Diel patterns of behaviour of fruit flies (Diptera: Tephritidae) in cucurbit cropping systems in Morogoro, Tanzania

Dans les champs humides d'Afrique de l'Est, une guerre silencieuse se joue sur la récolte. Les combattants ne sont pas des armées, mais de minuscules mouches des fruits, des insectes qui pondent leurs œufs à l'intérieur de la chair de légumes comme les pastèques, les citrouilles et les concombres. Lorsque les œufs éclosent, les larves se nourrissent du fruit de l'intérieur vers l'extérieur, détruisant la culture avant qu'elle ne puisse être vendue ou consommée. Pour les agriculteurs, ce dommage représente une perte directe de revenus et de sécurité alimentaire. Pour riposter, les scientifiques s'appuient depuis longtemps sur l'idée que si l'on sait quand et où ces insectes sont les plus actifs, on peut les capturer ou les empoisonner plus efficacement. Ce concept repose sur la compréhension du rythme quotidien de l'insecte. Tout comme les humains ont des moments pour dormir, manger et travailler, ces mouches ont leur propre emploi du temps, dicté par le lever et le coucher du soleil. Ce cycle quotidien, appelé motif diurne, détermine quand une mouche se repose, quand elle cherche de la nourriture et quand elle s'accouple ou pond des œufs. Si les agriculteurs peuvent aligner leurs mesures de contrôle sur ces rythmes naturels, ils pourraient être en mesure d'utiliser moins de produits chimiques et de protéger leurs cultures plus efficacement.

Dans la région de Morogoro, en Tanzanie, une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de cartographier cet emploi du temps quotidien pour trois types spécifiques de mouches des fruits qui ravagent les cultures de cucurbitacées locales. Ils se sont concentrés sur la mouche de la pastèque, la mouche de la citrouille et la petite mouche de la citrouille, en les observant dans de vrais champs agricoles sur quatre saisons de croissance différentes. Les scientifiques ne se sont pas contentés de compter combien de mouches étaient présentes ; ils ont observé ce que les mouches faisaient réellement à des moments précis de la journée. Ils ont enregistré les moments où les insectes se reposaient sur les feuilles, se nourrissaient de nectar ou d'autres substances, pondaient des œufs ou s'accouplaient. Pour rendre leurs observations significatives, ils ont mis en place des parcelles expérimentales contenant les trois principales cultures de légumes — concombre, citrouille et pastèque — entourées d'une bordure de maïs, une culture que les mouches ne mangent pas mais qu'elles pourraient utiliser comme abri. L'équipe a observé ces parcelles cinq fois par semaine, vérifiant les insectes à cinq intervalles différents, du matin jusqu'au soir, en notant l'espèce, le comportement et l'emplacement de chaque mouche observée.

Les résultats ont révélé un schéma clair et dominant : pour les trois espèces, l'activité la plus courante de loin était simplement le repos. Les mouches passaient la grande majorité de leur temps perchées calmement sur les plantes, un comportement que les chercheurs appellent le repos (roosting). Ce comportement de repos n'était pas aléatoire ; les mouches montraient une forte préférence pour la bordure de maïs. En fait, les plants de maïs servaient de principal lieu de repos pour les mouches, représentant plus de 60 pour cent de tous les événements de repos enregistrés, bien que les mouches ne mangent pas le maïs. Cette découverte suggère que la culture non alimentaire agit comme un lieu de rassemblement majeur pour les insectes, offrant un endroit sûr pour passer du temps pendant la journée. Cependant, les chercheurs ont également constaté que les mouches ne traitaient pas toutes les cultures de la même manière. Tandis que la mouche de la pastèque préférait se reposer sur le maïs, elle passait aussi un temps considérable sur les plants de concombre. La mouche de la citrouille et la petite mouche de la citrouille préféraient également le maïs pour le repos, mais elles distribuaient leur temps différemment parmi les cultures de légumes, la petite mouche de la citrouille montrant un penchant particulier pour les plants de citrouille.

À mesure que la journée progressait, le comportement des mouches changeait de manières dépendant de leurs espèces. Les chercheurs ont observé que les mouches se déplaçaient entre différentes cultures au fil des heures. Par exemple, la façon dont les mouches utilisaient les cultures pour le repos changeait du matin au soir, indiquant que leur routine quotidienne impliquait de se déplacer dans le champ selon une séquence spécifique. En ce qui concerne l'alimentation, les schémas étaient complexes et variaient selon l'espèce et le moment de la journée. La mouche de la pastèque a été vue se nourrir le plus souvent sur la bordure de maïs tout au long de la journée, tandis que les deux autres espèces présentaient des habitudes alimentaires différentes qui changeaient à mesure que le soleil traversait le ciel. Cela suggère que la bordure de maïs n'est pas seulement un endroit pour dormir, mais aussi un lieu où les mouches se rassemblent pour se nourrir de ressources trouvées à la surface de la plante, telles que des déjections d'oiseaux ou des sécrétions sucrées, même si le maïs lui-même n'est pas leur nourriture.

Le comportement le plus critique pour les agriculteurs, l'acte de pondre des œufs, a montré les différences les plus marquées entre les espèces. La mouche de la pastèque présentait un calendrier quotidien très distinct pour cette activité. Les chercheurs ont découvert que les femelles de la mouche de la pastèque étaient les plus susceptibles de pondre leurs œufs autour de midi, avec un pic d'activité clair entre la fin de la matinée et le début de l'après-midi. En revanche, les deux autres espèces ne présentaient pas de pic de ponte aussi net et prévisible au cours de la journée. Ce moment précis pour la mouche de la pastèque est une information cruciale, car il identifie la fenêtre exacte où la culture est la plus vulnérable à l'attaque. L'étude a également noté que l'accouplement était un événement rare à observer en plein champ, avec très peu d'occurrences enregistrées, ce qui rend difficile l'établissement de conclusions fermes sur le moment où elles se reproduisent.

Les chercheurs ont également examiné si la météo, telle que la température ou l'humidité, dictait ces comportements. Bien que la météo ait changé tout au long de la journée et entre les deux sites d'étude différents, les données ont montré que le moment de la journée elle-même était le prédicteur le plus fort de ce que faisaient les mouches. Une fois le moment de la journée pris en compte, les variables météorologiques n'apportaient pas d'explication supplémentaire significative aux actions des mouches. Cela signifie que le calendrier quotidien des mouches est un rythme interne robuste qui persiste indépendamment des fluctuations mineures du climat local. L'étude a également révélé que les deux localisations, l'une sur un plateau et l'autre dans une zone montagneuse, présentaient des différences mineures dans l'activité des mouches, mais ces différences n'étaient pas assez fortes pour l'emporter sur les schémas généraux observés dans la région.

Les implications de ces découvertes sont concrètes pour les agriculteurs qui cultivent ces produits. La découverte que la bordure de maïs est un lieu de rassemblement primaire pour le repos et l'alimentation des mouches suggère que cette culture non alimentaire pourrait être utilisée comme un outil stratégique. Au lieu de pulvériser l'ensemble du champ avec des pesticides, les agriculteurs pourraient être en mesure de cibler spécifiquement la bordure de maïs avec des appâts toxiques, capturant les mouches lorsqu'elles sont le plus concentrées. De plus, savoir que la mouche de la pastèque pond ses œufs autour de midi permet aux agriculteurs de synchroniser leurs interventions avec ce pic de vulnérabilité. En comprenant exactement quand et où les mouches sont actives, la gestion agricole peut devenir plus précise et efficace. L'étude confirme que ces insectes ne se déplacent pas de manière aléatoire dans le champ ; ils suivent une routine quotidienne structurée qui varie selon l'espèce. Cette connaissance fournit une base pour développer des moyens plus durables de protéger les cultures maraîchères de la Tanzanie contre ces insectes persistants.