This 3D scan shows the special pockets where the beetle larva stores its protective bacteria.

Des scans 3D révèlent que les coléoptères ont des poches secrètes sur le dos

Si vous deviez complimenter une femelle coléoptère sur sa coquille de chrysalide, elle répondrait probablement : “Merci, elle a des poches !”

Ces poches spéciales renferment un trésor important : symbiotique bactéries qui gardent la pupe (et la larve qui précède cette étape) à l’abri des champignons potentiellement mortels. Lorsque le coléoptère adulte émerge de la pupe, le frottement de la métamorphose pousse les bactéries de ces poches dans les glandes de l’abdomen du coléoptère.

Bien que les scientifiques connaissent les poches et les bactéries (principalement une souche de bactéries appelée ) qui peuplent les glandes abdominales des coléoptères du genre , on ne savait pas comment les deux étaient connectés, ou comment les bactéries se sont retrouvées dans l’abdomen des coléoptères dans la première place. Récemment, un groupe de chercheurs a révélé les étapes manquantes de cette relation symbiotique en observant ce qui s’est passé lorsqu’un coléoptère adulte a émergé de sa pupe, en scannant la pupe et en créant des modèles numériques 3D. La nouvelle recherche a été publiée mardi 30 août dans la revue Frontières en physiologie (s’ouvre dans un nouvel onglet).

“Les champignons sont vraiment les principaux ennemis naturels de la plupart des insectes, ils constituent donc une menace, surtout si [the insects] vivre dans la litière de feuilles », comme le font les coléoptères, a déclaré à Live Science, co-auteur de l’étude, Laura Victoria Flórez Patino, biologiste et chercheuse postdoctorale à l’Université de Copenhague au Danemark. Il est donc important de comprendre comment ces coléoptères peuvent s’accrocher aux bactéries protectrices. tout au long du cycle de vie des insectes, selon l’étude.

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Le genre contient environ 800 espèces de coléoptères réparties dans le monde entier. Seuls les coléoptères femelles adultes portent des bactéries symbiotiques, qui sécrètent des produits chimiques toxiques pour les champignons. Chez les coléoptères adultes, les bactéries vivent à l’intérieur de glandes spéciales près des oviductes des insectes, d’où émergent les œufs. Lorsque le coléoptère pond des œufs, les bactéries se déposent sur les surfaces des œufs; les bactéries sont transférées à leurs nouveaux hôtes coléoptères lorsque les œufs éclosent et restent avec eux jusqu’à l’âge adulte.

Mais les coléoptères connaissent des changements extrêmes dans leur vie. Ils émergent de leurs œufs sous forme de larves ressemblant à des vers, puis se transforment en pupes immobiles ressemblant à des œufs. À l’intérieur des pupes, les larves de coléoptères “se débarrassent d’une grande partie de ce qu’elles ont à l’intérieur [their bodies] et reconstruire », a déclaré Flórez. À la fin du stade nymphal, les coléoptères adultes émergent complètement formés.

Alors, comment les bactéries restent-elles avec le coléoptère à travers ces changements majeurs dans la vie ?

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont recouvert les coléoptères nouvellement nymphomanes de minuscules billes de plastique fluorescentes mesurant seulement 1 micron d’épaisseur. (À titre de comparaison, un cheveu humain a une épaisseur de 17 à 180 microns.) Une fois que les coléoptères ont émergé de leurs nymphes, toutes les perles – remplaçant les bactéries symbiotiques – se sont rassemblées à l’extrémité de l’abdomen des coléoptères. Les chercheurs ont soupçonné que la friction d’un coléoptère frottant contre la coquille de la pupe lors de sa sortie poussait la bactérie vers l’abdomen. Une fois que les bactéries étaient dans leur nouvelle maison sur les corps des coléoptères, elles étaient prêtes à être déposées sur la prochaine génération de coléoptères.

Mais d’où viennent ces bactéries utiles ? Quand on pense aux bactéries symbiotiques, les bactéries dans votre intestinou dans les systèmes digestifs des autres animaux, pourrait venir à l’esprit. Flórez a suggéré que les coléoptères ont développé une relation symbiotique externe avec ces bactéries en raison de tous les changements qui se produisent à l’intérieur de la pupe. “Si vous êtes un symbiote qui est à l’intérieur et hautement intégré, vous pourriez être perdu” alors que le coléoptère larvaire se décompose et reconstruit tout son corps, a expliqué Flórez.

les coléoptères ne sont pas les seuls insectes à avoir développé cette adaptation. Les fourmis coupeuses de feuilles transportent également des bactéries symbiotiques dans les poches de l’exosquelette, et il existe une espèce de charançon qui transporte la levure dans des poches spéciales, a déclaré Flórez.

Bien que cette nouvelle recherche éclaire la façon dont les bactéries passent des poches de pupe à l’abdomen du coléoptère, les auteurs de l’étude ont quelques questions supplémentaires, a déclaré Flórez. Par exemple, des recherches supplémentaires pourraient révéler comment les bactéries pénètrent réellement dans les glandes des coléoptères, comment les bactéries protègent les coléoptères contre les champignons et si les bactéries offrent également une protection contre les prédateurs animaux.

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