Les arbres disposent d’un vaste arsenal de moyens pour contrôler les ravageurs qui les attaquent. Au cours de l’évolution, par exemple, certains chênes anglais ( Quercus robur ) ont développé la capacité de libérer des substances de signalisation volatiles lorsqu’ils sont attaqués par des noctuelles du chêne ( tordeuse du chêne vert , Tortrix viridana ), dont les larves peuvent complètement mutiler les arbres.
Ces produits chimiques empêchent les teignes du chêne femelles de trouver l’arbre hôte et de pondre leurs œufs. Cependant, ce n’est pas la seule stratégie de défense. Les feuilles de chêne contiennent une variété de composés végétaux secondaires, appelés composés phytochimiques, qui ne sont pas essentiels à l’arbre mais jouent un rôle important dans les interactions plantes-insectes. Certains de ces composés de faible poids moléculaire peuvent littéralement gâcher l’appétit des larves de la teigne du chêne et nuire à leur croissance.
Des chercheurs de l’Institut Thunen de génétique forestière à Grossansdorf et Helholtz Munich ont examiné de plus près le « paquet total » de ces produits chimiques formés dans le métabolisme des arbres – les soi-disant métabolites. Pour ce faire, ils ont comparé des chênes sévèrement touchés par les larves de la teigne du chêne avec ceux qui toléraient relativement bien l’infestation. Peut-on trouver des différences dans les métabolites foliaires entre les arbres sensibles et résistants ?
« Les chênes résistants investissent plus de ressources dans la synthèse de polyphénols amers. On les appelle des substances antinutritives, qui rendent les feuilles plus difficiles à digérer pour les chenilles », explique le Dr Helke Schroeder de l’Institut de génétique forestière de Thunen. Les chercheurs ont également examiné de plus près la salive et les excréments des chenilles pour voir ce qui arrive aux composants des feuilles pendant et après la digestion.
Ils ont découvert que les métabolites secondaires des plantes (tels que les flavonoïdes, un groupe appartenant aux polyphénols) sont conservés plus longtemps et ne sont pas décomposés aussi rapidement que les composés du métabolisme primaire (tels que les glucides). De plus, les interactions métaboliques indiquent différentes voies de décomposition utilisées par les larves pour les feuilles de chêne résistantes ou sensibles.
Les micro-organismes des intestins des insectes (appelés microbiome) étaient également intéressants, car les bactéries intestinales jouent un rôle important dans la digestion. Les chercheurs ont nourri les teignes du chêne sur plusieurs générations avec des feuilles provenant soit uniquement de chênes sensibles, soit uniquement de chênes résistants. Fait intéressant, la composition du microbiote intestinal est restée relativement constante quel que soit le type de feuille dont les larves se nourrissaient.
Cela indique que la flore intestinale est relativement stable et s’adapte peu à la nourriture disponible. Cependant, les larves de la teigne du chêne ont pu réduire les propriétés défavorables des composés de défense des plantes, malgré un taux de croissance réduit et une mauvaise condition physique.
L’étude a été publiée dans la revue écologie fonctionnelle.
Plus d’information:
Marko Pertic et al., les métabolites du chêne européen façonnent la digestion et la forme physique de l’herbivore Tortrix viridana, écologie fonctionnelle (2023). doi : 10.1111/1365-2435.14299
