Les génomes de deux espèces de frelons, le frelon européen et le frelon asiatique (ou frelon à pattes jaunes) ont été séquencés pour la première fois par une équipe dirigée par des scientifiques de l’UCL (University College London).
En comparant ces génomes décodés avec celui du frelon géant, qui a récemment été séquencé par une autre équipe, les chercheurs ont révélé des indices suggérant pourquoi les frelons ont si bien réussi en tant qu’espèces envahissantes à travers le monde. Leurs travaux sont publiés dans Rapports scientifiques.
Les frelons sont les plus grandes des guêpes sociales ; ils jouent un rôle écologique important en tant que principaux prédateurs d’autres insectes. Dans leurs régions d’origine, ils sont des contrôleurs naturels des ravageurs, aidant à réguler les populations d’insectes tels que les mouches, les coléoptères, les chenilles et d’autres types de guêpes. Ces services sont essentiels pour des écosystèmes sains et fonctionnels, ainsi que pour l’agriculture.
Mais les frelons ont aussi tendance à avoir beaucoup de succès en tant qu’espèces envahissantes. Ils peuvent s’établir dans des zones dont ils ne sont pas originaires et causer des dommages écologiques et économiques potentiellement énormes en chassant d’importants pollinisateurs, tels que les abeilles mellifères, les abeilles sauvages et les syrphes.
Pour mieux comprendre comment ces espèces ont si bien réussi à étendre leur aire de répartition, l’équipe internationale de scientifiques a étudié les génomes de trois types de frelons.
Une séquence du génome est l’ensemble d’instructions – un code génétique – qui fait une espèce. La comparaison des génomes de différentes espèces peut donner un aperçu de leur biologie : leur comportement, leur évolution et leur interaction avec l’environnement.
Les chercheurs ont récemment séquencé les génomes du frelon européen indigène, Vespa crabro – un important prédateur de niveau supérieur, qui est protégé dans certaines parties de l’Europe – et du frelon asiatique envahissant à pattes jaunes Vespa velutina, qui s’est établi dans une grande partie de l’Europe au cours de la menaçant les écosystèmes indigènes depuis 20 ans, et a parfois été aperçu au Royaume-Uni. L’équipe de recherche les a comparés avec le génome du frelon géant du nord, Vespa mandarinia, une espèce connue pour son rôle de contrôleur des ravageurs, de pollinisateur et de fournisseur de nourriture dans son aire de répartition asiatique natale. C’est une arrivée récente en Amérique du Nord, où elle pourrait menacer la faune indigène.
En analysant les différences entre les trois espèces apparentées, les chercheurs ont pu identifier les gènes qui ont évolué rapidement depuis que les espèces se sont différenciées des autres guêpes et les unes des autres, et ont trouvé des gènes remarquables qui évoluent rapidement, notamment en ce qui concerne la communication et l’olfaction. (odeur).
Le premier auteur de l’étude, le Dr Emeline Favreau (UCL Center for Biodiversity & Environment), a déclaré : « Nous étions ravis de trouver des preuves de l’évolution rapide du génome dans ces génomes de frelons, par rapport à d’autres insectes sociaux. De nombreux gènes ont été dupliqués ou mutés. ; ceux-ci comprenaient des gènes susceptibles d’être impliqués dans la communication et dans la détection de l’environnement. »
L’évolution du génome permet aux organismes de s’adapter à leur environnement et d’en tirer le meilleur parti en développant de nouveaux comportements et une nouvelle physiologie.
Le co-auteur, le Dr Alessandro Cini, qui a commencé les travaux à l’UCL avant de déménager à l’Université de Pise, a déclaré : « Ces découvertes sont passionnantes, car elles peuvent aider à expliquer pourquoi les frelons ont si bien réussi à établir de nouvelles populations dans des régions non indigènes. .
« Les frelons sont transportés accidentellement dans différentes parties du monde par des humains. Tout ce qui est nécessaire est un petit nombre de reines accouplées à transporter, peut-être cachées dans la cargaison. Les génomes suggèrent que les frelons ont de nombreux gènes impliqués dans la détection et la réponse aux produits chimiques. indices – ceux-ci peuvent les rendre particulièrement doués pour s’adapter à la chasse à différents types de proies dans des régions non indigènes. »
L’auteur principal, le professeur Seirian Sumner (UCL Center for Biodiversity & Environment) a déclaré : « Ces génomes de frelons ne sont que le début. .
« Les génomes nous renseignent sur des aspects de l’écologie et de l’évolution que d’autres méthodes ne peuvent pas comprendre. L’évolution a doté ces insectes d’une incroyable boîte à outils génétique pour exploiter leur environnement et chasser leurs proies. »
Armés de ces nouveaux génomes, les scientifiques espèrent contribuer à améliorer la gestion des populations de frelons, à la fois pour leurs services écosystémiques en tant que contrôleurs de ravageurs dans les zones indigènes, et en tant que menaces écologiques dans les régions où ils sont envahissants.
Plus d’information:
Emeline Favreau et al, Mettre les frelons sur la carte génomique, Rapports scientifiques (2023). DOI : 10.1038/s41598-023-31932-x