TD RFO – Réponses aux contraintes environnementales

Le facteur thermique

• La température, un facteur déterminant dans le cycle des Espèces ectothermes.

• Ectothermes: organismes dont la température corporelle est dépendante de la température du milieu dans lequel ils vivent

Impact sur le cycle de développement (durée, nb de stades Larvaires, taille des adultes)

Figure 4 : Courbe de performance d’un organisme en fonction de la

température corporelle. Une température optimale pour les performances est

comprise entre un minimum thermique critique (Min TC) et maximum

thermique critique (Max TC) (d’après Huey et Kingsolver, 1989, 1993).

Impact sur la survie des différents stades

Incubators

Days

0 7 15 23 31 39 47 55 63 71 79 88 96 1030

20

40

60

80

100

Su

rviv

al

Renault et al. 2003

Fig. : survie d’adultes de mâles et de femelles Alphitobius diaperinus maintenus à 6 et 10°C.

Résister au froid en évitant à la congélation (espèces non tolérantes)

Résister au froid en tolérant la congélation (espèces tolérantes)

Température

Optimum thermique

Arrêt de la reproduction

15 17 28 3210 12

Début des dommages

causés par le froid

6 8

de l’insecte (°C)

Arrêt de l’activité locomotrice

(Chill coma)

0-2

Congélation

-16 -9

(Mort)

Mort en quelques

jours

Début des températures froides

Début des températures létales

Températures froides pour les adultes d’A. diaperinus

Échelle thermobiologique

  

Intolérance à la congélation

Tolérance à la congélation

Point de surfusion = CTmin Point de surfusion ≠ CTmin

Formation de glace létaleSurvie à la formation de

glace extracellulaire

Grande capacité de surfusion

Capacité de surfusion limitée

Polyols agissant comme antigel, stabilisant

membranes et protéines

Polyols stabilisant les membranes et protéines

Elimination des agents nucléants

Conservation/synthèse d’agents nucléants

 Tableau 2 – Les deux stratégies de tolérance aux basses températures chez les ectothermes. Adapté d’après Block (1990).  

Figure 6 Réduction colligative du PAC suite à l’accumulation de composés de

cryoprotection chez une espèce intolérante à la congélation (d’après

Zachariassen et Kristiansen, 2000)

Fig.: Evolution de la teneur en glycérol (— —) et du point de congélation (— —) de chenilles du papillon Epiblema scudderiana en fonction de la période de l'année.

Fig.:  Evolution du glycérol et du sorbitol dans les larves d'Eurosta solidaginis en fonction de la saison [(i) T° de cristallisation des liquides larvaires (beige), (ii) % d'animaux survivants au gel (bleu)]

Fig.:  Evolution du glycérol et du sorbitol dans les larves d'Eurosta solidaginis en fonction de la T° d'acclimatement.

Fig. a (en haut) et b (en bas): The winter polyols in P. apterus start to accumulate as soon as the temperatures drop and stay under  the threshold of  5°C (a). Similar threshold temperature was detected in laboratory expts.Statistical correlation between the survival at low temperatures and the haemolymph concentration of winter polyols (b) was very high. Similar correlation was found also in the lab-acclimated insects.

Fig. : Pearson's two tailed correlations between freeze-tolerance (x axes) and proportions of individual lipids (y axes) in two tissues and two phospholipidclasses (PE, phosha-tidyl-ethanolamines; PC, phosphatidyl-cholines) of the larvae of a fly, Chymomyza costata (only the lipids where the most significantcorrelations were found are displayed).

Fig. : Hypothetical model of the effects of photoperiod and temperatureon the regulation of  membrane lipid properties in the adult heteropteran insect, Pyrhocoris apterus.