Manger de l'asclépiade ne rend pas les chenilles monarques malades

La plupart des gens savent que les papillons monarques bénéficier de se nourrir de l'asclépiade comme chenilles. L'asclépiade contient des toxines, ce qui rend le papillon monarque désagréable pour la plupart des prédateurs. Les monarques utilisent même une coloration aposématique pour avertir les prédateurs qu’ils mangeront un repas toxique s’ils choisissent de papillon orange et noir. Mais si l'asclépiade est si toxique, pourquoi les monarques ne tombent-ils pas malades en mangeant de l'asclépiade?

Les papillons monarques ont évolué de sorte qu'ils peuvent tolérer l'asclépiade toxique.

C'est la réponse souvent donnée à cette question, mais qu'est-ce que cela signifie exactement? Les monarques sont-ils réellement immunisés contre les toxines de l'asclépiade? Pas exactement.

Les plantes d'asclépiade ne produisent pas de toxines pour le bénéfice du monarque, bien sûr, elles produisent des toxines pour se défendre contre les herbivores, y compris les chenilles du monarque affamées. Les plantes d'asclépiade utilisent plusieurs stratégies de défense en combinaison pour dissuader les insectes et autres animaux qui pourraient autrement les grignoter jusqu'aux racines.

Cardénolides: Les produits chimiques toxiques trouvés dans les asclépiades sont en fait des stéroïdes qui ont un impact sur le cœur, appelés cardénolides (ou glycosides cardiaques). Les stéroïdes cardiaques sont souvent utilisés médicalement pour traiter l'insuffisance cardiaque congénitale et la fibrillation auriculaire, mais historiquement, ils ont également été utilisés comme poisons, émétiques et diurétiques. Lorsque les vertébrés comme les oiseaux ingèrent des cardénolides, ils régurgitent souvent leur repas (et apprennent une dure leçon!).

Latex: Si vous avez déjà cassé une feuille d'asclépiade, vous savez que l'asclépiade suinte immédiatement du latex blanc collant. En fait, c'est pourquoi Asclepias les plantes sont surnommées asclépiade - elles semblent suinter le lait de leurs feuilles et de leurs tiges. Ce latex est sous pression et chargé de cardénolides, de sorte que toute rupture du système capillaire de la plante entraîne un écoulement de toxines. Le latex est également plutôt gommeux. Les chenilles des premiers stades sont particulièrement sensibles à la sève gluante qui ferme toutes leurs mandibules.

Feuilles velues: Les jardiniers savent que les meilleures plantes pour dissuader les cerfs sont celles dont les feuilles sont floues. Le même principe s'applique à tout herbivore, vraiment, car qui veut une salade velue? Les feuilles d'asclépiade sont couvertes de minuscules poils (appelés trichomes) que les chenilles n'aiment pas mâcher. Certaines espèces d'asclépiades (comme Asclepias tuberosa) sont plus velus que les autres, et des études ont montré que les chenilles monarques éviteront les asclépiades plus floues si on leur donne le choix.

Ainsi, avec toutes ces défenses sophistiquées d'asclépiade, comment un monarque parvient-il à se nourrir exclusivement de feuilles d'asclépiade velues, collantes et toxiques? Les chenilles monarques ont appris à désarmer l'asclépiade. Si vous avez élevé des monarques, vous avez probablement observé certains de ces comportements stratégiques des chenilles.

Tout d'abord, les chenilles monarques donnent aux asclépiades une coupe de bourdonnement. Les chenilles des premiers stades, en particulier, sont très douées pour raser les mèches velues de la feuille avant de les avaler. Et rappelez-vous, certaines espèces d'asclépiades sont plus velues que d'autres. Les chenilles proposées une variété d'asclépiades choisiront de se nourrir de plantes qui nécessitent moins de toilettage.

Ensuite, la chenille doit relever le défi du latex. Une chenille de premier stade est si petite que cette substance collante peut facilement l'immobiliser si elle ne fait pas attention. Vous avez peut-être remarqué que les plus petites chenilles mâcheront d'abord un cercle dans la feuille, puis mangeront le centre de l'anneau (voir photo en médaillon). Ce comportement est appelé «tranchée». Ce faisant, la chenille draine efficacement le latex de cette petite zone de la feuille et se fait un repas sûr. Cependant, la méthode n'est pas infaillible et un bon nombre de monarques des premiers stades s'enlisent dans le latex et meurent (selon certaines recherches, jusqu'à 30%). Les chenilles plus âgées peuvent mâcher une encoche dans la tige de la feuille, provoquant la chute de la feuille et permettant à la plupart du latex de s'écouler. Une fois que la sève laiteuse cesse de couler, la chenille consume la feuille (comme sur la photo ci-dessus).

Enfin, il y a le problème des cardénolides d'asclépiade toxiques. Contrairement à l'histoire souvent racontée sur les monarques et l'asclépiade, les preuves suggèrent que les chenilles du monarque peuvent souffrir et souffrent des effets de la consommation de glycosides cardiaques. Différentes espèces d'asclépiades, ou même différentes plantes individuelles au sein d'une espèce, peuvent varier considérablement dans leurs niveaux de cardénolides. Les chenilles qui se nourrissent d'asclépiades avec des niveaux élevés de cardénolides ont des taux de survie plus faibles. Des études ont montré que les papillons femelles préfèrent généralement pondre leurs œufs sur les plants d'asclépiade avec des niveaux de cardénolide inférieurs (intermédiaires). Si l'ingestion de glycosides cardiaques était entièrement bénéfique pour leur progéniture, vous vous attendriez à ce que les femelles recherchent des plantes hôtes présentant la toxicité la plus élevée.

Essentiellement, les asclépiades et les monarques ont mené une longue guerre de co-évolution. Les plantes d'asclépiade continuent de lancer de nouvelles stratégies de défense aux monarques qui les grignotent, seulement pour que les papillons les déjouent. Et maintenant? Comment les asclépiades se défendront-elles des chenilles qui ne cesseront tout simplement pas de les manger?

Il semble que l'asclépiade a déjà fait son prochain pas et a opté pour une stratégie "si vous ne pouvez pas les battre, rejoignez-les". Au lieu de dissuader les herbivores comme les chenilles du monarque, les asclépiades ont accéléré leur capacité de repousser les feuilles. Vous l'avez peut-être remarqué dans votre propre jardin. Les monarques de début ou de mi-saison peuvent dépouiller les feuilles d'une plante d'asclépiade, mais de nouvelles feuilles plus petites poussent à leur place.

* - De nouvelles recherches suggèrent que les papillons femelles peuvent parfois, à des fins médicinales, sélectionnez des plantes hôtes avec des taux de glycosides cardiaques plus élevés. Cela semble cependant être une exception à la règle. Les femelles en bonne santé préfèrent ne pas exposer leur progéniture à des niveaux élevés de cardénolides.

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• La course aux armements entre plantes et insectes s'intensifie grâce à l'évolution, par Elizabeth L. Bauman, Collège des sciences agricoles et de la vie de l'Université Cornell, automne 2008.