L'avenir de l'entomologie : Nouvelle technologie révolutionne la recherche sur les insectes

Un piège photographique autonome pour insectes au Costa Rica. Crédit : Jenna Lawson

Les nouvelles technologies transforment la recherche sur les insectes et la surveillance environnementale. En utilisant l’IA pour analyser l’ADN, les images, les sons et les schémas de vol, nous pouvons découvrir de nouvelles perspectives sur le monde des insectes.

Les inquiétudes récentes concernant le déclin important des populations d’insectes ont incité les chercheurs à recueillir d’urgence des données sur leur état actuel.

« Jusqu’à présent, ces données ne sont disponibles que pour quelques groupes d’insectes et pour des régions sélectionnées. Pour améliorer le statu quo, nous avons besoin d’évaluations urgentes de tous les types d’insectes dans toutes les parties du monde », explique Roel van Klink, chercheur principal au Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv) et rédacteur en chef du numéro spécial.

Étant donné le nombre d’insectes et la difficulté de les distinguer, obtenir des informations complètes sur les tendances des insectes reste une tâche ardue. Aujourd’hui, les avancées technologiques ouvrent la voie à des enquêtes mondiales sur les insectes.

Grâce aux avancées technologiques, nous pouvons désormais utiliser toutes sortes de propriétés différentes des insectes pour les suivre. Par exemple, de nombreux insectes émettent des sons caractéristiques de leur espèce. À l’aide d’appareils bon marché disséminés dans l’environnement, nous pouvons enregistrer ces sons et les attribuer aux insectes qui les ont produits. Nous pouvons également attirer les insectes vers la lumière, puis les photographier et identifier les images. À l’aide de radars ou même de rayons laser, nous pouvons détecter les insectes à distance et les identifier en fonction de leur taille et de leurs battements d’ailes. Enfin, nous pouvons extraire l’ADN des insectes – ou de leurs traces dans l’environnement, y compris l’eau ou l’air – et utiliser la séquence de leurs gènes pour les enregistrer et les identifier.

« Ces nouvelles méthodes ont un énorme potentiel pour combler les vastes lacunes en matière de données sur les insectes. Elles peuvent nous fournir de nouvelles données, plus nombreuses et de meilleure qualité à moindre coût, en partie grâce à la collecte de données semi-autonome ou entièrement autonome. Les nouvelles technologies évitent également généralement de tuer les insectes », explique Toke Thomas Høye, professeur d’écologie au département d’écoscience de l’université d’Aarhus, au Danemark.

Plus important encore, les nouvelles méthodes réduisent notre dépendance à l’égard des experts, car les personnes capables de distinguer les insectes sont peu nombreuses et surchargées de travail. Au lieu d’utiliser leur précieuse expertise sur chaque échantillon d’insectes, ils peuvent apprendre aux ordinateurs à effectuer le travail de routine, puis se concentrer sur les tâches pour lesquelles leur expertise est vraiment nécessaire.

Ce qui ajoute à la nécessité d’un traitement automatisé des espèces d’insectes est le fait que pour la plupart des insectes, personne ne les connaît. On estime que quatre espèces d’insectes sur cinq sont encore inconnues de la science, et n’ont donc même pas de nom. Il faudra plus de mille ans pour les caractériser toutes si nous continuons à utiliser les méthodes traditionnelles.

« Aujourd’hui, les méthodes informatiques et l’intelligence artificielle peuvent accélérer considérablement la tâche de description de la vie sur Terre. En apprenant aux ordinateurs à séparer les insectes, nous pouvons donner un sens à des milliards d’images, des millions d’enregistrements sonores et des milliards de séquences d’ADN », explique Tomas Roslin, professeur d’écologie des insectes à l’Université suédoise des sciences agricoles (SLU).

« Ensemble, ces avancées techniques révolutionneront nos connaissances sur les insectes. Elles rendent possibles les études de tous les types d’insectes. Bien qu’elles aient jusqu’à présent été développées indépendamment les unes des autres, notre numéro spécial marque le début de leur intégration. « En combinant ces éléments, nous obtiendrons des connaissances sans précédent sur les insectes du monde entier », explique le Dr Silke Bauer de l’Institut fédéral de recherche (WSL). « Cependant, pour permettre des connaissances mondiales et l’égalité, nous devons nous assurer que les technologies elles-mêmes et les données générées soient accessibles à tous. »

Ces avancées et ces principes sont présentés dans un nouveau numéro de Philosophical Transactions of the Royal Society B, offrant un point d’entrée complet à toute personne intéressée par le monde des insectes et la manière dont nous pouvons l’étudier.