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http://lib.uliege.be https://matheo.uliege.be Impacts du changement climatique sur le développement et sur la préférence þÿdu site d oviposition du syrphe ceinturé (Episyrphus balteatus (De Geer)) Auteur : Figueiredo Caetano, Jéssica Alexandra Promoteur(s) : Francis, Frédéric; Plumier, Jean-Christophe Faculté : Faculté des Sciences Diplôme : Master en biologie des organismes et écologie, à finalité approfondie Année académique : 2018-2019 URI/URL : http://hdl.handle.net/2268.2/7340 Avertissement à l'attention des usagers : Tous les documents placés en accès ouvert sur le site le site MatheO sont protégés par le droit d'auteur. Conformément aux principes énoncés par la "Budapest Open Access Initiative"(BOAI, 2002), l'utilisateur du site peut lire, télécharger, copier, transmettre, imprimer, chercher ou faire un lien vers le texte intégral de ces documents, les disséquer pour les indexer, s'en servir de données pour un logiciel, ou s'en servir à toute autre fin légale (ou prévue par la réglementation relative au droit d'auteur). Toute utilisation du document à des fins commerciales est strictement interdite. Par ailleurs, l'utilisateur s'engage à respecter les droits moraux de l'auteur, principalement le droit à l'intégrité de l'oeuvre et le droit de paternité et ce dans toute utilisation que l'utilisateur entreprend. Ainsi, à titre d'exemple, lorsqu'il reproduira un document par extrait ou dans son intégralité, l'utilisateur citera de manière complète les sources telles que mentionnées ci-dessus. Toute utilisation non explicitement autorisée ci-avant (telle que par exemple, la modification du document ou son résumé) nécessite l'autorisation préalable et expresse des auteurs ou de leurs ayants droit.

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http://lib.uliege.be https://matheo.uliege.be

Impacts du changement climatique sur le développement et sur la préférence

þÿ�d�u� �s�i�t�e� �d ��o�v�i�p�o�s�i�t�i�o�n� �d�u� �s�y�r�p�h�e� �c�e�i�n�t�u�r�é� �(�E�p�i�s�y�r�p�h�u�s� �b�a�l�t�e�a�t�u�s� �(�D�e� �G�e�e�r�)�)

Auteur : Figueiredo Caetano, Jéssica Alexandra

Promoteur(s) : Francis, Frédéric; Plumier, Jean-Christophe

Faculté : Faculté des Sciences

Diplôme : Master en biologie des organismes et écologie, à finalité approfondie

Année académique : 2018-2019

URI/URL : http://hdl.handle.net/2268.2/7340

Avertissement à l'attention des usagers :

Tous les documents placés en accès ouvert sur le site le site MatheO sont protégés par le droit d'auteur. Conformément

aux principes énoncés par la "Budapest Open Access Initiative"(BOAI, 2002), l'utilisateur du site peut lire, télécharger,

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Par ailleurs, l'utilisateur s'engage à respecter les droits moraux de l'auteur, principalement le droit à l'intégrité de l'oeuvre

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un document par extrait ou dans son intégralité, l'utilisateur citera de manière complète les sources telles que

mentionnées ci-dessus. Toute utilisation non explicitement autorisée ci-avant (telle que par exemple, la modification du

document ou son résumé) nécessite l'autorisation préalable et expresse des auteurs ou de leurs ayants droit.

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Université de Liège

Faculté de Sciences

Département Biologie, Ecologie, Evolution

Septembre 2019

Gembloux Agro-Bio Tech

Laboratoire d’Entomologie fonctionnelle et évolutive

Impacts du changement climatique sur le développement et

sur la préférence du site d’oviposition du syrphe ceinturé

(Episyrphus balteatus (De Geer))

Jessica CAETANO

Mémoire présenté en vue de l’obtention du grade de Master en biologie des

organismes et écologie, à finalité approfondie

Option : Ethologie fondamentale et appliquée à la gestion des populations

Spécialisation : Ethologie des animaux sauvages et gestion de la faune terrestre

Promoteur : Prof. Fréderic FRANCIS

Co-promoteur : Prof. Jean-Christophe PLUMIER

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Jéssica CAETANO

1

Impacts of climate change on development and oviposition site preference of

marmalade hoverfly (Episyrphus balteatus(De Geer))

Caetano Jéssica1

1 Laboratory of Functional and Evolutionary Entomology, Gembloux Agro-Bio Tech, University of

Liège, Passage des Déportés, 2, 5030 Gembloux, Belgium

Abstract: Episyrphus balteatus DeGeer (Diptera: Syrphidae) is one of the most effective

predator species of aphid, acting as potential biological control agent in agrosystems. This

interaction can be impacted directly and indirectly by the climate change. The increase of

average temperature and atmospheric carbon dioxide concentration is known to have multiples

effects on plants-herbivores biology, behavior and communication. However, its implication on

this multitrophic interaction is still poorly understood. Through CO2 and temperature

predictions provided by IPCC, we studied: (1) the impact of an increase of 3°C and 6°C in the

average temperature (20°C) on larvae development of E. balteatus, taking into account their

weight, size and aphid consumption (Acyrthosiphon pisum Harris); (2) the impact of CO2

concentration (450 ppm and 800 ppm) combined with temperature (20°C and 23°C) in the

oviposition site selection of E. balteatus females on broad bean plants (Vicia faba L.) infested

with aphids (Apis fabae Scop). We found that an increase in temperature reduces the larvae

development time, decreasing their weight and size on the final stage. Changes in the larvae

size and weight can in turn lead to a reduced hoverflies fecundity and longevity. However, with

respect to aphid consumption, we found that the increase in temperature does not cause

significant changes. Regarding the impact of the CO2 and temperature combination, the

temperature is found to be the only parameter that has an effect on the oviposition site choice

of E. balteatus females. Therefore, the increase of temperature may affect profile of volatile

compounds of both plant and aphid, as well as aphid honeydew, indirectly impacting hoverfly

attraction. In general, a future increase in global mean temperature can have a negative impact

on E. balteatus biology, physiology and behavior.

Keywords: climate change; temperature; carbon dioxide; Episyrphus balteatus; Acyrthosiphon

pisum; larvae development; Apis fabae; oviposition site; volatile organic compounds.

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Jéssica CAETANO

2

Impacts du changement climatique sur le développement et sur la préférence du site

d’oviposition du syrphe ceinturé (Episyrphus balteatus (De Geer))

Caetano Jéssica

Résumé : Episyrphus balteatus DeGeer (Diptera: Syrphidae) est l’une des espèces prédatrices

de pucerons les plus efficaces, jouant un rôle vital dans les agrosystèmes en tant qu’agent de

potentiel de lutte biologique. Cette interaction peut être impactée directement ou indirectement

par le changement climatique. Il est couramment admis On sait qu’une augmentation de la

température moyenne et de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère a des

multiples effets sur la biologie, le comportement et la communication des plantes-herbivores.

Cependant, l'impact du changement climatique sur cette interaction multitrophique est encore

mal compris. À travers des prévisions de CO2 et de température fournies par l’IPCC, nous avons

étudié: (1) l’impact d’une augmentation de la température moyenne (20°C) de 3°C et de 6°C,

sur le développement larvaire d’E. balteatus, en tenant compte leur poids, taille et

consommation de pucerons (Acyrthosiphon pisum Harris); (2) l'impact de la concentration de

CO2 (450 ppm et 800 ppm) associée à la température (20°C et 23°C) sur la sélection du site

d’oviposition des femelles d'E. balteatus sur des fèves des marais (Vicia faba L.) infestées de

pucerons (Apis fabae Scop). Nous avons constaté qu'une augmentation de la température

réduisait le temps de développement des larves, diminuant leur poids et leur taille au stade final.

Des altérations au niveau de la taille et le poids des larves peuvent à leur tour entraîner une

réduction de la fécondité et de la longévité des syrphes. Cependant, en ce qui concerne la

consommation de pucerons, nous avons constaté que l’augmentation de la température ne

provoque pas des changements significatifs. Quant à l'impact de la combinaison de CO2 et de

température, il a été observé que la température est le seul paramètre ayant une incidence sur le

choix du site d’oviposition des femelles d’E. balteatus. Par conséquent, l’augmentation de la

température peut affecter le profil des composés volatils des plantes et des pucerons, ainsi que

du miellat des pucerons, ce qui a un impact indirect sur l’attraction des syrphes. En général, une

augmentation future de la température moyenne peut avoir un impact négatif sur la biologie, la

physiologie et le comportement d’E. balteatus.

Mots-clés: changement climatique; température; dioxyde de carbone; Episyrphus balteatus;

Acyrthosiphon pisum; développement larvaire; Apis fabae; site d’oviposition; composés

organiques volatils.

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Jéssica CAETANO

3

REMERCIMENTS

Je tiens à remercier mon promoteur, le Professeur Frédérique Francis, pour m’avoir permis de

réaliser un mémoire aussi passionnant au sein du laboratoire d’Entomologie fonctionnelle et

évolutive, situé à Gembloux Agro-Bio Tech (Université de Liège). Ensuite, je tiens aussi à

remercier toute l’équipe extraordinaire qui fait partie de ce laboratoire notamment Frédéric

Dressen (1er agent spécialisé), Didier Conoir (Techinicien), Rudy Caparros (1er Assistant),

Nicolas Poncelet (1er agent spécialisé), Jeannine Bortels (Agent spécialisé en chef), Catherine

Wuillaume (Secrétaire), Grégoire Noël (Assistant), Solène Blanchard (Doctorante), Junior

Corneille Fingu Mabola (Doctorant), Bertrand Hoc (Doctorant), Lucien Mostade (Technicien),

Laurent Serteyn (Assistant), Nicolas Leroy (Doctorant), Clément Martin (Assistant), Marie Gay

(Doctorante), Arnaud Segers (Doctorant). Je voulais souligner l’importance du travail

infatigable des agents spécialisés ainsi que des techniciens, en aidant tous ceux qui viennent

faire leur mémoire au laboratoire. Un grand merci aux doctorants/assistants qui m’ont soutenu

au cours de ce travail, notamment Grégoire Noël, Solène Blanchard, Antoine Boullis et Nicolas

Leroy. Merci aussi à tous les membres qui ont réalisaient son mémoire durant la même période

que moi, pour l’encouragement et amitié, Anouk Danel, Julie Bonnet, Arthur Van Damme,

Sylvain, Olivier Lourme, Florence Williscotte, Aurore, Brieuc Van Hassel et Marcy Monami.

Je tiens à remercier à mon co-promoteur, le Professeur Jean-Christophe Plumier pour toutes les

consignes au cours de l’année et d’avoir accepté être le co-promoteur de mon travail.

Je remercie aussi au Centre Wallon de Recherches Agronomiques (CRA-W) situé à Gembloux,

de m’avoir fourni les premiers œufs de syrphe pour que je puisse faire un élevage.

Un merci avec plein d’amour à ma famille (Maman, Papa, Bea, Mamy et Papy) pour être

toujours présente dans tous les moments de ma vie, même en étant loin physiquement, votre

soutien psychologique est essentiel. Un autre merci très spécial à ma famille de cœur (Isabelle,

Marie et Alex), de m’avoir accueilli à Liège et de m’avoir montré le vrai sens de l’amour et de

la famille. Un merci aux amis portugais qui font aussi partie de la famille : Gonçalo et Beto.

Encore un merci très spéciale à Marie Rose et Marcel, les propriétaires de mon kot à Gembloux,

qui ont rendu ces 6 mois beaucoup plus agréables en les remplissant de sourires chaleureux et

d’amour.

Finalement, merci à tous les amis qui ont fait partie de mon parcours en Belgique et qui ont

rendu cette expérience encore plus enrichissante : Servane, Julie, Laura, Laure-Anne, Elisa,

Louis, Benjamin, Alban, Quentin, France, Maud, Clément, Blandine.

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Jéssica CAETANO

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LISTE D’ABREVIATIONS

GES : Gaz à Effet de Serre

PRG : Potentiel de Réchauffement Global

CO2 : Dioxyde de Carbone

N2O : Protoxyde d’azote

CH4 : Méthane

IPCC: Intergovermmental Panel on Climate Change

RCP: Representative Concentration Pathway

ECS : Sensibilité du Climat à l’Equilibre

COV : Composés Organiques Volatils

EBF : (E)--farnésène

CRA-W : Centre Wallon de Recherches Agronomiques

IRM : Institute Royal Météorologique

T : Température

Ta : Température standard

Te : Température élevée

aCO2 : Niveau de dioxyde de carbone standard

eCO2 : Niveau de dioxyde de carbone élevé

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Jéssica CAETANO

5

TABLE DES MATIERES

I. Introduction…………………………………………………………………………..………......6

1. Interactions entre les plantes et les insectes pollinisateurs………………………....................8

1.1. Syrphidae……………………………………………………………….……….……..9

1.1.1. Le syrphe ceinturé (Episyrphus balteatus De Geer)……………….…..….……12

1.1.1.1. Biologie et écologie……………………………………………..………..12

1.1.1.2. Prédateurs et parasites………………………………….…….…….……..13

1.1.1.3. Proies………………………………………………....………..………....14

1.1.1.4. Site d’oviposition…………………………………………….……….…..17

1.1.1.5. Impacts des conditions environnementales…………….......…….….……19

II. Objectifs………………………………………………………………………..………….…...20

III. Matériel et Méthodes..……………………………………...…………………..……………...21

1. Plantes et pucerons………………………………………………………...……….…….. 21

1.1. Vicia faba………..…………………………………………………......…………….22

1.2. Acyrthosiphon pisum…………………………….………………….........…………. 22

1.3. Episyrphus balteatus…………………………………………………........…………23

2. Protocoles expérimentaux………………………………………………..…….....……….23

2.1. Impact de la température sur le développement larvaire d’Episyrphus

balteatus……………………………………………..………………………..………24

2.2. Impact de la température et du CO2 sur le choix du site d’oviposition d’Episyrphus

balteatus……………....................................................................................................25

3. Analyse statistique………………………………………………………………………...26

IV. Résultats………………………………………………………………………….….…..…… 27

1. Impact de la température sur le développement larvaire d’Episyrphus balteatus…..…….27

2. Impact de la température et du CO2 sur le choix du site d’oviposition d’Episyrphus

balteatus………………………….…………………………………….…………..……..36

V. Discussion……………………………………………………………….………………..……37

1. Impact de la température sur le développement larvaire d’Episyrphus balteatus……..….37

2. Impact de la température et du CO2 sur le choix du site d’oviposition d’Episyrphus

balteatus…………………………………………..……………..........…………………..39

VI. Conclusions…………………………………………….…………………..………………… 41

VII. Références bibliographiques…………………….…………………………..………………..41

VIII. Annexes…………………………………………………………………..………...………..58

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Jéssica CAETANO

6

I. INTRODUCTION

Le changement climatique représente une des plus grandes menaces pour la biodiversité

mondiale, étant fortement lié à l’émission de dioxyde de carbone dans l’atmosphère (Alvarez

et al., 2016; Miličić et al., 2018). Ce gaz correspond à un des gaz à effet de serre (GES) le plus

important et son origine résulte à la fois des phénomènes naturels et des activités humaines

(Blanchard et al., 2019). En Belgique, le dioxyde de carbone représentait 85,2 % des émissions

totales de GES en 2017, suivi par le méthane (7,0%), par le protoxyde d’azote (5,2%) et par les

gaz fluorés (2,7%) (“Climat.be”). Un facteur important à prendre en compte est le Potentiel de

Réchauffement Global (PRG) de chaque gaz. Par exemple, pour une période de 100 ans, le

méthane (CH4) a un PRG de 21, c’est-à-dire que 1 kg de CH4 provoque le même effet de serre

que 21 kg de CO2. Quant aux autres gaz, le protoxyde d’azote (N2O) possède un PRG de 310

et les gaz fluorés ont un PRG qui varie entre 500 et 23900 (Guns et Perrin, 2006). Néanmoins,

les gaz à effet de serre jouent un rôle très important en maintenant la température terrestre à un

niveau compatible avec la vie (Guns et Perrin, 2006). Par contre, il y a un effet de serre

additionnel qui est provoqué par les émissions anthropiques, mettant en danger l’avenir de la

planète. L’augmentation de ces émissions date depuis la révolution industrielle, quand l’homme

a commencé à consommer de plus en plus d’énergie à partir des combustibles fossiles. Outre la

combustion des énergies fossiles, la déforestation est aussi une des activités humaines qui

émettent le plus de CO2 (Guns et Perrin, 2006). Ainsi, depuis 1750, la concentration de CO2 est

passée de 280 ppm (parts par million) à 411 ppm en février 2019. Le rapport spécial (Global

Warming of 1.5ᵒC) réalisé en 2018 par le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution

du climat (GIEC, en anglais Intergovermmental Panel on Climate Change [IPCC]) estime que

le taux de réchauffement climatique anthropique est actuellement de 0,2ᵒC par décennie. Pour

son cinquième rapport (AR5), le GIEC a établi quatre scénarios RCP (Representative

Concentration Pathway), notamment le scénario RCP2.6, le scénario RCP4.5, le scénario

RCP6.0 et le scénario RCP8.5. Ces quatre hypothèses estiment la quantité de gaz à effet de

serre qui sera émise d’ici à 2100. Il est prévu qu’en 2100 les concentrations en équivalent CO2,

en incluant les concentrations de CH4 et N2O, seront de 475 ppm (RCP2.6), 630 ppm (RCP4.5),

800 ppm (RCP6.0) et 1313 ppm (RCP8.5). En ce qui concerne les températures, il a été estimé

une augmentation de 0,3ᵒC à 1,7ᵒC pour le scénario RCP2.6, de 1,1ᵒC à 2,6ᵒC pour le scénario

RCP4.5, de 1,4ᵒC à 3,1ᵒC pour le scénario RCP6.0 et de 2,6ᵒC à 4,8ᵒC pour le scénario RCP8.5.

En incluant l’incertitude climatique, l’augmentation de température pourrait varier de 2.5ᵒC à

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Jéssica CAETANO

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7.8ᵒC si les émissions de CO2 atteignent un taux supérieur à 1000 ppm. Par contre, la sensibilité

du climat à l’équilibre (ECS) estime qu’il sera très peu probable que l’augmentation de

température soit inférieure à 1ᵒC et supérieure à 6ᵒC. Outre l’augmentation de température,

depuis l’ère industrielle, il y a eu aussi une augmentation du niveau de la mer, de la précipitation

et du nombre de catastrophes naturelles (Boullis et al., 2015).

Les changements climatiques conduisent à une altération des écosystèmes à l’échelle mondiale,

affectant la distribution, la physiologie et la phénologie des espèces (Cianfrani et al., 2018). De

façon à survivre aux altérations météorologiques il est prévu que les espèces se déplacent vers

les grandes altitudes et les grandes latitudes. Donc, il faut prendre en compte les facteurs

déterminants pour le succès d’une espèce, notamment sa capacité de dispersion, son taux de

reproduction et son degré de spécialisation (Miličić et al., 2018). En commençant par les

plantes, une augmentation de CO2 provoque une diminution de leur valeur nutritionnelle et une

augmentation de leur ratio C:N et de leur taux de croissance (DeLucia et al., 2012). Ces impacts

directs sur les plantes peuvent à leur tour, affecter les organismes des niveaux trophiques plus

élevés (Bidart-Bouzat et Imeh-Nathaniel, 2008). Parmi ces organismes, les insectes

phytophages se démarquent ainsi que leurs ennemis naturels respectifs. Par conséquent, les

interactions multitrophiques entre les plantes, leurs insectes phytophages, et leurs ennemis

naturels (aux insectes phytophages) suscitent un grand intérêt dans le secteur de la recherche

scientifique (Lindroth, 2010; DeLucia et al., 2012; Boullis et al., 2018 ab). Quant aux insectes

phytophages, ils vont être affectés au niveau de leur taux de développement en lien avec leur

taux de consommation de leurs plantes hôtes (Bezemer and Jones, 1998). Ces altérations

physiologiques chez les insectes phytophages vont ensuite impacter le fitness (aussi appelée

valeur adaptative en français) des ennemis naturels. De plus, un changement des concentrations

des polluants atmosphériques peut perturber la communication chimique entre ces organismes,

affectant les interactions intra- et inter-spécifiques (Awmack et al., 1997; Hentley et al., 2014).

En ce qui concerne les interactions mutualistes entre les espèces, le changement des conditions

environnementales peut impacter leur phénologie, les mettant en danger. Deux espèces ont une

relation mutualiste quand toutes les deux bénéficient de leur interaction, bénéficiant d’un

service qu’elles n’auraient pas accès individuellement (Bronstein, 1994; Blanchard et al.,

2019). Le changement climatique peut donc causer des décalages phénologiques entre les

espèces, comme par exemple entre le moment de floraison des plantes et la période d’activités

des insectes pollinisateurs (Hughes, 2000; Scaven and Rafferty, 2013), ce qui peut conduire à

leur extinction réciproque (Kudo and Ida, 2013).

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Jéssica CAETANO

8

1. Interactions mutualistes entre les plantes et les insectes pollinisateurs

Les interactions entre les plantes et les insectes pollinisateurs ont une grande importance non

seulement écologique mais aussi économique (Scaven and Rafferty, 2013). Il y a 88% d’espèces

d’Angiospermes qui dépendent de la pollinisation zoogame (Ollerton et al., 2011). Les

perturbations au niveau des interactions plantes-pollinisateurs peuvent affecter les espèces

frugivores, avec également la dispersion de graines et l’attractivité des plantes (Kearns and

Inouye, 1997). Par ailleurs, le changement climatique peut être une des causes de ces

perturbations. Par exemple, Kudo et Ida (2013) ont montré que le décalage temporel entre

l’aubépine russe (Crataegus ambigua) et les bourdons (Bombus sp.), diminue le succès de la

graine (ratio graine/ovule). Un autre facteur à prendre en compte en cas d’un changement

climatique est le fait qu’il y a des espèces qui peuvent être remplacées par d’autres. Par exemple,

les habitats froids et humides sont défavorables aux insectes pollinisateurs, ce qui a permis de

libérer ces niches écologiques à d’autres espèces pollinisatrices, comme les colibris (González

et al., 2009). Donc la sensibilité des pollinisateurs aux conditions environnementales

défavorables joue un rôle essentiel dans leur efficacité pollinisatrice.

Lorsque les plantes sont physiologiquement soumises soit à des températures élevées, soit à des

concentrations élevées de dioxyde de carbone, la production de fleurs, de nectar et de pollen est

altérée ( Petanidou and Smets, 1996; Rusterholz and Erhardt, 1998; Saavedra et al., 2003, Koti

et al., 2005). Quant aux insectes pollinisateurs, l’augmentation de ces deux paramètres

climatiques (Température et CO2) va avoir une influence sur le temps de recherche de

nourriture, la taille au moment de la maturité et l’espérance de vie individuelle (Bosch et al.,

2000; Radmacher and Strohm, 2011; Rusterholz and Erhardt, 1998). Par exemple chez les

papillons, il est supposé qu’une diminution de la production de nectar augmente le temps

dépensé dans la recherche de nourriture. Ainsi, les papillons auront moins de temps pour

d’autres activités aussi essentielles, notamment l’oviposition et l’accouplement ce qui peut

conduire à une diminution de leur espérance de vie et leur succès reproductif (Rusterholz and

Erhardt, 1998).

Dans l’étude des impacts du changement climatique sur les interactions plantes-insectes, il est

aussi important d’envisager le troisième niveau trophique, c’est-à-dire, les prédateurs des

insectes phytophages (Boullis et al., 2018b). Pour localiser leur proie/hôte, les prédateurs et les

parasitoïdes utilisent les signaux chimiques émis soit par la plante infestée soit par les insectes

associés (Clavijo McCormick, 2016). Aussi, une augmentation de CO2 stimule l’émission des

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Jéssica CAETANO

9

composés volatiles émis par les plantes (Peñuelas and Staudt, 2010) ce qui peut déstabiliser la

localisation des proies par les prédateurs (Fonseca et al., 2014). Ce type d’interaction existe,

notamment, entre les pucerons et leurs prédateurs généralistes (Boullis et Verheggen, 2016).

Parmi ces derniers, on compte les espèces de syrphes aphidiphages (Diptera: Syrphidae), qui

peuvent être attirées non seulement par le miellat et les phéromones des pucerons (Leroy et al.,

2011; Verheggen et al., 2008) mais aussi par les substances volatiles des plantes (Harmel et al.,

2007; Verheggen et al., 2008). Malgré leur forte résilience au changement climatique, il y a des

espèces de syrphes qui peuvent être en danger, alors que d’autres auront une expansion de leur

distribution (Miličić et al., 2018). Les espèces qui seront les plus affectées sont celles qui

dépendent des interactions mutualistes et qui à leur tour sont essentielles pour d’autres services

écosystémiques, notamment la pollinisation. C’est pourquoi, la perte de ces espèces pourrait

conduire à un effondrement des rendements au niveau de l’agriculture, pouvant mener à des

pertes économiques (Kearns et al., 1998; Miličić et al., 2018).

1.1. Les Syrphidae

Les Syrphidea sont une des plus grandes familles de l’ordre des Diptères, comptant 6000

espèces décrites parmi un environ de 200 genres de quatre sous-familles (Eristalinae, Syrphinae,

Pipizinae et Microdontinae) (Sommaggio, 1999, Pauli et al., 2018). Cette famille a une aire de

distribution très large, se trouvant sur tous les continents sauf en Antarctique (Sommaggio,

1999). Les habitats les plus propices aux syrphes sont principalement les forêts, les prairies, les

marais, les tourbières, les jardins et les zones résidentielles (Veen, 2004). Dans ce contexte, les

conditions écosystémiques qui favorisent le plus la richesse de ce groupe sont les régions avec

un régime de pâturage modéré et disposant d’une importante source de fleurs (Lucas et al.,

2017). L’étude réalisée par Dor et Maillet-Mezeray (2011) a montré que les syrphes ont une

préférence pour les familles Apiaceae, Asteraceae, Hypericaceae et Rosaceae. De plus, il y a

eu d’autres familles qui ont aussi révélé un intérêt, notamment les Dipsacaceae, Cucurbitaceae,

Lamiaceae, Fabaceae, Poaceae, Polygonaceae, Caryophyllaceae, Plantaginaceae,

Brassicaceae, Oleaceae, Rubiaceae, Celastraceae et Ranunculaceae.

Morphologiquement, ces Diptères ont une taille qui peut varier entre 4 et 35 mm, des yeux

larges et une grande diversité de couleurs et de formes (Omkar and Mishra, 2016; Veen, 2004).

Aussi, certains syrphes présentent des caractères morphologiques très semblables aux

Hyménoptères, évitant ainsi la prédation. Ce mécanisme s’appelle le « mimétisme batésien » et

il a lieu quand une espèce inoffensive se fait passer pour une espèce dangereuse, en imitant sa

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Jéssica CAETANO

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morphologie (Sommaggio, 1999). Les syrphes peuvent être très diversifiés : (1) avec des

marquages jaunes et noirs comme les guêpes ; (2) brunâtre avec des marquages pâles comme

les abeilles ; (3) un corps couvert de poils longs et denses comme les bourdons ; (4) un corps

allongé comme les Symphytes. Cependant, il existe aussi des espèces de syrphes plus discrètes

et qui ressemblent plutôt aux mouches communes, avec une couleur noire ou brunâtre pour se

cacher facilement des prédateurs. Par contre, certains caractères morphologiques sont propres

aux syrphes, permettant de les différencier des Hyménoptères, notamment au niveau de leurs

petites antennes composées seulement de 3 articles, leurs larges yeux, deux ailes et deux

haltères. De plus, au niveau comportemental, contrairement aux Hyménoptères, les syrphes sont

capables de réaliser un vol stationnaire. Par rapport aux autres Diptères, les syrphes ont la

particularité morphologique de posséder une vena spuria sur chacune des ailes (fausse nervure

longitudinale situé entre les nervures R et M) (fig. 1A) ainsi qu’une paire d’arista (fil de soie)

au niveau du troisième article antennaire (fig. 1B) (Veen, 2004).

Figure 1 – Caractères propres aux syrphes. A- La vena spuria ; B – L’arista (Veen, 2004).

Au niveau économique et écologique, les syrphes jouent un rôle primordial dans la pollinisation

des plantes à fleurs non seulement des systèmes naturels mais aussi agricoles (Larson et al.,

2001; Winfree et al., 201; Amy et al., 2018). Le nectar par rapport au pollen, est une source

majeure d’énergie car il est composé d’hydrates de carbone facilement accessibles et de

protéines (Baker and Baker, 1973; Percival, 1961). Le pollen est riche en sucres non digérables,

des protéines, des lipides et quelques minéraux (Stanley and Linskens, 1974). Etant donné que

la production et le développement des œufs sont des processus très exigeants du point de vue

nutritionnel, les femelles vont consommer plus de pollen que de nectar. Les mâles consomment

plus de nectar que les femelles, car ils dépensent plus de temps et d’énergie en volant pour

chercher des partenaires (Haslett, 1989). Quant au pollen, les mâles l’utilisent en faibles

quantités pour réaliser la spermatogenèse (Gilbert, 1981).

A B

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Jéssica CAETANO

11

Malgré leur importance dans la pollinisation de plusieurs espèces de plantes, les syrphes

peuvent présenter différents degrés de spécialisation. Ces derniers sont, à leur tour, liés aux

différents traits morphologiques des insectes eux-mêmes. Les espèces qui possèdent un

proboscis court sont limitées à des fleurs qui produisent du nectar facilement accessible alors

que les espèces avec un long proboscis sont plus généralistes (Branquart et Hemptinne, 2000;

Gilbert, 1981). Toutefois, le miellat de pucerons peut servir d’alternative au nectar ou comme

une ressource alimentaire supplémentaire pour certaines espèces de syrphes (Gilbert, 1981;

Langoya and van Rijn, 2008). Une étude a également prouvé que les syrphes préfèrent se nourrir

à base de pollen et de nectar, ce qui permet d’augmenter leur longévité et maintenir les niveaux

de nutriments nécessaires (Pinheiro et al., 2015). Par ailleurs, il existe des traits floraux qui sont

plus attirants pour les syrphes que d’autres. Par exemple, l’étude de Rodríguez-Gasol et al.

(2019) a montré que les syrphes ont une préférence pour : (1) les fleurs arrondies et plates ; (2)

les bouquets de fleurs ; (3) les fleurs jaunes et blanches. Afin de discriminer les différents traits

de la fleur, les syrphes combinent plusieurs types d’information qu’ils obtiennent à partir des

odeurs, de la vision et du goût (Woodcock et al., 2014). Relativement à leur capacité visuelle,

les syrphes sont des organismes tétrachromates, c’est-à-dire qu’ils sont sensibles à la lumière

ultraviolette, bleue, verte et jaune (Kelber, 2001; Troje, 1993). Les yeux composés des syrphes

sont constitués de milliers d’ommatidies, récepteurs sensibles à la lumière. Chacune de ces

ommatidies est constituée par 8 cellules photoréceptrices (R1-R8) et, parmi ces cellules, deux

(R7 et R8) sont responsables de la captation de la lumière. Par contre, la préférence par la

couleur jaune est considérée comme un comportement inné. Par exemple, chez l’espèce

Eristalis tenax, seule la couleur jaune provoque le réflexe de prolongation du proboscis (Lunau

et al., 2018). Une inhibition de ce réflexe est observée quand la lumière ultraviolette et la

lumière bleue sont ajoutées. Outre les signaux visuels, les signaux olfactifs peuvent aussi

contribuer au choix de la plante. Malgré la préférence innée pour la couleur jaune, il y a des

espèces, notamment Episyrphus balteatus, qui peuvent apprendre à explorer des fleurs d’autres

couleurs (Primante and Dötterl, 2010).

Pour détecter les stimuli chimiques, les syrphes ont des sensilles gustatives sur le labellum (fig.

2), sur les tarses des membres antérieurs et sur l’ovipositeur. Ces organes sensoriels leur

permettent donc d’obtenir des informations concernant le goût, l’odeur et la texture, de façon

à choisir la meilleure source de nourriture (Hansen, 1978; Hanson, 1987).

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Jéssica CAETANO

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Figure 2 – Stimulation de la prolongation du proboscis après avoir détecté une substance sucrée à

partir des récepteurs gustatifs présentes dans les pattes. Les sensilles qui se trouvent au niveau du

labellum et des palpes labiaux sont aussi des récepteurs gustatifs (Reinhard, 2010).

Le choix de la plante dépend aussi du régime alimentaire des larves, c’est-à-dire que les

femelles cherchent des plantes qui offrent les conditions optimales à leur progéniture. Les

syrphes présentent trois stades larvaires et chaque femelle peut déposer entre 100 et 4500 œufs,

selon l’espèce. La durée du stade œuf diminue avec une augmentation de température et

humidité, atteignant un maximum de 5 jours. Contrairement aux adultes, les larves de syrphe

présentent une diversité de régimes alimentaires en fonction des espèces ciblées. Elles sont

capables d’exploiter une large gamme de ressources alimentaires, soit des végétaux

(phytophages) ou des champignons (mycophage) ou des matériaux morts (saprophages) ou des

animaux (zoophages) (Sommaggio, 1999; Veen, 2004). La zoophagie est le régime qui

prédomine chez les larves de syrphe qui s’alimentent à base d’autres insectes, principalement

de pucerons. L’espèce Episyrphus balteatus est l’une des espèces prédatrices de pucerons les

plus efficace, agissant comme un agent potentiel de lutte biologique dans les agrosystèmes

(Gilbert, 1981; Bugg et al., 2008; Bui Minh Hong and Ha Quang Hung, 2010; Pinheiro et al.,

2015).

1.1.1. Le syrphe ceinturé (Episyrphus balteatus De Geer)

1.1.1.1. Biologie et écologie

Le syrphe ceinturé appartient à la sous-famille Syrphinae, présentant une taille variant entre 8

et 12 mm et un abdomen avec des bandes noires et oranges (Mushtaq et al., 2016). E. balteatus

représente l’espèce la plus abondante dans les agrosystèmes et dans les habitats naturels en

Europe, étant responsable de la prédation de 234 taxa de pucerons (Colignon et al., 2000; Leroy

et al., 2010). Grace à son taux de reproduction et sa voracité importants, cette espèce peut offrir

un important service écologique aux cultures en Belgique en supprimant efficacement les

populations de pucerons (Almohamad, 2010; Tenhumberg and Poehling, 1995). Les larves sont

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Jéssica CAETANO

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des prédatrices plutôt nocturnes et elles agissent dans des zones restreintes permettant de limiter

la détection du danger par les pucerons et leur comportement de fuite (Ankersmit et al., 1986;

Niku, 1976).

E. balteatus est fortement lié aux habitats arboricoles parce que les individus se rassemblent en

essaims sous les arbres avant l’accouplement. Tandis que les femelles errent fréquemment à

l’extérieur des bois et préfèrent pondre dans les champs (Downes, 1969; Branquart, 1999). Par

rapport aux autres espèces aphidiphages, les femelles de cette espèce possèdent de nombreux

ovarioles et produisent de petits œufs (< 1mm), dont le nombre peut dépasser la centaine par

jour. De plus, afin d’économiser de l’énergie, les femelles distribuent les œufs en petites

parcelles (Branquart, 1999; Branquart et Hemptinne, 2000; Veen, 2004). En suivant un régime

alimentaire approprié, les femelles sont capables de pondre jusqu’à la fin de leur vie. Dans des

conditions de laboratoire, la longévité des femelles peut dépasser un mois. Quant à la maturité

sexuelle, les adultes prennent une semaine pour l’atteindre (Geusen‐Pfister, 1987). Le cycle

complet de l’œuf à l’adulte peut s’effectuer en 21 jours à 20°C (Ankersmit et al., 1986).

1.1.1.2. Prédateurs et parasites

Les œufs du syrphe ceinturé comme les deux premiers stades larvaires sont très susceptibles à

la prédation. En revanche, le troisième stade larvaire est capable de tuer les larves et les

nymphes d’autres prédateurs aphidiphages, comme par exemple de la cécidomyie du puceron

(Aphidoletes aphidimyza) (Hindayana et al., 2001). Le parasitisme représente aussi une

importante menace pour la survie du syrphe ceinturé pouvant altérer sa croissance et ainsi ses

interactions avec les pucerons. Le parasite le plus dangereux pour les larves de syrphe

ceinturé est l’espèce Diplazon laetatorius (Hymenoptera: Ichneumonidae) (Fitton et Rotheray,

1982). Cependant, les larves sont capables de se défendre en utilisant l’encapsulation comme

stratégie (Schneider, 1952). A partir du moment où les œufs de parasite sont identifiés comme

des corps étrangers, il y a une augmentation de la production d’hémocytes, cellules du système

immunitaire des invertébrés. Ces dernières peuvent se différencier en trois types de

cellules, notamment les plasmocytes, les lamellocytes et les cellules à cristaux. Les plasmocytes

réalisent la phagocytose, les lamellocytes sont responsables pour l’encapsulation, en entourant

le corps étranger, et les cellules à cristaux participent à la mélanisation. La mélatonine est très

importante dans des processus comme l’immobilisation des pathogènes et la cicatrisation de

blessures (Hazell et al., 2005; Apidianakis et Ferrandon, 2014). Chez E. balteatus, la résistance

au parasite Diplazon laetatorius augmente avec l’âge, ce qui peut être expliqué par

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l’augmentation du nombre d’hémocytes dans la circulation sanguine. Par contre, sous l’attaque

du parasite, il y a une prolongation de la durée du stade larvaire et du stade pupe. De plus, les

larves parasitées consommaient moins de pucerons que les larves saines, démontrant à quelle

point le parasitisme peut affecter les interactions multitrophiques (Hazell et al., 2005).

1.1.1.3. Proies

Comme mentionné précédemment, les larves d’E. balteatus sont prédatrices généralistes de

nombreuses espèces de pucerons. Les pucerons (Aphidoidea) font partie de l’ordre Hemiptera,

dont les insectes sont dotés d’un rostre de type piqueur-suceur, ne portant ni de palpes labiaux

ni de palpes maxillaires. Cet appareil buccal sert à piquer et à aspirer les substances contenues

dans une plante ou dans une proie (hémolymphe des invertébrés ou sang des vertébrés)

(Vilcinskas, 2016). Grace à leur taux de reproduction rapide et leur capacité de propagation, les

pucerons phytophages représentent un grand danger pour la production agricole (Emden et

Harrington, 2007). L’évolution des pucerons est fortement influencée par leur dépendance aux

plantes hôtes. La majorité des espèces est oligophage, étant associé soit à une seule espèce de

plante soit à quelques espèces très proches phylogénétiquement. Il y a aussi certaines espèces

de pucerons (10%) qui alternent entre deux espèces de plantes, l’hôte primaire et l’hôte

secondaire, selon la saison (Moran, 1992; Blackman et Eastop, 2000, 2008). Cependant, il

existe des espèces qui sont polyphages comme par exemple Aphis fabae (Gorur et al., 2005).

La plupart des Aphidoidea se trouve dans les régions tempérées de l’hémisphère Nord. Par

contre, la présence de pucerons dans les régions tropicales ou chaudes et/ou dans l’hémisphère

sud est rare, car les arbres typiques de ces habitats ne sont pas propices à leur développement

(Dixon, 2012; Eastop, 1972). En ce qui concerne son cycle de vie, cette superfamille des

Aphidoidea est très variable, comprenant des individus ailés et aptères et des formes sexuelles

ou parthénogéniques, avec des femelles ovipares et vivipares (Vilcinskas, 2016). Cette

alternation de générations permet aux pucerons de survivre ainsi aux conditions

environnementales adverses, notamment à un changement de température et de photopériode.

Une diminution de la température et de la durée du jour induit la reproduction sexuelle chez les

pucerons pour qu’ils soient ainsi capables de produire des œufs, survivant à l’hiver. Pour

détecter ce changement de photopériode, les pucerons sont munis de photorécepteurs

spécifiques localisés au niveau du protocérébron dorsal (Gao et al., 1999). Une autre menace

pour la survie des pucerons est l’attaque des prédateurs, comme les coccinelles adultes et les

chrysopes et les syrphes à l’état larvaire (Han et Chen, 2002). Par contre, au cours de

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l’évolution, les pucerons ont développé des stratégies de défense telles que la synthèse de

toxines et le mutualisme avec des fourmis. Dans cette interaction hétérospécifique, les fourmis

fournissent aux colonies de pucerons non seulement de la protection mais aussi de l’hygiène en

nettoyant les exuvies et en réduisant les risques d’infection fongique. En échange, les pucerons

offrent un approvisionnement en sucres, le miellat ( Way, 1963; Stadler et Dixon, 2005; Detrain

et al., 2010). Outre les hydrates de carbone, cette substance est aussi composée par une petite

quantité d’acides aminés et de vitamines (Mittler, 1958). Les pucerons excrètent du miellat en

réponse à la haute teneur en sucre de leur régime alimentaire à base du phloème des plantes.

Les monosaccharides sont assimilés à travers la paroi intestinale dans l’hémolymphe, alors que

les oligosaccharides sont rejetés dans le miellat (Wilkinson et al., 1997). Cependant, la

composition de ces excrétions ne dépend pas seulement de la plante hôte, mais aussi de l’insecte

lui-même, y compris ses symbiontes primaires. En effet, il y a des sucres additionnels qui sont

synthétisés par les pucerons ainsi que des acides aminés essentiels fournis par les bactéries

endosymbiotiques (Douglas, 1998; Hazell et al., 2005). De plus, la présence de

microorganismes dans le miellat contribue à la production de composés organiques volatils

(Leroy et al., 2011; Fischer et al., 2015). Ainsi, le miellat produit par les pucerons peut agir

comme une synomone en attirant les symbiontes mutualistes ou comme une kairomone en

attirant les ennemis naturels, notamment le syrphe ceinturé (Boullis et al., 2018a).

Depuis le premier stade larvaire, les larves d’E. balteatus sont capables de trouver de nouvelles

colonies de pucerons, pouvant parcourir une distance jusqu’à un mètre (Chandler, 1969; Leroy

et al., 2014). Par contre, en ce qui concerne le choix de la source de nourriture des larves, il y a

des espèces de pucerons qui sont plus préférées que d’autres. Ce choix dépend à son tour de

plusieurs facteurs, notamment du type de plante où le puceron est élevé, de la taille du puceron,

de la densité et de la taille de la colonie de pucerons, de la présence de toxines, du comportement

défensif des pucerons, du recrutement de fourmis, de la saison, de l’impact d’ennemis naturels

ou de la compétition entre les larves (Hodek, 1993; Kan, 1988; Hussein Sadeghi and Gilbert,

2000).

Sadeghi et Gilbert (2000) ont étudié l’effet de l’espèce de puceron utilisé comme source de

nourriture sur le fitness du syrphe ceinturé. Pour cette étude, ils ont utilisé 8 espèces de pucerons

(Acyrthosiphon pisum, Aphis fabae, Microlophium carnosum, Macrosiphum rosae, Aphis

sambuci, Aphis ruborum, Drepanosiphum plantanoides, Cavariella sp, Aphis pomi). Le fitness

a été mesuré sur base du taux de survie, du taux de croissance, de l’efficacité alimentaire, du

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Jéssica CAETANO

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poids des pupes, de la fécondité et de la longévité des adultes résultantes. Le puceron vert du

pommier (Aphis pomi) a été la seule espèce de puceron qui a provoqué une baisse des valeurs

de fitness du syrphe ceinturé. Ce résultat peut être dû à la petite taille d’A. pomi et au fait que

sa colonie était en déclin. Normalement, il y a une préférence pour les plus grandes espèces de

pucerons (Hodek, 1993) et pour les colonies qui sont en développement (Kan, 1988), afin que

les larves aient de quoi manger en quantité suffisante. Dans ce contexte, il a été vérifié que le

puceron A. pisum élevé sur la fève des Marais (Vicia faba L.) est une des espèces préférées par

le syrphe ceinturé (Fig.3) ( Vanhaelen et al., 2001; Almohamad et al., 2007).

Figure 3 – Consommation d’un puceron (Acyrthosiphon pisum) par une larve d’Episyrphus balteatus.

Les colonies de pucerons sont connues aussi pour être des populations transitoires qui durent

rarement plus de quatre ou cinq semaines ( Dixon, 1998; Branquart, 1999). En raison de la

surpopulation et/ou de la dégradation de la plante hôte, les populations de pucerons s’effondrent

rapidement à la suite de la migration des individus ailés. Cet évènement représente un des

facteurs les plus limitantes à la croissance de la population d’E. balteatus. Afin de survivre, ces

syrphes ont développé trois adaptations relativement au moment auquel les œufs sont déposés,

au taux de croissance et à la production et dispersion des œufs. Quant à la ponte, les femelles

privilégient les colonies qui sont au début de leur croissance exponentielle, évitant que le

développement des larves ne soient ni en retard ni en avance par rapport aux pucerons (Kan et

Sasakawa, 1986; Kan, 1988, 1989; Hemptinne et al., 1993; Branquart et al., 1997; Branquart,

1999b). En outre, les larves se développent à un taux de croissance très élevé et sont capables

de survivre avec un régime pauvre en pucerons (Tenhumberg et Poehling, 1992; Rojo et al.,

1996; Branquart, 1999b). Pour finir, il a aussi été proposé que ce taux de mortalité lié au

développement des colonies de pucerons a favorisé les femelles avec une fécondité élevé ainsi

que la dispersion des œufs (Mackauer et Völkl, 1993; Branquart, 1999b; Hopper, 1999).

® Arthur Van Damme

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Jéssica CAETANO

17

1.1.1.4. Site d’oviposition

La localisation et l’acceptation du site d’oviposition sont réalisées en 4 étapes, dans lesquelles

les syrphes utilisent la vision, l’audition, l’olfaction et la gustation. Dans la première étape, les

femelles utilisent surtout la vision en choisissant la végétation qui possède la taille, la densité

et la couleur qui leur conviennent le plus (Lunau, 1993; Sutherland et al., 1999; Laubertie et

al., 2006; Almohamad et al., 2009). La deuxième étape consiste à la reconnaissance de la

colonie de pucerons à partir de la vision et de l’olfaction (Dixon, 1959; Kan, 1988; Budenberg

and Powell, 1992; Sutherland et al., 2001; Almohamad et al., 2008b; Verheggen et al., 2008).

Ensuite, la troisième étape comprend le traitement des stimuli olfactifs reçus, dont des

composés organiques volatils (COV) libérés par le miellat, les pucerons et les plantes

(Verheggen et al., 2008). Finalement, dans la dernière étape il y a la prolongation du proboscis

(stimuli gustatif) en réponse au miellat excrété par les pucerons, suivi de la prolongation de

l’abdomen ou oviposition (Fig.4) (Dixon, 1959; Budenberg and Powell, 1992).

Figure 4 – Prolongation de l’abdomen ou oviposition chez Episyrphus balteatus.

Tenant en compte la faible capacité de dispersion des larves de syrphe, le choix du site

d’oviposition par les femelles peut avoir une grande influence sur la performance de leur

progéniture (Verheggen et al., 2008). Il a été identifié que la présence de bactéries du genre

Staphylococcus dans le miellat est responsable pour la production de composés organiques

volatils en deux espèces de pucerons (Schulz et Dickschat, 2007; Leroy et al., 2011; Boullis et

al., 2018a). Par exemple, l’espèce Staphylococcus xylosus a été trouvée dans le miellat d’A.

fabae et est responsable pour la production des composés volatiles qui attirent la fourmi noire

des jardins (Lasius niger) (Fischer et al., 2015). Alors que la bactérie Staphylococcus sciuri est

présente dans le miellat d’A. pisum et est connue pour émettre deux composés volatiles qui sont

responsables d’attirer et d’induire la ponte chez E. balteatus (Leroy et al., 2011). Ces substances

volatiles sont notamment le 3-méthyl-2-butenal et un de ses acides respectifs, l’acide 2-

® Jéssica Caetano

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Jéssica CAETANO

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méthylbutanoïque. De plus, il existe encore un autre acide provenant du 3-méthyl-2-butenal,

l’acide 3-méthylbutanoïque qui est aussi attractif envers E. balteatus mais qui n’induit pas

l’oviposition (Schulz and Dickschat, 2007; Leroy et al., 2011). Outre les molécules volatiles

émis par le miellat, les phéromones d’alarme chez les pucerons agissent comme des kairomones

pour leurs prédateurs (Al Abassi et al., 2000). Francis et al. (2005) ont vérifié que le syrphe

ceinturé est surtout attiré par la molécule (E)--farnésène (EBF). Cependant, quand les

pucerons ne sont pas présents, les syrphes continuent à être toujours attirés par les plantes qui

présentent seulement du miellat, confirmant son pouvoir attractif (Vosteen et al., 2016). Plus le

potentiel reproductif et la performance des pucerons sont élevés, plus la quantité de miellat

produite est grande. Etant donné que l’attractivité du miellat est corrélée avec sa quantité, les

syrphes préfèrent les colonies de pucerons qui présentent une haute performance et un haut

potentiel reproductif (Vosteen et al., 2016). Pourtant, la concentration minimale de miellat

nécessaire pour induire l’oviposition chez les syrphes est de 35l, ce qui correspond à la

quantité produite par un environ de 50 pucerons (Leroy et al., 2014; Vosteen et al., 2016). Cette

attirance peut aussi être optimisée par la plante où la colonie de pucerons est installée. Vosteen

et al. (2016) ont montré qu’E. balteatus préfère pondre sur Vicia faba par rapport aux autres

espèces de plantes natives, quand elle est infestée par des pucerons de la race Medicago ou

Trifolium. Par contre, quand les plantes sont contaminées par la race Pisum, l’espèce de la

plante hôte n’influence pas le nombre d’œufs par E. balteatus.

La fécondité peut être aussi affectée par d’autres facteurs, tels que la présence de compétiteurs

intra- ou interspécifiques et l’âge des femelles (Guest, 1984; Völkl, 1990; Sadeghi et Gilbert,

2000; Scholz et Poehling, 2000; Almohamad et al., 2008a). En ce qui concerne les

compétiteurs, Almohamad et al. (2008) ont montré que les colonies de pucerons qui contiennent

des momies ou des exuvies sont moins attractives pour les syrphes femelles. Ces dernières

évitent de pondre au sein des colonies avec des œufs ou des larves conspécifiques ( Völkl, 1990;

Scholz and Poehling, 2000). Quant à l’âge, plus un organisme s’approche de la fin de sa vie,

moins il est exigeant relativement au site d’oviposition (Mangel, 1987). Malgré leur préférence

hiérarchique marquée par des espèces particulières de pucerons, les femelles d’E. balteatus

perdent leur capacité discriminative au fur et à mesure qu’elles vieillissent (Guest, 1984; H.

Sadeghi et Gilbert, 2000).

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Jéssica CAETANO

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1.1.1.5. Impacts des conditions environnementales

Les conditions environnementales, notamment la température, l’humidité, la photopériode et la

quantité de CO2 dans l’air, peuvent avoir un impact important sur le fitness et le développement

des espèces. Par exemple, les larves d’E. balteatus sont très sensibles aux changements

climatiques en ce qui concerne leur appétit. Une augmentation de température de 14 à 22°C

diminue leur consommation de 1140 à 660 pucerons (Tenhumberg et Poehling, 1995). Quant à

la durée de développement d’E. balteatus, le cycle complet de l’œuf à l’adulte peut s’effectuer

en 21 jours à 20°C, alors qu’à 15°C, il nécessite 43 jours (Ankersmit et al., 1986). Une

augmentation de la température conduit à une diminution de la durée de développement,

augmentant ainsi le nombre de générations par an (Hart et al., 1997; Hondelmann and Poehling,

2007). Aussi, avec les basses températures, le syrphe ceinturé peut entrer en diapause, ce qui

inhibe à la fois le développement des ovaires et l’accumulation de graisse pendant l’hiver.

Contrairement aux femelles, les mâles ne sont pas capables de survivre l’hiver dans les régions

tempérées parce qu’ils n’arrivent pas à augmenter la quantité de graisse corporelle (Schneider,

1969; Hondelmann et Poehling, 2007). Le stade adulte d’E. balteatus devient actif quand les

températures dépassent 13°C et il vole préférentiellement pendant la nuit. Par contre, la

migration représente une autre stratégie pour combattre le taux de mortalité élevé pendant

l’hiver. Cette espèce est connue pour migrer vers les régions méditerranéennes à la fin de l’été.

Cependant, les deux stratégies impliquent des nombreux risques mais l’importance de chacune

peut varier d’une année à l’autre. Dans le nord de l’Allemagne, par exemple, il existe deux

hypothèses pour que le syrphe ceinturé soit présent en nombre suffisant pour réduire les

populations de pucerons dans les cultures de céréales : soit les syrphes qui ont hiverné donnent

naissance à un grand nombre de descendants soit ils ont migré et par conséquent, ils arrivent tôt

dans la saison et en abondance (Hondelmann et Poehling, 2007).

Quant au dioxyde de carbone, il a été aussi un paramètre ciblé dans quelques études. Concernant

le développement larvaire du syrphe ceinturé, une augmentation du CO2 atmosphérique n’a pas

d’impact immédiat ni sur le poids ni sur la longueur des larves (Boullis et al., 2018b). Par

contre, quand le choix du site d’oviposition a été testé, les femelles d’E. balteatus ont montré

une préférence pour le système plante-puceron provenant des conditions normales de CO2

(Boullis et al., 2018b). Une possible explication pour cette préférence est le fait que la

composition de composés organiques volatiles du miellat excrété par les pucerons change selon

les conditions de CO2. Boullis et al. (2018a) ont constaté une diminution de la qualité et

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Jéssica CAETANO

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diversité du miellat produit par des pucerons élevés dans des conditions de CO2 élevé. En fait,

dans le miellat correspondant aux conditions de CO2 ambiant, quatre molécules

supplémentaires étaient présentes par rapport au miellat provenant des conditions de CO2 élevé,

à savoir l’éthanal, l’isobutanol, le 2-méthyl-1-butanol et le 3-méthyl-2-butén-1-ol (Boullis et

al., 2018a). Cette différence de composition peut être responsable de la modification du

caractère attractif des deux miellats. Cependant, cette différence au niveau de la composition

de miellat et de la préférence du site d’oviposition n’a pas été confirmée par Boullis et al.

(2018b), ce qui empêche de savoir avec certitude les effets du CO2 sur le miellat, ainsi que sur

le choix du site d’oviposition du syrphe ceinturé.

Quant à la phéromone d’alarme des pucerons, le (E)--farnésène, un taux de CO2

atmosphérique élevé altère sa production et son émission (Boullis et al., 2017, 2018b). La

diminution d’EBF provoqué par une augmentation de CO2 peut être liée à une altération au

niveau de la plante hôte qui, à son tour, a un impact sur le développement des pucerons,

affectant la voie de biosynthèse de cette molécule (Boullis et al., 2017). Etant donné que

l’activité enzymatique est altérée par un taux de CO2 élevé, il est plausible que la production

d’EBF soit altérée, rendant les pucerons moins attractives que ceux qui ont été élevés dans des

conditions standard de CO2 ( Misra et Chen, 2015; Boullis et al., 2017).

Un autre paramètre à tenir en compte avec un changement de CO2 est la quantité de miellat

excrété par les pucerons. Cependant, Fu et al. (2010) ont vérifié qu’une augmentation de CO2

dans l’air conduisait à une augmentation de miellat excrété. Alors que Boullis et al. (2018a) et

Sun et al. (2009) ont observé une diminution de miellat excrété. Donc l’augmentation de CO2

dans l’air nécessite de nouvelles études afin de mieux comprendre son impact sur les insectes

et leurs plantes hôtes.

II. OBJECTIFS

Tenant en compte la problématique du changement climatique et le danger qu’il peut

représenter pour les espèces et les interactions multitrophiques, ce sujet est souvent abordé.

Suite aux projections de l’évolution de la température moyenne, un des objectifs de ce travail

est d’étudier l’impact d’un changement de température sur le développement larvaire

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d’Episyrphus baltealtus. Par rapport aux études réalisées précédemment (Hart et al., 1997; Bui

Minh Hong et Ha Quang Hung, 2010), cette partie vise à apporter des nouveaux concepts en

utilisant des températures spécifiques justifiées par les projections du changement climatique

et en étudiant l’impact de ces températures sur la fécondité du syrphe. Durant cette première

partie, nous projetons de mesurer le poids et la taille des larves, le nombre de pucerons

consommés, le taux de survie et le nombre d’œufs selon différentes conditions de températures.

Ensuite nous avons comme objectif étudier les impacts de la températures sur la deuxième

génération d’E. balteatus en utilisant les mêmes paramètres, afin de voir s’il y a des différences

par rapport à première génération.

Dans la deuxième partie de ce travail, le but est de se focaliser sur le choix du site d’oviposition

d’E. balteatus et d’étudier l’impact du changement climatique sur ce choix. Une fois que les

études sur l’effet du CO2 n’ont pas été très cohérentes, il a été suggéré par Boullis et al. (2018a)

d’ajouter un autre paramètre climatique à l’expérience. Donc, dans cette partie l’objectif est

d’étudier l’impact de la combinaison de différentes valeurs de températures et de CO2 sur le

choix du site d’oviposition d’E. balteatus. Par contre, contrairement à l’étude faite par Boullis

et al. (2018a), ce test de préférence a été fait sur un nouveau modèle de puceron, Aphis fabae.

La sélection de cette espèce est due au fait qu’elle est le modèle étudié depuis une centaine de

générations en laboratoire face aux différentes conditions de température et de CO2, ce qui

garantit la cohérence des expérimentations.

III. MATERIEL ET METHODES

1. Plantes et pucerons

Les élevages ont été maintenus dans des chambres conditionnées situées au laboratoire

d’entomologie fonctionnelle et évolutive de la faculté de Gembloux Agro-Bio Tech

(Université de Liège), à une température de 20 ± 1 °C, à une humidité de 60±10%, et à une

photopériode 16:8h (lumière: obscurité) sous une lumière banche intense (77 lmol/sqm/s)

générée par des diodes électroluminescentes (LED).

1.1. Vicia faba

L’espèce de plante qui a été utilisé pour réaliser les élevages et les expériences est la fève

des marais (Vicia faba L. var. major), une légumineuse de la famille des Fabaceae. Le choix

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de la fève des marais concerne le fait qu’elle représente l’espèce du genre Vicia la plus

résistante aux pucerons et qui, en plus, est celle avec laquelle leur fitness est le plus grand

(Birch and Wratten, 1984). En outre, V. faba est une plante hôte universelle pour tous les

génotypes de A. pisum (Sandström and Pettersson, 1994).

En ce qui concerne leur culture, les plantes ont été cultivées dans des bacs en plastique (30

x 20 x 6 cm), contenant un mélange de vermiculite et de perlite (proportion 1 :1), afin de

favoriser la rétention d’eau et ainsi de maintenir un taux d’humidité constant. Pour l’élevage,

3 cages ont été utilisées (47,5 x 47 ,5 x 93 cm), chacune avec 5 plateaux de plantes : (1)

Plateaux de semis ; (2) Plantes avec une taille intermédiaire ; (3) Plantes bien développées

infestées de pucerons. A chaque fois que les plantes infestées devenaient endommagées, les

tiges ont été découpées et ont été mises dans une autre cage pour que les pucerons puissent

coloniser les nouvelles plantes. Toutes les semaines, il a été fait le semis de 5 plateaux, pour

garantir la bonne qualité nutritive des plantes, en assurant ainsi le bon développement des

pucerons (Boullis et al., 2018b, 2018a).

1.2. Acyrthosiphon pisum

Acyrthosiphon pisum (Harris) a été élevé afin de disposer d’une source de nourriture et un

stimulus d’oviposition pour le syrphe ceinturé.

Les études précédentes ont privilégié le plus souvent cette espèce de puceron comme proies

au vu de son développement rapide et de la taille importante menant à des biomasses

produites élevées (Birch and Wratten, 1984), garantissant ainsi le bon développement du

syrphe ceinturé.

Les premiers pucerons qui ont été utilisés pour infester les premières plantes ont été obtenus

à partir de l’élevage du laboratoire d’entomologie fonctionnelle et évolutive de la faculté de

Gembloux Agro-Bio Tech. Cet élevage, à son tour, a été produit à partir d’une seule femelle

parthenogénétique, permettant l’obtention de pucerons identiques génétiquement. Ensuite,

les pucerons destinés à cette étude ont été maintenus dans une cage d’élevage (47,5 x 47 ,5

x 93 cm) possédant 5 plateaux de plantes V. faba qui sont prêtes à être infestées 9 jours après

avoir été semées. Comme mentionné précédemment, les plateaux de plantes ont été

renouvelés toutes les semaines, garantissant un développement optimal des pucerons.

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1.3. Episyrphus balteatus

Le syrphe ceinturé, Episyrphus balteatus, est considéré l’espèce poly-aphidiphage la plus

importante au niveau des systèmes agricoles en Belgique (Colignon et al., 2000). En ce qui

concerne son élevage, les œufs d’E. balteatus ont été obtenus au Centre de Wallon de

recherches agronomiques (CRA-W). Donc, pour leur élevage, la plante qui supportait les

œufs a été mise dans une cage d’élevage (47,5 x 47 ,5 x 93 cm) en contact avec d’autres

plantes infestées de pucerons. Quand les larves ont émergé, elles ont bénéficié d’une

alimentation ad libitum à base de pucerons du pois, jusqu’au moment où elles ont atteint le

stade de pupe pour être placées dans deux cages de vol (75 x 60 x 90 cm), destinées à des

expériences différentes : (1) les individus pour la reproduction et (2) individus naïfs (absence

de contact avec des pucerons et plantes) pour un test de choix. Une fois émergés, les adultes

ont été soumis à un régime à base de pollen et miel. Chaque cage avait donc de l’eau

(accessible par une éponge) et 3 boîtes de pétri contenant un morceau de papier filtre, du

miel et du pollen. La source de nourriture et l’eau ont été changés une fois par semaine

(Boullis et al., 2018a).

2. Protocoles expérimentaux

Afin d’étudier les impacts du changement climatique, plusieurs températures et

concentrations de dioxyde de carbone (CO2) ont été sélectionnées suite aux projections

d’évolution climatiques, en tenant compte de la température moyenne pendant les mois plus

chauds. A partir des données fournies par l’IRM (Institute Royal Météorologique), il a été

obtenu une température de 20°C pour la valeur moyenne à Uccle (Bruxelles), entre 2012 et

2017, de mai jusqu’à août et de 10h à 18h. Ensuite, à partir des projections, il a été ajouté les

valeurs estimées pour 2100. Ainsi, la deuxième température, notamment 23°C, a été choisi

en se basant sur le scénario intermédiaire (RCP6) qui prévoit une augmentation des

températures moyennes de 2°C à 4°C d’ici 2100. Enfin, il a été aussi choisi une température

de 26°C pour représenter le scénario pessimiste (RCP8.5) qui prévoit une augmentation de

6°C.

En ce qui concerne le CO2, il a été utilisé deux concentrations, notamment la concentration

ambiante (aCO2) et la concentration élevée (eCO2). La concentration ambiante correspond

à 450 ± 50 ppm et la concentration élevée corresponde à 450 ppm (aCO2) + 350 ppm (800

ppm). Ces concentrations ont été choisies en s’appuyant aux estimations faites par Sillmann

et al. (2013).

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2.1. Impact de la température sur le développement larvaire d’Episyrphus balteatus

Premièrement, les syrphes adultes destinés à la reproduction ont été soumis à la présence de

plantes infestées de pucerons, afin de stimuler l’oviposition. Ensuite, les plantes ont été

soumises aux différents traitements de température de façon à éviter l’endommagement des

œufs. Pour cette expérience, il a été testé 3 températures, soit 20°C, 23°C et 26°C. Ces

températures ont été contrôlées dans des chambres conditionnées. Un total de 90 œufs a été

utilisé et suivi pour les trois modalités. Lors de l’émergence des larves, celles-ci ont été

individualisées dans des boîtes de pétri de 35 mm de diamètre, humidifiées avec quelques

gouttes d’eau et fermées avec du parafilm troué. Afin de nourrir les larves, il a été fourni 50

pucerons par jour (Samuel et al., 2005; Boullis et al., 2018b). A chaque fois que la nourriture

a été changée, les boîtes de pétri ont été nettoyées. Pour qu’il soit possible d’analyser les

impacts directs de la température uniquement sur le développement larvaire du syrphe, il

faut que les autres facteurs, notamment les plantes et les pucerons, soient élevés dans des

conditions ambiantes (20 ± 1 °C). Cela permet d’éviter un biais en éliminant les impacts que

la température pourrait avoir sur les plantes et les pucerons, affectant ainsi le développement

larvaire. De façon à analyser cet impact, plusieurs données ont été suivies : la taille et le

poids de chaque larve ont été mesurés à l’aide d’une balance analytique avec une précision

de 0.01 mg (Kern ABT 120-5DM ; Kern, Germany) et d’une loupe binoculaire graduée. La

durée de chaque stade et le nombre de pucerons consommés ont été déterminés. Finalement,

quand les larves sont passées au stade de pupes, les boîtes de pétri ont été déplacées dans

une cage de vol avec de l’eau et de la nourriture à base de miel et de pollen. A partir du

moment où les femelles ont atteint leur maturité sexuelle, elles (10 par traitement) ont été

individuellement placés dans une cage d’élevage (47,5 x 47 ,5 x 93 cm) pendant 3h, en

présence d’une plante infestée de pucerons. Afin de tester les effets de la température sur

l’oviposition du syrphe, la fécondité pour chaque femelle a été évaluée.

La deuxième étape de cette expérience a été testé l’impact de la température sur le

développement larvaire de la deuxième génération d’E. balteatus issue des œufs déposés par

les femelles précédemment mentionnées.

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2.2. Impact de la température et du CO2 sur le choix du site d’oviposition d’Episyrphus

balteatus

Dans ce travail, quatre scénarios ont été testés : (1) CO2 et température à des niveaux

standards, 450 ± 50 ppm (aCO2) et 20 ± 1 °C (Ta) respectivement ; (2) Niveau de CO2 élevé

(eCO2 = aCO2 + 350 ppm) et température standard (Ta) ; (3) Niveau de CO2 standard (aCO2)

et température élevée (Te=23°C) ; (4) CO2 et température élevés (eCO2 et Te). L’élevage d’A.

fabae a été réalisé sur la fève des marais, dans une enceinte par condition. Les plantes

destinées aux expériences ont été cultivées dans des pots en plastique (8 x 8 x 7 cm) avec du

terreau universel (Espace chassart S.A.), dans une enceinte par condition. Conformément

aux essais de quantification réalisés par Boullis et al. (2018), il faut 35 l de miellat pour

induire l’oviposition chez les syrphes, ce qui corresponde au miellat excrété par 50 pucerons

A. pisum pendant 24 h. Comme A. fabae est une espèce plus petite qu’A. pisum, chaque

plante a été infesté avec 55 pucerons, 48 heures avant l’expérience, assurant l’attractivité du

miellat. Les plantes infestées ont été recouvertes avec des sachets plats en cellophane

Natureflex (160 x 300 mm) et scellées avec un élastique. Chaque enceinte a été construite à

partir de plaques transparentes (PLEXIGLAS® GS, transparent 0F00 GT, 8 mm

d’épaisseur ; Evonik Industries, Essen, Germany) (Fig.5).

Figure 5 – Enceinte avec les plantes Vicia faba infestées avec Acyrthosiphon pisum.

Afin d’étudier le site d’oviposition préféré des femelles d’E. balteatus selon les changements

de dioxyde de carbone et température, elles ont été mises individuellement dans une cage de

vol en présence de deux plantes issues de deux traitements différents. En combinant chaque

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fois deux plantes différentes, il y a eu 6 combinaisons à tester (tableau 1). Les deux plantes

ont été positionnées à une distance de 20 cm l’une de l’autre. Pour chaque scénario, 10

femelles naïves ont été testées, faisant un total de 60 femelles. Les femelles utilisées dans

cette expérience sont issues de la population qui a était élevée en conditions normales et qui

était destinée aux manipulations d’oviposition. Pour stimuler la ponte, les femelles ont été

exposées à deux types de plantes pendant 3h (Fig. 6). Pour finir, le nombre d’œufs sur chaque

plante a été compté.

Figure 6 – Illustration du test de choix du site d’oviposition par les femelles d’Episyrphus balteatus.

Au total, il a été utilisé 88 femelles pour les tests, comptant au moins 12 femelles par test

(tableau 1). Lorsque les femelles ne pondaient pas, le nombre de répétitions a été augmenté

de manière à avoir le même nombre d’observations par test.

Ta x aCO2 Ta x aCO2 Ta x aCO2 Ta x eCO2 Ta x eCO2 Te x aCO2

Ta x eCO2 Te x eCO2 Te x aCO2 Te x aCO2 Te x eCO2 Te x eCO2

12 ♀ 21 ♀ 14 ♀ 12 ♀ 12 ♀ 16 ♀

Tableau 1 – Illustration des 6 combinaisons des quatre conditions environnementales ainsi que le

nombre de femelles d’Episyrphus balteatus utilisées par test.

3. Analyses statistiques

L’ensemble des données a été analysé avec le logiciel R (version 3.5.3). En ce qui concerne

l’expérience de l’impact de la température sur le développement larvaire d’E. balteatus, il a

été comparé la consommation de pucerons, la prise de poids et l’augmentation de la taille,

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entre les trois conditions de températures. Un test paramétrique d’analyse de variance

(ANOVA) a été utilisé après vérification de la normalité des données par un test Shapiro-

Wilk (p > 0,05). En cas de non normalité des données, il a été nécessaire d’opter pour un test

non paramétrique de Kruskal-Wallis. Ensuite, en cas de différence significative (p < 0,05),

des tests de comparaison de moyennes ont été effectués pour connaître les températures qui

ont été particulièrement différentes les unes des autres. Pour les résultats significatifs obtenus

à partir des tests ANOVA, un test de Tukey a été appliqué, alors que pour les résultats

significatifs provenant des tests Kruskal-Wallis, le plus adéquat est celui de Dunn. De façon

à savoir si les variables quantitatives sont corrélées entre elles, une matrice de nuages de

points sera construite. En outre, pour étudier le taux de survie des larves, il a été construit

des courbes de survie de Kaplan– Meier en fonction de la température, en utilisant le test

Log-Rank pour comparer ces courbes.

Quant à l’expérience de l’impact du CO2 et de la température sur le choix du site

d’oviposition d’E. balteatus, la fécondité pour chaque femelle sur deux plantes différentes a

été comparé à l’aide du test de Student. En cas de non normalité des données, le test de

Wilcoxon-Mann-Whitney a été appliqué au lieu du test de Student. Tous les résultats sont

présentés sous forme de moyennes (± erreurs standards).

IV. RESULTATS

1. Impact de la température sur le développement larvaire d’Episyrphus balteatus

Afin d’analyser l’effet de la température d’une manière plus générale, des boxplots ont été

construits (Fig. 7). Relativement au poids, les larves ont pris en moyenne 20,3 ± 5,7 mg par

jour à 20°C, 17,0 ± 4,7 mg par jour à 23°C et 18,8 ± 3.9 mg par jour à 26°C (Fig. 5A). Dans

ce cas, la température n’a pas montré des effets significatifs sur le poids des larves (Kruskal-

Wallis : 2 = 4.12 ; p = 0.127). Quant à la taille, les larves ont augmenté en moyenne de 8,7

± 1,6 mm par jour à 20°C, 8,3 ± 1,4 mm par jour à 23°C et 8,8 ± 1,1 mm par jour à 26°C

(Fig. 5B). De nouveau, la différence de la taille entre les températures n’a pas été

significative (Kruskal-Wallis : 2 = 1,13 ; p = 0.567). En ce qui concerne la consommation

de pucerons, les larves ont consommé en moyenne 28 ± 5 pucerons par jour à 20°C, 28 ± 4

pucerons à 23°C et 31 ± 4 pucerons par jour à 26°C (Fig. 5C). Par contre, le nombre de

pucerons consommés par les larves a été significativement différent entre les températures

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(Kruskal-Wallis : 2 = 17.1 ; p = 1,95 x 10-4), notamment entre les 26°C et les 20°C (Test de

Dunn : p = 0.002) et les 26°C et les 23°C (Test de Dunn : p = 0.000).

Figure 7 – Effet de la température sur le développement larvaire d’Episyrphus balteatus. A – Le poids

(mg) des larves en fonction de la température ; B – La taille (mm) des larves en fonction de la

température, C – Le nombre de pucerons consommés par les larves en fonction de la température ; * :

différence significative (p < 0,005).

*

*

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29

A partir des boxplots il n’est pas possible de constater comment la température peut affecter

le développement larvaire chez E. balteatus en ce qui concerne la prise de poids et

l’augmentation de la taille. Il faut donc regarder plus en détail et étudier chacune de ces

variables par jour de mesure à partir des courbes d’évolution.

En commençant par le gain de poids par les larves (Fig. 8), lors du premier jour de mesure,

il y a eu une différence significative entre les températures (Kruskal-Wallis : 2 = 13,4 ; p =

0,001). Cette différence était majeure entre la température de 26°C (0,96 ± 0.13 mg) et les

températures de 23°C (0,49 ± 0,15 mg, Test de Dunn : p = 2 x 10-4) et de 20°C (0,46 ± 0,06

mg, Test de Dunn : p = 0,006). Aucune différence significative de poids entre les larves

élevées à 20°C et 23°C n’a été observée. Pour les jours de mesure suivants, jusqu’au

quatrième jour du stade larvaire, les larves à 26°C ont été toujours les plus lourdes par rapport

à celles à 23°C et 20°C qui étaient très similaires. Donc pour le deuxième jour, les larves

élevées à 26°C (5,0 ± 0,5 mg) ont été significativement (Kruskal-Wallis : 2 = 16,1 ; p = 3 x

10-4) plus lourdes que les larves à 23°C (2,5 ± 0,4 mg, Test de Dunn : p = 1 x 10-4) et les

larves à 20°C (2,6 5 ± 0,3 mg, Test de Dunn : p = 6 x 10-4). Egalement pour le troisième

jour, la différence de poids a été significative (Kruskal-Wallis : 2 = 18,3 ; p = 1 x 10-4) entre

les larves à 26°C (13,3 ± 2,0 mg) et les larves à 23°C (5,5 ± 1,0 mg, Test de Dunn : p =

0,000) et à 20°C (6,1 ± 0,7 mg, Test de Dunn : p = 0,002). Pour le quatrième jour, le poids a

aussi été significativement différent (ANOVA : F = 9,2 ; p = 1 x 10-4) entre les larves à 26°C

(23,3 ± 1,9 mg) et à 23°C (12,6 ± 1,7 mg, Tukey’s HSD : p = 2 x 10-4) et à 20°C (15,6 ±

1,8 mg ; Tukey’s HSD : p = 0,014). Par contre, au cinquième (ANOVA : F = 3,23 ; p = 0,05)

et au septième jour (ANOVA : F = 2,49 ; p = 0,1) il n’y a eu aucune différence significative

entre le poids des larves dans les différentes températures. De plus, pour la première fois,

une différence significative (ANOVA : F = 8,3 ; p = 8 x 10-4) de poids a été vérifiée entre

les températures de 20°C (38,13 ± 1,7 mg et de 23°C (29,2 ± 1,6 mg) au sixième jour du

stade larvaire (Tukey’s HSD : p = 8 x 10-4) , ayant toujours une différence (Tukey’s HSD :

p = 0,022) entre les conditions à 20°C et à 26°C (30,8 ± 2 mg) mais pas entre les températures

de 26°C et de 23°C. Au dernier jour, la seule différence de poids (ANOVA : F = 9,5 ; p =

0,012) remarquable a été celles entre 26°C (22,5 ± 6 mg) et 20°C (36,3 ± 3,2 mg) (Tukey’s

HSD : p = 0,036).

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Jéssica CAETANO

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Figure 8 – Effet de la température, par jour, sur le poids des larves d’Episyrphus balteatus. * :

différence significatif entre une combinaison de températures ; ** : différence significatif entre

deux combinaisons de température ; *** : différence significatif entre les trois combinaisons de

température. . Il y a une différence significative quand le p-value < 0,05.

Quant à la taille des larves (Fig. 9), dans les premiers 4 jours du stade larvaire, il y a eu une

différence significative entre les larves soumises à 26°C et celles à 23°C et à 20°C. Plus

précisément, le premier jour (Kruskal-Wallis : 2 = 13,2 ; p = 0,001) les larves à 26°C avaient

en moyenne 2,5 ± 0 ,16 mm alors que les larves à 23°C avaient 1,9 ± 0,18 mm (Test de

Dunn : p = 0,009) et à 20°C avaient 1,5 ± 0,14 mm (Test de Dunn : p = 2 x 10-4). Pour le

deuxième jour, il a aussi été observée une différence de taille significative (ANOVA : F =

12,9 ; p = 2,62 x 10-5) entre les larves élevées à 26°C (5,6 ± 0,3 mm) et les larves élevées à

23°C (3,9 ± 0,3 mm ; Tukey’s HSD : p = 5,4 x 10-4) et à 20°C (3,5 ± 0,3 mm ; Tukey’s HSD :

p = 3,8 x 10-5). Egalement pour le troisième jour où les larves soumises à 26°C (8,1 ± 0,5

mm) présentaient une taille significativement plus grande (ANOVA : F = 7,8 ; p = 0,001)

que les larves soumises à 23°C (5,9 ± 0 ,4 mm; Tukey’s HSD : p = 0,001) et à 20°C (6,2 ±

0,4 mm; Tukey’s HSD : p = 0,007). Le quatrième jour, les larves à 26°C (10 ± 0,4 mm)

présentaient toujours une taille significativement plus grande (ANOVA : F = 4,9 ; p = 0,011)

que les larves à 23°C (8,1 ± 0,5 mm ; Tukey’s HSD : p = 0,013) et 20°C (8,3 ± 0,4 mm ;

Tukey’s HSD : p = 0,036). Comme vu précédemment avec le poids, le cinquième jour

(Kruskal-Wallis : 2 = 1,6 ; p = 0,4) et le septième jour (Kruskal-Wallis : 2 = 5,5 ; p = 0,064)

**

**

**

**

** *

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Jéssica CAETANO

31

n’ont pas montré de différence significative de taille entre les larves des différentes

températures. En outre, au sixième jour les larves à 23°C (11,1 ± 0,3 mm) ont montré, pour

la première fois, une différence de taille significative (Kruskal-Wallis : 2 = 13,5 ; p = 0,000)

par rapport à celles à 20°C (12,3 ± 0,2 mm ; Test de Dunn : p = 0,0001). Pour finir, au dernier

jour du stade avant que les larves se transforment en pupe, il a été observé une différence de

taille significative (ANOVA : F = 8,2 ; p = 0,009) entre les larves à 26°C (10,7 ± 1 mm) et

les larves à 23°C (12,8 ± 0,3 mm ; Tukey’s HSD : p = 0,024) et les larves à 20°C (13,5 ± 0,3

mm; Tukey’s HSD : p = 0,008). Il est possible aussi de vérifier que les larves à 26°C

présentent, pendant les premiers jours, un poids et une taille supérieurs aux autres larves,

finissant le cycle avec la plus petite taille et le plus petit poids.

Figure 9 – Effet de la température, par jour, sur la taille des larves d’Episyrphus balteatus * :

différence significatif entre une combinaison de températures ; ** : différence significatif entre deux

combinaisons de température ; *** : différence significatif entre les trois combinaisons de

température. Il y a une différence significative quand le p-value < 0,05.

Relativement à la consommation de pucerons (Fig. 10), l’effet de la température est

beaucoup moins significatif, contrairement à ce que nous nous attendions. Il a été obtenu des

différences significatives seulement en 3 jours du stade larvaire, notamment le premier, le

deuxième et le septième jour. Le premier jour, les larves à 26°C (44 ± 2 pucerons ; Test de

Dunn: p = 0,000) et à 20°C (43 ± 2 pucerons; Test de Dunn : p = 0,003) ont consommé

significativement (Kruskal-Wallis : 2 = 16,6 ; p = 2,5 x 10-4) plus de pucerons que les larves

**

**

**

**

*

**

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Jéssica CAETANO

32

à 23°C (35 ± 2 pucerons). Au deuxième jour, les larves à 26°C ont consommé en moyenne

39 ± 2 pucerons, ce qui a été significativement différent (Kruskal-Wallis : 2 = 10,3 ; p =

0,006) par rapport aux larves à 20°C (Test de Dunn : p = 7 x 10-4) qui ont consommé en

moyenne 30 ± 2 pucerons. Enfin, au septième jour du stade, les larves à 20°C (5 ± 1

pucerons) ont consommé significativement moins (Kruskal-Wallis : 2 = 13,2 ; p = 0,001)

que les larves à 23°C (14 ± 3 pucerons ; Test de Dunn : p = 0,002) et les larves à 26°C (19

± 6 pucerons ; Test de Dunn : p = 0,001).

En ce qui concerne les jours auxquels il n’a pas été constatée une différence significative

dans la consommation de pucerons entre les différentes conditions de températures, nous

pouvons observer le troisième jour (Kruskal-Wallis : 2 = 5,9 ; p = 0,053), le quatrième jour

(Kruskal-Wallis : 2 = 4,6 ; p = 0,1), le cinquième jour (Kruskal-Wallis : 2 = 4,8 ; p = 0,09),

le sixième jour (Kruskal-Wallis : 2 = 1,5 ; p = 0,47) et le huitième jour (Kruskal-Wallis : 2

= 3,3 ; p = 0,19).

Figure 10 – Effet de la température, par jour, sur la consommation de pucerons chez les larves

d’Episyrphus balteatus * : différence significatif entre une combinaison de températures ; ** :

différence significatif entre deux combinaisons de température ; *** : différence significatif entre

les trois combinaisons de température. Il y a une différence significative quand le p-value < 0,05.

En général, ce que nous pouvons vérifier c’est que le poids et la taille des larves ont

tendance à augmenter au cours du temps, alors que la consommation de pucerons diminue.

De plus, les larves soumises à 26°C augmentent rapidement en poids et en taille pendant

**

*

**

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Jéssica CAETANO

33

les premiers quatre jours, atteignant ensuite une valeur limite et finissant par diminuer. A

partir de la matrice de nuages de points (Fig. 11), nous pouvons observer que la taille et le

poids des larves sont fortement corrélés (r = 0,94), alors que les pucerons consommés par

les larves est faiblement et négativement corrélés avec la taille (r = -0,42) et le poids (r = -

0,42) des larves.

Figure 11 – Matrice de nuage de points qui illustre la corrélation entre la taille, le poids et les

pucerons consommés chez les larves d’Episyrphus balteatus.

Quant au taux de développement larvaire, les premières pupes ont été obtenues à 26°C le

cinquième jour après l’émergence de l’œuf, suivis par celles à 23°C le sixième jour et enfin

par celles à 20°C le septième jour. Donc, nous pouvons vérifier que le temps de

développement larvaire diminue avec l’augmentation de la température.

En ce qui concerne le taux de mortalité chez les larves d’E. balteatus soumises à différentes

températures, il y a eu 50,0% des larves qui sont mortes à 26°C, 21,4% à 23°C et 31,2% à

20°C. A partir des courbes de survie (Fig. 12), il est possible de vérifier que la probabilité

que les larves survivent à 26°C est plus faible qu’à 23°C et à 20°C. Au huitième jour du

stade larvaire, par exemple, les larves à 26°C atteignent 50% de mortalité, ce qui n’arrive

jamais chez les larves qui ont été élevées à 23°C et à 20°C. Par contre, contrairement à ce

que nous nous attendions, la probabilité de survie est plus faible chez les larves à 20°C que

chez les larves à 23°C. Donc les larves soumises à 26°C ont une durée de survie

significativement plus courte que les larves à 20°C et à 23°C (Log-Rank, p = 0,030),

confirmant l’impact de la température sur le temps de survie des larves d’E. balteatus.

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Jéssica CAETANO

34

Figure 12 – Effet de la température sur la probabilité de survie des larves d’Episyrphus balteatus

illustré par les courbes de survie de Kaplan– Meier.

Quant aux adultes résultants de cette expérience de température (tableau 2), il est possible

de constater qu’il y a eu un plus grand impact sur l’émergence d’adultes à 26°C. Cependant,

les températures de 20°C et de 23°C ont eu presque la même proportion d’adultes émergés

par rapport au nombre de pupes.

Pupes Femelles Males Température

19 4 8 20°C

22 8 6 23°C

17 3 1 26°C

Tableau 2 – Adultes émergés d’Episyrphus balteatus en fonction de la température.

En ce qui concerne la fécondité des femelles soumises aux différentes températures, il n’y a

eu qu’une femelle à 20°C qui a pondu 81 œufs. A 23°C et à 26°C les femelles n’ont pas

pondu pendant les 3h de test.

Afin de réaliser la deuxième étape de l’expérience de température, une plante infestée a été

placée dans une cage de vol avec deux femelles pendant 24h, dans les chambres à 23°C et

26°C, une fois qu’il y avait déjà des œufs pour la deuxième génération à 20°C. La femelle à

23°C a pondu 61 œufs et la femelle à 26°C a pondu 58 œufs. Par contre, aucune larve n’a

émergé de ces œufs. La même procédure a été effectuée encore 3 fois, mais il n’y eu toujours

pas de larves qui ont émergés. Donc, la condition de température qui a permis le

développement d’une deuxième génération a été la condition à 20°C, étant impossible de

vérifier l’impact de la température sur le développement larvaire de la deuxième génération

d’E. balteatus.

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Jéssica CAETANO

35

De manière à comparer les températures moyennes utilisées au cours de cette expérience et

les valeurs réelles des températures moyennes enregistrées au cours de cette année, les

observations réalisées par la station d’Uccle ont été utilisées. En conjuguant ces valeurs de

température au nombre d’adultes d’E. balteatus observées au cours de l’année 2019, nous

pouvons avoir une idée de la température correspondante à leur période de plus haute activité

(Fig. 13). Ainsi, il est possible de constater que les mois, jusqu’au mois d’août, auxquels ils

ont été les plus actifs c’était pendant le mois de juin et de juillet, avec une température

moyenne de 18,5°C et 19,5°C respectivement.

Figure 13 – Nombre d’adultes Episyrphus balteatus observés en Belgique au cours de l’année 2019

obtenu à partir du site « observations.be » avec les respectives moyennes de températures prises par

la station d’Uccle.

2. Impact de la température et du CO2 sur le choix du site d’oviposition d’Episyrphus

balteatus

Des 87 femelles testées, 51 ont montré un comportement d’oviposition, c’est-à-dire 58,6%.

Des différences significatives ont été observées seulement avec les plantes infestées qui ont

été exposées à différentes températures et à un taux de CO2 ambiant (Tableau 3). Dans ce

travail, les femelles ont montré une préférence pour le miellat produit par les pucerons qui

ont été élevés à une température et un taux de CO2 ambiants. Par contre, quand le CO2 est

élevé, la température n’a aucune influence sur le choix du syrphe.

3°C 7°C

8,5°C 11°C

12°C

18,5°C

19,5°C

Mois de l’année 2019

Nom

bre

d’i

ndiv

idus

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Jéssica CAETANO

36

Ta x aCO2 Ta x aCO2 Ta x aCO2 Ta x eCO2 Ta x eCO2 Te x aCO2

Ta x eCO2 Te x eCO2 Te x aCO2 Te x aCO2 Te x eCO2 Te x eCO2

9/12 ♀ 7/21 ♀ 9/14 ♀ 9/12 ♀ 9/12 ♀ 9/16 ♀

t = 1.11 t = - 0.89 t = 2.71 W = 46 t = 0.46 t = 0.91

p = 0.284 p = 0.389 p = 0.021 p = 0.657 p = 0.654 p = 0.379

Ta x aCO2

25 ± 7 oeufs

Ta x aCO2

11 ± 4 œufs

Ta x aCO2

27 ± 6 œufs

Ta x eCO2

15 ± 2 œufs

Ta x eCO2

22 ± 5 œufs

Te x aCO2

15 ± 3 œufs

Ta x eCO2

16 ± 5 oeufs

Te x eCO2

17 ± 5 oeufs

Te x aCO2

10 ± 2 œufs

Te x aCO2

16 ± 6 œufs

Te x eCO2

18 ± 5 œufs

Te x eCO2

10 ± 4 œufs

Tableau 3 – Résultats des tests de choix du site d’oviposition d’Episyrphus balteatus, démontrant

combien de femelles ont pondu au sein de la population totale par test. W : probabilité du test de

Wilcoxon-Mann-Whitney ; t : probabilité du test de Student ; p : p-value du test ; Ta : température

standard ; Te : température élevée ; aCO2 : niveau de dioxyde de carbone standard ; eCO2 : niveau de

dioxyde de carbone élevé.

Dans le premier test de choix (aCO2Ta vs eCO2Ta), les femelles ont déposé en moyenne 25

± 7 œufs sur les plantes infestées venant des conditions aCO2Ta et 16 ± 5 œufs sur les plantes

infestées venantes des conditions eCO2Ta (Annexe 1). Dans le deuxième test de choix

(aCO2Ta vs eCO2Te), les femelles ont déposé en moyenne 11 ± 4 œufs sur les plantes

infestées venantes des conditions aCO2Ta et 17 ± 5 œufs sur les plantes infestées venantes

des conditions eCO2Te (Annexe 2). En ce qui concerne le troisième test de choix (aCO2Ta

vs eCO2Te), le seul significatif (test de Student : t = 2,71 ; p = 0,021), les femelles ont

déposé en moyenne 27 ± 6 œufs sur les plantes infestées venantes des conditions aCO2Ta et

10 ± 2 œufs sur les plantes infestées élevées dans les conditions aCO2Te (Annexe 3). Quant

au quatrième test de choix (aCO2Te vs eCO2Ta), les femelles ont déposé en moyenne 16 ±

6 œufs sur les plantes infestées venantes des conditions aCO2Te et 15 ± 2 œufs sur les plantes

infestées élevées dans les conditions eCO2Ta (Annexe 4). Dans le cinquième test de choix

(eCO2Ta vs eCO2Te), les femelles ont déposé en moyenne 22 ± 5 œufs sur les plantes

infestées venantes des conditions eCO2Ta et 18 ± 5 œufs sur les plantes infestées élevées

dans les conditions eCO2Te (Annexe 5). Finalement, dans le dernier test de choix (aCO2Te

vs eCO2Te), les femelles ont déposé en moyenne 15 ± 3 œufs sur les plantes infestées

venantes des conditions aCO2Te et 10 ± 4 œufs sur les plantes infestées élevées dans les

conditions eCO2Te (Annexe 6).

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Jéssica CAETANO

37

V. DISCUSSION

1. Impact de la température sur le développement larvaire d’Episyrphus balteatus

Il est couramment admis que le taux métabolique des insectes augmente avec la température,

ce que conduit à une accélération du développement (Atkinson, 1994; Trudgill et al., 2005;

Gligorescu et al., 2018). Cet évènement peut être expliqué par le fait que les hautes

températures augmentent la vitesse des réactions chimiques, provoquant ainsi une

augmentation des taux de croissance et de développement (Begon et al., 2005).

Premièrement, il a été confirmé que l’augmentation de la température diminue la durée de

développement chez E. balteatus ( Hart et al., 1997; Bui Minh Hong et Ha Quang Hung,

2010). Ensuite, pendant les 4 premiers jours du développement larvaire, il a été observé que

les larves soumises à 26°C étaient significativement plus lourdes et plus grandes que les

larves soumises à 23°C et à 20°C. Cette différence peut être liée au fait qu’à une plus haute

température les larves ont une consommation de pucerons plus importante et un taux de

croissance plus rapide (Gligorescu et al., 2018). Malgré ce taux élevé de développement

durant les premiers jours, il a été constaté que les larves exposées à une température de 26°C

sont finalement plus petites et légères que les larves des deux autres conditions. Cela

s’explique par le fait que lorsque les insectes sont soumis à des températures plus élevées, la

qualité de la digestion est altérée ce qui empêche de convertir efficacement la nourriture

consommée en masse corporelle (Neat et al., 1995; Khafagi et al., 2016). Alors que les larves

à 23°C et à 20°C ont montré un gain de poids plus lent, elles présentent une valeur maximale

(poids critique) plus élevée, ce qui peut être dû à la présence d’enzymes plus efficaces dans

l’assimilation des nutriments (Bochdanovits and de Jong, 1974). Observer une diminution

de la masse larvaire après une prise de poids importante (plus ou moins rapide selon les

conditions) est une évolution classique de la morphologie de toutes larves (Davidowitz et

al., 2004; Davidowitz et Nijhout, 2004). Ce changement de tendance est dû à la préparation

à la mue vers le stade pupe après avoir atteint les niveaux nutritionnels nécessaires à ce

processus (Soleyman-Nezhadiyan et Laughlin, 1998). La diminution de poids est provoquée

à la fois par la dégradation de l’hormone juvénile (JH) et par la sécrétion de l’hormone

prothoracicotropique (PTTH) et des ecdystéroïdes (Davidowitz et al., 2004; Davidowitz et

Nijhout, 2004). Pendant cette phase les larves arrêtent de s’alimenter et entrent dans le

processus de mue métamorphique, ce qui comprend notamment la dissociation du tissu

adipeux (Davidowitz et al., 2004; Davidowitz et Nijhout, 2004; Jia et al., 2017). De plus, le

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Jéssica CAETANO

38

poids final de la larve joue un rôle essentiel dans la longévité et la fécondité des adultes. Plus

le poids est élevé plus le fitness (ou valeur adaptative) de la larve va être important

(Bochdanovits et De Jong, 2003; Lee et Roh, 2010). Dés lors, il est attendu que les larves

soumises à 26°C aient une faible probabilité de survie ainsi qu’une fécondité réduite comme

cela a été observé au cours de cette expérience.

Par contre, par rapport à la courbe d’évolution concernant la consommation de pucerons par

jour, les résultats obtenus dans ce travail ne sont pas en accord avec les études réalisées

précédemment (Bui Minh Hong et Ha Quang Hung, 2010). Normalement les larves du

premier stade larvaire consomment très peu de pucerons, augmentant la consommation au

fur et à mesure du temps. Lors de nos expériences, les larves soumises aux trois conditions

ont commencé à consommer une quantité importante de pucerons, maintenant plus au moins

cette consommation constante pendant les premiers 4 jours du stade larvaire.

Aussi, Hart et al. (1997), ont suggéré que la limite de température, pour que E. balteatus

complète son cycle de développement, doit se trouver entre 25°C et 30°C. Par contre, dans

ce travail les larves soumises à 23°C n’ont pas été capables de créer une deuxième

génération, montrant ainsi une faible fécondité.

En ce qui concerne les résultats qui ne vont pas à l’encontre des résultats d’études

précédentes, il faut tenir en compte qu’il y a plusieurs facteurs qui peuvent aussi influencer

la performance des syrphes. Il peut s’agir de la souche de l’espèce et le stress causé par la

manipulation des larves (peser et mesurer la taille tous les jours du développement). De plus,

au laboratoire nous travaillons avec des températures moyennes constantes ce que ne

s’observe pas quand les syrphes sont dans leurs conditions naturelles. La période de vol de

cette espèce se situe entre février et novembre, ayant un pic d’activité pendant l’été. Nous

avons pu constater que les températures moyennes les plus élevées en Belgique cette année

ont été observées pendant juin (18,5°C) et juillet (19,5°C). Ces moyennes indiquent que la

deuxième température utilisée dans cette expérience (23°C) peut représenter un stress

thermique pour le syrphe ceinturé en Belgique, ayant des conséquences au niveau de sa

fécondité et longévité.

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Jéssica CAETANO

39

2. Impact de la température et du CO2 sur le choix du site d’oviposition d’Episyrphus

balteatus

Dans le choix du site d’oviposition par E. balteatus il est important de tenir en compte

l’impact de toutes les sources de substances d’attractivité. En effet, les femelles peuvent être

attirées par divers composés organiques volatiles (COVs) émis par les plantes, par les

pucerons en interaction avec les bactéries associées aux plantes et aux insectes, présentes

dans le miellat des pucerons (Leroy et al., 2010).

Quant à l’influence du CO2 sur le choix du site d’oviposition, il a été vérifié que les femelles

de syrphe n’ont pas présenté une préférence entre le système plante-pucerons soumis à un

taux de CO2 standard et celui soumis à un taux de CO2 élevé, tous les deux à une température

standard. Nos résultats vont donc à l’encontre des résultats obtenus par Boullis et al. (2018a).

Par contre, Boullis et al. (2018b) ont observé une préférence des femelles de syrphe pour les

plantes et les pucerons provenant des conditions de CO2 standards ce qui est cohérant une

fois que les concentrations de la phéromone d’alarme émise pas les pucerons, (E)--

farnésène (EBF), diminuent avec une augmentation de CO2. Ces résultats contradictoires

peuvent provenir du fait que le nombre de répétitions utilisées (n=9) dans cette expérience

et dans celle de Boullis et al. (2018a) soit insuffisant pour montrer une préférence

significative.

Au sein de cette expérience, le seul teste dans lequel les femelles ont montré une préférence

a été celui entre deux plantes infestées soumises à des températures différentes et à un taux

de CO2 standard. En ce qui concerne les COVs produits par les bactéries présentes dans le

miellat d’A. fabae, la présence de deux acides attractifs pour le syrphe ceinturé, notamment

l’acide 2-méthylbutanoïque et l’acide 3-méthylbutanoïque, a été confirmée (Fischer et al.,

2015). Par contre leurs concentrations sont très faibles par rapport à celles produites par les

bactéries présentes dans le miellat d’A. pisum, ce qui justifie le fait les COVs produits par

les bactéries d’A. fabae soient plutôt impliqués dans sa relation mutualiste avec la fourmi

noire des jardins. Malgré leur faible concentration, ces molécules peuvent avoir une

influence sur le choix du site d’oviposition des femelles. Il a été constaté que, chez S. xylosus,

l’un de ces micro-organismes du miellat, une augmentation de la température augmente la

production de l’acide 3-méthylbutanoïque mais diminue la production de l’acide 2-

méthylbutanoïque (Thonning Olesen et Stahnke, 2004). De plus, une augmentation de

température est censée diminuer la densité de cette bactérie, ce qui peut expliquer la faible

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Jéssica CAETANO

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attractivité du miellat des pucerons qui ont été élevés à des températures plus hautes

(Stahnke, 1995). Quant à l’interaction entre les pucerons et les syrphes, il est connu que la

température élevée provoque des altérations de la biosynthèse des phéromones, notamment

l’EBF, au niveau aussi bien quantitative que qualitative (Boullis et al., 2016). Normalement,

une augmentation de température tend à augmenter la production de phéromones, facilitant

l’interaction entre les insectes (Gibbs, 2002; Roeser-Mueller et al., 2010; Boullis et al.,

2016). Par contre, la détection des phéromones d’alarme des pucerons par les autres insectes

devient difficile quand les températures dépassent 30°C (Wiener et Capinera, 1979; Truong

et al., 2014). Donc, dans ce cas, les femelles devraient préférer le système plante-pucerons

soumis à des températures élevées au lieu de préférer celui provenant d’une température

standard. Finalement, en ce qui concerne les substances volatiles émises par les plantes au

sein de cette relation multitrophique, une augmentation de la température peut favoriser

l’augmentation de la taille et de la biomasse des plantes (Ryalls et al., 2015). En outre, la

production de molécules volatiles par les plantes est plus importante quand les températures

sont plus hautes (Zhang et al., 1999; Ryalls et al., 2015). Egalement par rapport aux VOCs

émis par les plantes, il était attendu que les syrphes préfèrent pondre sur les plantes infestées

de pucerons qui ont été élevés à une température élevée.

Par contre, quand il a été utilisé deux plantes infestées provenant de températures différentes

mais avec un taux de CO2 élevé, les syrphes n’ont pas montré de préférence par rapport au

site d’oviposition. Cette observation peut résulter du fait que la température et le CO2

présentent des effets antagonistes, dont l’impact d’un supprime l’impact de l’autre. Par

exemple, l’étude réalisée Ryalls et al. (2015) a montré qu’un taux élevé de CO2 provoque

une augmentation de la concentration d’acides aminés dans les feuilles des plantes et une

augmentation du nombre de pucerons sur les plantes. Par contre, ces résultats ont été obtenus

avec uniquement une température standard. Ainsi, quand la température était haute, les

impacts provoqués par un taux de CO2 élevé seraient supprimés. En conséquence, il est

possible que ces deux paramètres climatiques aient des effets antagonistes au sein des

relations multitrophiques entre les plantes-pucerons-prédateurs aphidiphages.

Finalement, il faut tenir en compte que les femelles utilisent aussi les stimuli visuels pour

sélectionner la plante infestée la plus favorable au développement de leur progéniture

(Almohamad et al., 2009).

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Jéssica CAETANO

41

VI. CONCLUSIONS

En ce qui concerne l’impact de la température sur le développement larvaire, il est possible de

conclure que l’augmentation de température peut affecter négativement le fitness d’E.

balteatus, en altérant sa fécondité et longévité. Par contre, il serait intéressant de répéter

l’expérience en utilisant une plante par larve et en ajoutant une quantité établie de pucerons tous

les jours, au lieu de réaliser les expériences en boîtes de pétri. En effet, les larves sont très

voraces et en les plaçant dans des boîtes de pétri, il y a cette partie de leur comportement qu’est

supprimé pouvant affecter leur consommation ainsi que leur développement normal.

Quant au choix du site d’oviposition par les femelles, il est plausible que la température puisse

avoir un effet sur leur préférence mais il faudrait avoir plus de répétitions pour l’affirmer avec

certitude, ainsi que pour l’impact combiné avec différents taux de CO2.

VII. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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VIII. Annexes

Annexe 1 – Fécondité d’Episyrphus balteatus selon les conditions différentes en dioxyde de carbone

et à température ambiante constante (aCO2Ta et eCO2Ta).

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Annexe 2 - Fécondité d’Episyrphus balteatus selon une première combinaison de différence de

températures et de concentrations de dioxyde de carbone (aCO2Ta et eCO2Te).

Annexe 3 - Fécondité d’Episyrphus balteatus selon une différence de températures et à une

concentration constante ambiante de dioxyde de carbone (aCO2Ta et aCO2Te).

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Jéssica CAETANO

60

Annexe 4 - Fécondité d’Episyrphus balteatus selon une troisième combinaison de différence de

températures et concentrations dioxyde de carbone (aCO2Te et eCO2Ta).

Annexe 5 - Fécondité d’Episyrphus balteatus selon une différence de températures à une concentration

constante élevée de dioxyde de carbone (eCO2Ta et eCO2Te).

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Annexe 6 - Fécondité d’Episyrphus balteatus selon une différence de températures à une concentration

constante élevée de dioxyde de carbone (eCO2Ta et eCO2Te).