", a déclaré Truman.