Biological and genetic variability of Brazilian populations of Telenomus podisi (Hymenoptera: Scelionidae) their implications for biological control of stink bugs

Dans les vastes champs du Brésil, une petite guerre est menée quotidiennement entre les cultures et les ravageurs. La punaise brune, un petit insecte qui se nourrit de soja, peut dévaster les récoltes si elle n'est pas maîtrisée. Pendant des décennies, les agriculteurs se sont appuyés sur des pulvérisations chimiques pour arrêter ces insectes, mais une solution plus naturelle a émergé : l'utilisation d'autres insectes pour les combattre. Plus précisément, les scientifiques se sont tournés vers une minuscule guêpe appelée Telenomus podisi. Cette guêpe est un chasseur spécialisé qui pond ses œufs à l'intérieur des œufs de la punaise. Lorsque les larves de la guêpe éclosent, elles consomment les œufs de la punaise de l'intérieur, stoppant ainsi le ravageur avant même qu'il ne puisse naître. Cette méthode, connue sous le nom de lutte biologique, est désormais une partie majeure de l'agriculture au Brésil, avec environ 60 000 hectares de soja ciblés pour le lâcher de ces guêpes utiles. Cependant, la nature est rarement uniforme. Tout comme les humains de différentes régions peuvent avoir des traits différents, les insectes de différents endroits peuvent varier dans leur comportement, leur durée de vie ou leur capacité de reproduction. Comprendre ces différences est crucial car, si un agriculteur lâche une guêpe qui n'est pas bien adaptée à ses conditions locales spécifiques, tout l'effort de protection des cultures pourrait échouer.

Une équipe de chercheurs s'est lancée dans l'enquête pour déterminer si les guêpes utilisées dans ces programmes sont toutes identiques, ou si elles sont en réalité un mélange de différents types qui se ressemblent mais agissent différemment. Ils ont recueilli des guêpes de quatre régions distinctes à travers le Brésil : le District Fédéral au centre, São Paulo dans le sud-est, Paraná dans le sud et Mato Grosso dans l'ouest. Ces insectes vivaient dans des colonies de laboratoire depuis de nombreuses générations, mais les scientifiques voulaient voir si leurs origines laissaient encore une trace sur leur biologie. Ils ont élevé les guêpes dans des conditions identiques, en leur donnant la même nourriture et en maintenant la même température, afin de voir si des différences apparaîtraient malgré tout. Ils ont observé attentivement pour mesurer combien d'œufs les femelles pouvaient parasiter, combien de temps il fallait aux jeunes guêpes pour grandir, et combien survivaient jusqu'à l'âge adulte. Ils ont également testé si des guêpes d'une région pouvaient s'accoupler avec succès avec des guêpes d'une autre région, un test clé pour savoir si elles appartiennent à la même espèce. Enfin, ils ont examiné l'ADN des guêpes pour rechercher des différences génétiques cachées qui ne seraient pas visibles à l'œil nu.

Les résultats ont révélé que ces guêpes sont loin d'être identiques. Les guêpes du District Fédéral se comportaient différemment de celles des trois autres régions. Alors que les guêpes de São Paulo, Paraná et Mato Grosso étaient assez similaires entre elles, le groupe du District Fédéral se distinguait. Elles mettaient plus de temps à se développer de l'œuf à l'adulte, mais présentaient un taux de survie plus élevé en tant que jeunes insectes. Les femelles de cette région vivaient également plus longtemps, ce qui leur permettait de pondre des œufs sur une période plus étendue. En revanche, les guêpes de São Paulo et du Paraná grandissaient plus vite et se reproduisaient plus rapidement, mais leurs femelles ne vivaient pas aussi longtemps. Ces différences sont importantes car elles modifient la façon dont la population de guêpes croît. Les guêpes à croissance rapide pourraient être plus aptes à augmenter rapidement leur nombre pour faire face à une poussée soudaine de punaises, tandis que les guèbres à longue durée de vie pourraient être plus stables dans le temps.

La découverte la plus frappante est survenue lorsque les chercheurs ont tenté de mélanger les populations. Lorsqu'ils ont apparié une femelle du District Fédéral avec un mâle de l'une des trois autres régions, l'accouplement n'a pas produit de descendants femelles. Dans le monde de ces guêpes, les femelles proviennent d'œufs fécondés et les mâles d'œufs non fécondés. Le fait qu'aucune femelle ne soit née signifiait que l'accouplement avait échoué. Cependant, lorsque les chercheurs ont croisé les guêpes de São Paulo, Paraná et Mato Grosso entre elles, elles ont produit des femelles en bonne santé, tout comme lorsqu'elles s'accouplaient au sein de leurs propres groupes. Cette barrière reproductive suggère que les guêpes du District Fédéral ne sont pas seulement une version légèrement différente des autres ; elles pourraient être une espèce complètement différente qui se trouve simplement identique visuellement. Cette idée a été soutenue par l'ADN des guêpes. Lorsque les scientifiques ont séquencé un gène spécifique, les guêpes du District Fédéral ont formé un groupe génétique distinct, séparé des trois autres régions par un écart significatif dans leur code génétique. Les guêpes des trois autres régions étaient si génétiquement similaires qu'elles semblaient appartenir à la même espèce, mais le groupe du District Fédéral était clairement distinct. Toutefois, les chercheurs précisent que bien que ces résultats suggèrent que T. podisi puisse être un complexe de différentes espèces, des études taxonomiques et génétiques supplémentaires sont nécessaires pour le confirmer, car il existe toujours la possibilité d'une large variation génétique et morphologique au sein des groupes.

Ces découvertes suggèrent que ce que les agriculteurs et les scientifiques appellent une seule espèce, Telenomus podisi, pourrait en fait être un complexe de deux espèces ou plus. Un groupe, présent dans le District Fédéral, est génétiquement isolé et incompatible sur le plan de la reproduction avec les autres. L'autre groupe, présent à São Paulo, Paraná et Mato Grosso, se comporte comme une espèce unique et cohérente. Cette distinction est vitale pour l'avenir de la lutte antiparasitaire. Si un agriculteur du sud lâche des guêpes du District Fédéral, il pourrait non seulement échouer à contrôler efficacement les punaises locales en raison de différences biologiques, mais il pourrait également introduire un organisme génétiquement distinct qui n'appartient pas là. L'étude souligne que la sélection du bon agent de lutte biologique nécessite plus que l'observation de l'insecte ; elle exige de savoir exactement d'où il vient et de comprendre ses traits génétiques et biologiques uniques. En reconnaissant ces différences cachées, les scientifiques peuvent s'assurer que la bonne guêpe est associée au bon champ, rendant la lutte contre les ravages des cultures plus précise et efficace.