L'impact du changement climatique sur la couleur des insectes

La couleur des insectes est essentielle pour la thermorégulation, la protection contre les prédateurs et la communication, y compris la communication amoureuse et donc liée au comportement reproductif. Souvent, ces couleurs ne sont pas stables dans le temps et, selon le contexte dans lequel ces insectes prolifèrent, peuvent changer. Parmi les premières causes de ce phénomène, on trouve les changements climatiques : parmi eux, l'augmentation des températures peut ou entraîne une modification des couleurs affectant leur communication et leur reproduction, représentant ainsi un facteur de risque alarmant. Une étude récente publiée dans Ecology & Evolution et menée par des chercheurs australiens s'est précisément concentrée sur les effets du changement climatique sur les insectes, en particulier sur la relation couleur/comportement reproductif.

La couleur des insectes est le produit de plusieurs processus, mais elle est principalement générée par la combinaison de pigments et de structure. Les pigments sont des composés chimiques qui peuvent être synthétisés en interne ou acquis à partir du régime alimentaire. Les classes de pigments impliquées dans la coloration des insectes sont : les mélanines, les ommochromes, les ptéridines, les tétrapyrroles, les caroténoïdes, les flavonoïdes, les papiliochromes et les quinones. On parle plutôt de couleur structurelle pour désigner la couleur résultant des phénomènes de réfraction, d'interférence ou de diffraction de la lumière sur les microstructures photoniques présentes chez les insectes, comme par exemple les squammes qui tapissent les ailes des papillons. Outre la pigmentation et la couleur structurelle, certains insectes, comme les lucioles et les coléoptères, produisent également de la couleur grâce à la luciférase, une enzyme capable de produire de la lumière par bioluminescence.

L'étude étude analyse comment la production de couleurs chez les insectes peut être influencée par des facteurs environnementaux tels que la température, les précipitations et la lumière du soleil. La température influence directement la production de pigments : les environnements plus froids ont tendance à favoriser la production de mélanine, ce qui rend les insectes vivant dans ces zones plus sombres, avec une capacité conséquente d'absorber plus de lumière et donc d'accumuler plus de chaleur, ce qui peut augmenter le succès de la reproduction. Cela influence donc la capacité des insectes à s'adapter au changement climatique, ce qui peut avoir une incidence sur leur survie et leur comportement reproductif. Parmi les exemples cités par les chercheurs, citons celui de la mouche Colias meadii, dont les ailes perdent de la mélanine à mesure que les températures augmentent.

La couleur des insectes peut également varier en fonction de la latitude et de l'altitude. Si l'on analyse ce phénomène en tenant compte de la latitude, on observe un comportement bimodal : aux basses et hautes latitudes, les insectes ont tendance à s'assombrir davantage qu'aux latitudes intermédiaires. En ce qui concerne l'altitude, les insectes vivant à haute altitude ont tendance à se mélaniser davantage pour se protéger des rayons UV et améliorer leur thermorégulation. Dans l'étude, les chercheurs mentionnent le coléoptère Oreina sulcate, dont la couleur verte s'intensifie à basse altitude, tout en devenant plus sombre et plus réfléchissante à haute altitude. Ce type de variation fournit des informations précieuses sur la manière dont les insectes pourraient s'adapter aux futurs changements climatiques, ce qui permet de prédire les réactions adaptatives des insectes aux nouvelles conditions environnementales.

L'un des aspects les plus intéressants de la recherche publiée dans Ecology & Evolution, concerne la question de la variabilité des couleurs liée au climat, qui peut influencer le comportement et la fitness des insectes. Par exemple, la libellule Ischnura elegans, a eu une augmentation des conflits sexuels liés à la couleur plus foncée des individus induite par des latitudes plus élevées, tandis que dans les ailes de la libellule Pachydiplax longipennis, une plus grande présence de pigments foncés a augmenté les performances de vol des mâles à des températures plus basses. En outre, dans la Phymata americana, le taux de réussite de l'accouplement à une température plus basse était plus élevé pour les insectes de couleur foncée. Les changements de couleur provoqués par des facteurs environnementaux peuvent également influencer les signaux utilisés par les insectes pour s'accoupler, comme c'est le cas chez le mouche Colias philodice eriphyle.

Les auteurs de l'étude, dans la partie finale de l'article, soulignent que les effets du changement climatique sur la couleur des insectes peuvent avoir un impact sur les fonctions physiologiques, la communication intra- et interspécifique et la sélection sexuelle. Toutes ces altérations peuvent contribuer, dans de nombreux cas, au déclin global de nombreuses espèces d'insectes. Pour mieux comprendre ces effets, il sera nécessaire d'enquêter sur plusieurs fronts et avec différentes techniques, y compris des études génomiques, des analyses photographiques et l'utilisation de spécimens de musée. À cette fin, 3Bee développe des technologies avancées de surveillance de la biodiversité. Celles-ci constituent une condition préalable essentielle pour évaluer et analyser la propagation de nombreuses espèces à travers l'Europe et pour comprendre quelles voies de régénération et/ou voies de protection mettre en œuvre.