Les criquets essaimants peuvent déployer une substance chimique pour éviter d'être cannibalisés.

Pour de nombreuses sauterelles, la vie dans un essaim est un pique-nique. Les conditions de surpeuplement créent un monde de sauterelles-cannibales. Mais il s'avère que certains insectes migrateurs déploient un phéromone "ne me mange pas" qui peut dissuader leurs camarades cannibales.

Quand ils sont entassés ensemble, les jeunes sauterelles migratrices (Locusta migratoria) émettent un composé volatil connu sous le nom de phénylacétonitrile, ou PAN, rapportent les chercheurs dans Science du 5 mai. Les sauterelles génétiquement modifiées pour ne pas dégager la phéromone étaient mangées plus souvent, a découvert l'étude. Et ceux qui étaient incapables de détecter le PAN étaient plus susceptibles de manger les autres produisant cette phéromone. Les résultats suggèrent que le composé a un rôle dans la suppression du cannibalisme.

Le niveau de cannibalisme dans un essaim "sera un équilibre constant", explique Bill Hansson, neuroéthologiste à l'Institut Max Planck d'Écologie chimique de Jena, en Allemagne. "À quel point vos amis derrière vous ont faim, et à quel point sentez-vous mauvais ?"

Le cannibalisme est assez courant dans le règne animal. C'est généralement une manière pratique pour les animaux de suppléer à leur régime alimentaire quand la nourriture se fait rare. Pour L. migratoria, le comportement se déclenche lorsque les insectes changent de mode de vie.

En tant qu'insectes solitaires, les sauterelles passent du temps séparément et ne se mangent pas entre elles. Lorsque la densité du groupe augmente - autour d'une source de nourriture qui diminue, par exemple - les sauterelles deviennent "gregaires" (SN: 8/12/20). Elles sont de plus en plus attirées les unes par les autres et de plus en plus actives, migrent et pratiquent le cannibalisme. Cela permet aux groupes de survivre plus longtemps tout en cherchant des nutriments. Certaines recherches suggèrent que le cannibalisme pourrait effectivement être à la base du comportement grégaire des sauterelles, les individus se déplaçant en masse pour éviter d'être attaqués par l'arrière.

On savait que L. migratoria produisait des centaines de composés chimiques, dont certains repoussaient leur propre espèce. Hansson et ses collègues ont voulu voir si l'un de ces composés décourageait spécifiquement les attaques cannibales.

Tout d'abord, l'équipe a scrupuleusement analysé les composés dégagés uniquement pendant la phase grégaire. L'un d'entre eux, le PAN, a retenu l'attention des chercheurs car il se décompose pour former du cyanure d'hydrogène et avait déjà été montré comme repoussant les attaques d'oiseaux contre L. migratoria.

Une fois que les sauterelles commencent à sentir ce composé, elles deviennent un repas dangereux, explique Hansson. "Plus il y a de PAN, plus elles sont toxiques".

Les premières expériences ont montré que les sauterelles produisaient du PAN lorsque les choses commençaient à être encombrées, et que la quantité augmentait à mesure que plus de sauterelles rejoignaient le groupe. Ensuite, l'équipe s'est concentrée sur un gène - LmOR70a - dans le système olfactif de la sauterelle ayant la plus forte réponse au composé chimique. En utilisant l'édition du génome, l'équipe a créé des sauterelles incapables de sentir le PAN et d'autres incapables de le produire.

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Les chercheurs ont placé des groupes de sauterelles dans des cages encombrées de 100 individus. Les taux de cannibalisme étaient inférieurs à 5 % chez les sauterelles sauvages de type sauvage, mais ont bondi à environ 30 % chez celles incapables de produire du PAN. Et lorsqu'on les a placées dans des cages avec 50 sauterelles affamées mais par ailleurs normales, les individus ne produisant pas de PAN ont été attaqués et mangés beaucoup plus que les sauterelles sentant le PAN. Les sauterelles génétiquement modifiées pour ne pas détecter le PAN n'ont montré aucune préférence alimentaire.

Le cannibalisme est plus menaçant pour les sauterelles juvéniles car elles n'ont pas encore d'ailes, ce composé peut donc être plus utile pour elles. "Elles doivent continuer à marcher et à être poussées, donc le cannibalisme devient une véritable menace", explique Hansson. "Quand elles sont adultes, elles peuvent s'envoler."

Ce travail constitue "une avancée passionnante pour la biologie et la signalisation chimique des sauterelles", estime l'écologiste Arianne Cease, qui dirige l'Initiative globale contre les sauterelles à l'Université d'État de l'Arizona à Tempe. L'utilisation de cette phéromone explique comment les sauterelles migratrices fortement densément peuplées peuvent profiter des avantages de la vie en groupe sans subir le coût du cannibalisme, ajoute-t-elle.

L. migratoria est l'espèce la plus répandue de sauterelle, présente dans toute l'Afrique, l'Eurasie, l'Australie et la Nouvelle-Zélande. Des fléaux ont été signalés dès 200 av. J.-C. en Chine, et c'est actuellement un ravageur majeur de l'agriculture en Russie. Les essaims peuvent atteindre des densités supérieures à 10 000 individus par mètre carré.

Empêcher les sauterelles de produire ou de détecter le PAN pourrait aider à contrôler les essaims, estime Greg Sword, un entomologiste de l'Université du Texas A&M à College Station. Comme le PAN repousse également les oiseaux, "bloquer la capacité des sauterelles à le produire devrait les rendre simultanément plus vulnérables à la fois à leurs prédateurs et à leurs voisins cannibales", ajoute-t-il.

"Nous ne voulons pas éradiquer une espèce", souligne Hansson. "Mais ce qui serait intéressant, c'est si on pouvait diminuer la taille des essaims."

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