Presse Info juillet 2014
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Juillet 2014 Sommaire • Le cannibalisme, un élément potentiel du succès d’invasion de la coccinelle asiatique dans de nouveaux habitats • Les arbres plus efficaces que les buissons pour lutter contre l’érosion éolienne des sols • Origine et migration du champignon responsable de la rouille jaune du blé, Puccinia striiformis • Les saumons recolonisent les zones nouvellement reconnectées dans les rivières du bassin de l’Adour Vient de paraître • Nos abeilles en péril Service de presse 01 42 75 91 86 [email protected] www.inra.fr Juillet 2014 Le cannibalisme, un élément potentiel du succès d’invasion de la coccinelle asiatique dans de nouveaux habitats Des chercheurs de l’Inra, en collaboration avec des chercheurs européens et russes, ont étudié le comportement de cannibalisme de populations natives et invasives de la coccinelle Harmonia axyridis. Ce comportement pourrait être, selon l’étude, un réel atout pour la survie lors de la colonisation de nouveaux habitats. La coccinelle Harmonia axyridis est plus connue sous le nom de « coccinelle asiatique ». Présente aujourd’hui sur tous les continents, elle tient son nom de son aire d’origine, identifiée Illustration du comportement cannibale sur les œufs par un adulte d’Harmonia axyridis. © Inra - Ashraf Tayeh dans les pays d’Asie : Japon, Chine, Corée et Russie orientale. Cette espèce de coccinelle est aujourd’hui tristement célèbre pour les cas d’invasions massives largement rapportés par la presse. Initialement, cette coccinelle a été utilisée dès les années 1910 en Amérique du Nord, puis en Europe et en Amérique du Sud, pour contrôler les populations de pucerons dans les serres de production. A la fin du XXe siècle, Harmonia axyridis est soudainement devenue envahissante dans une grande partie du continent américain, et quelques années après, dans l’ouest de l’Europe et une partie des continents sud-américain et africain. Dans les zones envahies, elle se substitue aux espèces natives, perturbant ainsi les écosystèmes. Pour essayer de comprendre ce brusque comportement invasif, des chercheurs français, belges, russes et anglais ont étudié l’évolution du cannibalisme chez Harmonia axyridis au cours de son invasion. En effet le cannibalisme, comportement largement répandu chez les insectes, est lié au profil génétique des individus. L’ampleur du recours au cannibalisme est variable entre et au sein des espèces et dépend de la densité de la population et du niveau de ressources disponibles. Les chercheurs ont comparé trois échantillons de coccinelles, maintenus dans des environnements expérimentaux similaires, mais présentant des caractéristiques génétiques différentes : un groupe d’individus invasifs prélevés en France et au Royaume-Uni, un groupe composé d’individus natifs de Russie et du Japon, et un troisième groupe composé de coccinelles élevées en laboratoire et utilisées en lutte biologique. Dans les trois groupes étudiés, ils ont constaté que le taux de cannibalisme, qui consiste à manger des œufs, était plus grand chez les larves que chez les adultes, et augmentait significativement en même temps que croissait la densité de population. Les scientifiques suggèrent que les larves, à la différence des adultes, sont incapables de quitter les feuilles sur lesquelles les œufs ont éclos et de partir à la recherche d’autres sources de nourriture. Le cannibalisme semble alors une réponse spontanée à une situation de pauvreté nutritionnelle pour laquelle les larves ne sont pas adaptées, à la différence d’adultes qui peuvent plus facilement jeûner ou se disperser pour trouver de la nourriture. ••• 2 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected] Juillet 2014 Un deuxième résultat marquant est que le taux de cannibalisme était nettement plus élevé chez les larves invasives qu’au sein des deux autres groupes. Ces résultats sont en accord avec l’hypothèse d’un avantage procuré par le cannibalisme lors de l’introduction dans un nouvel environnement. Les scientifiques se sont également demandé si le niveau de cannibalisme avait évolué au cours de l’expansion géographique de ces coccinelles invasives en Europe. Ils ont comparé pour cela des échantillons prélevés dans des zones envahies récemment en France avec des échantillons collectés en Belgique, où Harmonia axyridis fut signalée dès 2001. Les résultats ont montré que le taux de cannibalisme était le même entre ces différents échantillons. Ces résultats suggèrent que cette tactique de survie est développée uniquement au bénéfice des larves et lors des phases initiales d’invasion, les taux de cannibalisme étant similairement faibles chez les adultes dans toutes les populations étudiées. Le cannibalisme représenterait un bénéfice évolutif réel, spécifiquement sélectionné chez les individus invasifs d’Harmonia axyridis lors de la colonisation de nouveaux habitats. Référence Ashraf Tayeh, Arnaud Estoup, Eric Lombaert, Thomas Guillemaud, Natalia Kirichenko, Lori Lawson-Handley, Patrick De Clercq and Benoît Facon, Cannibalism in invasive, native and biocontrol populations of the harlequin ladybird, BMC Evolutionary Biology 2014 doi:10.1186/1471-2148-14-15 Contact scientifique Benoit Facon [email protected] Centre de biologie pour la gestion des populations Département scientifique Santé des plantes et environnement Centre Inra de Montpellier 3 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected] Juillet 2014 Les arbres plus efficaces que les buissons pour lutter contre l’érosion éolienne des sols La revégétalisation des sols est une méthode courante pour limiter l’érosion éolienne dans les régions arides. En renouvelant la manière de modéliser l’érosion éolienne en présence de végétation, des chercheurs de l’Inra et du CNRS ont montré que les arbres sont plus efficaces que les buissons pour réduire l’érosion éolienne des sols. Le modèle développé représente un outil prometteur pour quantifier l’érosion éolienne des régions semi-arides, à l’origine de nombreuses problématiques environnementales. Ces travaux ont été publiés dans le Journal of Geophysical Research Earth Surface en février 2014. Erosion éolienne sur dune. © Inra - Brigitte Cauvin L’érosion éolienne des sols correspond à l’entrainement de grains de sable par le vent (saltation) et à l’émission de poussières dans l’atmosphère par impact de ces grains avec le sol. La saltation peut endommager les cultures par abrasion, ensevelissement ou déracinement, et former des dunes de sable en zones désertiques. L’émission de poussières diminue localement la fertilité des sols agricoles, et impacte globalement la formation des nuages et le bilan radiatif terrestre. Ces poussières atmosphériques ont aussi des conséquences sanitaires liées à leur inhalation par les êtres humains, à la propagation d’agents potentiellement pathogènes et à la dispersion de polluants. La revégétalisation des sols est une méthode courante pour réduire l’érosion éolienne de régions sujettes à la désertification, mais son efficacité suivant le type de végétation et leur arrangement n’est pas encore bien connu. De plus, les modèles actuels de quantification de l’érosion éolienne sont peu adaptés aux surfaces végétales éparses en raison de leur représentation grossière du vent. Un modèle numérique renouvelle la modélisation de l’érosion en présence de végétation Des chercheurs de l’Inra et du CNRS ont développé de manière originale une modélisation de la saltation d’un sol en reproduisant l’interaction complète entre le mouvement de plusieurs millions de grains de sable et le vent instantané, et leurs interactions avec le sol et la végétation. Une première version de ce modèle sans végétation avait déjà été élaborée par ces mêmes auteurs qui avaient reproduit les banderoles de grains de sable oscillant à la surface d’une plage par vent fort. En incluant la végétation dans cette deuxième version du modèle, ils ont montré qu’à superficie égale, les arbres sont plus efficaces que les buissons pour réduire l’érosion éolienne. Bien que les buissons piègent les particules en saltation, les arbres induisent une réduction de vent à plus grande échelle que le simple effet protecteur local des buissons. La réduction de l’érosion éolienne apparait par ailleurs fortement dépendante de l’arrangement de la végétation par rapport à la direction du vent. Une première étape pour quantifier l’érosion éolienne des sols des régions semi-arides Les régions semi-arides représentent une source importante de poussières pour l’atmosphère. Contrairement aux régions désertiques, ces régions sont caractérisées par une végétation clairsemée saisonnière. Ces recherches permettront de mieux quantifier les émissions de poussières issues de ces régions. Ceci est ••• 4 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected] Juillet 2014 d’autant plus important que la perte en fertilité des sols agricoles de ces régions devrait s’accentuer dans les années à venir sous l’effet combiné du changement climatique et de la modification de l’usage des sols liée aux activités humaines. Ces régions sont en effet des zones de transition climatique notamment en termes d’amplitude et de fréquence des précipitations qui affectent le couvert végétal des surfaces, et donc l’érosion éolienne du sol. Elles sont aussi soumises à une croissance importante de la population conduisant à des changements radicaux dans les usages des terres comme l’extension et l’intensification des zones cultivées. Référence S. Dupont, G. Bergametti, and S. Simoëns, Modeling Aeolian erosion in presence of vegetation. Journal of Geophysical Research Earth Surface, Vol. 119, pp168-187, DOI:10.1002/2013JF002875, February 2014. Contact scientifique Sylvain Dupont Tel. 05 57 12 24 33 [email protected] Unité mixte de recherche Interaction sol-plante-atmosphère Département scientifique Environnement et agronomie Centre Inra Bordeaux Aquitaine 5 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected] Juillet 2014 Origine et migration du champignon responsable de la rouille jaune du blé, Puccinia striiformis La rouille jaune est une maladie causée par le champignon Puccinia striiformis f.sp. tritici qui s’attaque aux feuilles et épis de blé. Grâce à l’analyse génétique d’échantillons prélevés dans différentes régions du globe, des chercheurs de l’Inra Versailles-Grignon et leurs collègues ont caractérisé les différentes populations et décrit les voies les plus probables de migration de cet agent pathogène. Ils ont mis en évidence l’existence de six groupes génétiques distincts répartis à travers le monde, et ayant tous une origine proche de l’Himalaya. Rouille jaune sur feuilles de blé tendre d'hiver. © Inra - Louis Vidal La rouille jaune est l’une des maladies du blé les plus répandues et les plus dévastatrices : elle peut occasionner des pertes de rendement de l’ordre de 40 à 70 % quand sont rassemblées des conditions épidémiques favorables, parmi lesquelles un climat humide et des variétés de blé sensibles. Face à ce fléau, les variétés résistantes constituent une solution efficace qui permet également de réduire l’emploi de produits phytosanitaires. La bonne gestion de ces variétés implique de connaître la dynamique des populations parasites qui leur sont inféodées. Six groupes génétiques distincts et une origine proche de l’Himalaya Dans le cadre d’une vaste collaboration internationale associant la France, le Danemark et le Pakistan, des chercheurs de l’Inra Versailles-Grignon ont analysé à l’aide de marqueurs génétiques un ensemble de 409 échantillons provenant de différents continents et représentatifs de la population mondiale du champignon microscopique, Puccinia striiformis f.sp. tritici, responsable de la maladie. Ils ont ainsi mis en évidence l’existence de six groupes génétiques distincts : les populations « européennesaméricaines-australiennes », « méditerranéennes-Asie centrale-sud-africaines », celles du Moyen-Orient, du Pakistan, du Népal et de la Chine. Ce parasite est connu pour avoir un mode de reproduction clonale mais les scientifiques ont montré que les populations proches de l’Himalaya (Chine, Népal, Pakistan) sont vraisemblablement sexuées. Les populations clonales sont peu diversifiées, contrairement aux populations asiatiques qui présentent un grand nombre de combinaisons génétiques, à l’origine de leur diversité. Les chercheurs considèrent cette région comme un centre de diversité de P. striiformis, à partir duquel le parasite se serait répandu. Les voies de migration de P. striiformis L’analyse statistique des relations possibles entre les différentes populations de rouille jaune a permis aux scientifiques de définir les voies de migration empruntées par P. striiformis au fil du temps. Les populations européennes seraient à l’origine des populations américaines (Amérique du Sud et du Nord) et australiennes tandis que les populations de la Méditerranée-Asie centrale seraient à l’origine de celles d’Afrique du Sud. Récemment, de nouvelles souches de rouille jaune ont fait leur apparition : une première souche, tolérant des températures élevées, s’est répandue de par le monde à partir de l’an 2000 ; une deuxième souche, possédant de nombreux facteurs de virulence et apte à se multiplier par voie sexuée, est apparue en 2011 ••• 6 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected] Juillet 2014 et s’est rapidement installée dans de nombreux pays européens. Les populations du Moyen-Orient seraient à l’origine de la première souche tandis que la deuxième plus récente appartient à un autre groupe génétique. Dans le premier cas, le niveau de résistance des variétés françaises de blé était suffisant pour faire face à cette nouvelle souche. La situation est plus compliquée avec la deuxième invasion pour laquelle certaines résistances sont contournées tandis que d’autres restent efficaces. La compréhension de l’origine et des voies de dissémination des populations fongiques est essentielle pour évaluer leur potentiel de dispersion et d’adaptation, en vue d’anticiper les risques liés à leur introduction dans les régions du monde où elles sont absentes. Cela permet également de proposer des stratégies de déploiement des variétés résistantes pour mieux contrôler la maladie. Référence Ali S. et al. 2013. Origin, migration routes and genetic structure of worldwide populations of the wheat yellow rust pathogen, Puccinia striiformis f.sp. tritici. Plos Pathogens. DOI: 10.1371/journal.ppat.1003903. Contact scientifique Claude Pope de Vallavieille Tel. 01 30 81 52 27 / [email protected] Unité de recherche Biologie et gestion des risques en agriculture - Champignons pathogènes des plantes Département scientifique Santé des plantes et environnement Centre Inra Versailles-Grignon 7 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected] Juillet 2014 © Inra - Thibault Max Les saumons recolonisent les zones nouvellement reconnectées dans les rivières du bassin de l’Adour Des chercheurs de l’Inra, de l’Université Laval à Québec, du CIRAD et de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour ont étudié l’impact de l’aménagement de dispositifs permettant aux saumons de franchir les barrages hydroélectriques et de recoloniser les zones nouvellement reconnectées dans le bassin de l’Adour. Ils ont montré grâce à des outils de génétique des populations que les sources de recolonisation sont très probablement les secteurs avals des obstacles aménagés et que la perte de diversité génétique est faible lors de la recolonisation des zones à nouveau disponibles. Ces résultats laissent entrevoir un fort potentiel évolutif des populations nouvellement formées. Restauration de la libre circulation des poissons migrateurs La restauration et la maintenance de la connectivité des habitats aquatiques sont des préoccupations majeures pour les rivières sur lesquelles ont été installées de nombreux barrages hydroélectriques. En effet, les espèces migratrices comme le saumon atlantique, qui après être né en rivière, migre en mer pour grandir puis remonte en rivière pour se reproduire, sont mises en péril notamment par la présence d’ouvrages qui entravent leur libre circulation. Plusieurs procédés permettent de rétablir cette bonne circulation, comme le démantèlement des barrages ou l’aménagement de passes permettant aux poissons de franchir les ouvrages. Des installations de ce type ont été mises en place durant les dernières décennies sur plusieurs barrages du bassin de l’Adour. Elles ont permis la remontée et la reproduction de saumons sur des zones anciennement colonisées et nouvellement reconnectées. La génétique pour le suivi de la recolonisation des poissons migrateurs Les chercheurs ont utilisé des marqueurs génétiques pour déterminer l’origine des individus recolonisant les zones récemment reconnectés. Ils ont prélevé des morceaux de nageoires sur près de 1 000 jeunes saumons à différents points en aval et en amont de barrages récemment aménagés afin d’analyser leur ADN. Les résultats ont montré que les saumons de la Nive, de la Nivelle et des Gaves sont génétiquement différenciés. Sur la base de ces résultats, les chercheurs ont pu montrer que les saumons qui recolonisent de façon spontanée les zones récemment reconnectées du bassin de l’Adour proviennent très probablement de zones relativement proches, situées à l’aval immédiat des obstacles. Pérennité des nouvelles populations Les auteurs de ce travail ont également constaté que le niveau de diversité génétique des saumons échantillonnés en amont des obstacles ne présente pas de diminution significative par rapport aux saumons prélevés en aval. Ces résultats suggèrent que les dispositifs de franchissement sont non sélectifs et suffisamment efficaces ••• 8 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected] Juillet 2014 pour qu’il n’y ait pas une réduction artificielle de la diversité génétique des saumons dans les zones situées en amont. Du point de vue de la pérennité de la recolonisation, le maintien d’un haut niveau de diversité génétique est une condition essentielle pour le maintien d’un potentiel évolutif adéquat au sein de ces nouvelles populations. Des opérations de suivi démographique sont également mises en œuvre afin de déterminer la productivité des nouvelles populations et le caractère pérenne ou non de la recolonisation. Les meilleures zones de production de saumon se trouvant dans les eaux froides et courantes localisées en amont des rivières, il y a fort à parier que la recolonisation de ces zones à la suite de l’aménagement ou de l’effacement des barrages permettra un regain à long terme de la productivité des populations de saumon. Cette étude est donc très encourageante, car elle atteste de l’efficacité de l’aménagement et du démantèlement de certains obstacles hydrauliques pour faciliter ou restaurer la libre circulation des poissons migrateurs, essentielle à leur cycle de vie. Référence Perrier, C., Le Gentil, J., Ravigné, V., Gaudin, P. & Salvado, J.-C. (2014). Origins and genetic diversity among Atlantic salmon recolonizing upstream areas of a large South European river following restoration of connectivity and stocking, Conservation Genetics, 1–15. doi:10.1007/s10592-014-0602-3 Contact scientifique Charles Perrier Tel.+14186562131 / [email protected] Université Laval Philippe Gaudin Tel.05 59 51 59 70 / [email protected] Unité mixte de recherche Ecologie comportementale et biologie des populations de poissons Département scientifique Ecologie des prairies, forêts et milieux aquatiques Centre Inra de Bordeaux Aquitaine 9 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected] Juillet 2014 Vient de paraître Nos abeilles en péril Quel est le rôle des abeilles domestiques et sauvages dans les milieux naturels et agricoles ? Comment vivent-elles ? Que représente aujourd’hui l’apiculture ? Dans les informations alarmistes données sur la mort des abeilles, quelle est la part des faits vérifiables et vérifiés, et celle des simples rumeurs ou des cas anecdotiques ? Les auteurs répondent à ces questions tout en faisant un point sur les causes de mortalité et les solutions possibles. Très accessible, ce livre s’adresse à toutes les personnes sensibles au rôle crucial de ces pollinisatrices hors pair et ses répercussions sur l’agriculture. Les médias se font largement l’écho des problèmes récurrents de mortalité qui touchent les abeilles depuis quelques années. Si les pesticides semblent des coupables tout désignés par beaucoup, d’autres facteurs sont étudiés : impact des maladies, parasites et prédateurs, Mai 2014 • 192 p. changement des milieux et du climat, évolution des pratiques agricoles et Editeurs : Quæ apicoles, sans oublier l’effet de synergie quand plusieurs causes agissent Prix : 20 euros en même temps, comme le cocktail détonnant pesticides/pathogènes. Au-delà des causes inquiétantes de surmortalité les auteurs répondent aussi à toutes les questions que tout un chacun peut se poser sur les abeilles. L’ouvrage se conclut par un tour d’horizon des solutions possibles pour rendre vivable pour les abeilles notre monde hyper technologique. Très accessible, ce livre s‘adresse à toutes les personnes, universitaires, apiculteursou même agriculteurs, jardiniers amateurs,sensibles au rôle crucial de ces pollinisatrices hors pair et à ses répercussions sur l‘agriculture. En effet, si les besoins des abeilles ne sont plus satisfaits, les nôtres pourront-ils l’être encore longtemps ? Auteurs Vincent Albouy Entomologiste amateur et ancien attaché au laboratoire d’entomologie du Muséum national d’histoire naturelle de Paris, Vincent Albouy s’intéresse depuis près de 25 ans aux insectes communs et à leur protection, notamment au travers des jardins. Auteur de nombreux ouvrages grand public sur les insectes, il est actuellement président de l’Office pour les insectes et leur environnement (Opie). Yves Le Conte Directeur de recherche à l’Inra d’Avignon où il dirige l’unité Abeilles et Environnement. Il y développe des programmes de recherche sur la communication chimique chez les abeilles, les mécanismes, l’évolution et les perturbations des régulations sociales des colonies, le parasite de l’abeille, Varroa destructor, et sur les phénomènes responsables du déclin des populations. Il est aussi coéditeur de la revue scientifique Apidologie. 10 www.presse.inra.fr • 01 42 75 91 86 • [email protected]
