Les insectes sont les plus petits migrateurs volants au monde, mais ils peuvent maintenir des trajectoires de vol parfaitement rectilignes même dans des conditions de vent défavorables, selon une nouvelle étude de l’Institut Max Planck du comportement animal (MPI-AB) et de l’Université de Constance. Les chercheurs ont suivi par radio les sphinx migrateurs jusqu’à 80 kilomètres, la plus longue distance sur laquelle un insecte ait été continuellement surveillé dans la nature. En suivant de près les individus pendant la migration, la première étude mondiale révèle un mystère centenaire sur ce que font les insectes au cours de leurs longs voyages.
L’étude, publiée dans La science, confirme que les sphinx peuvent maintenir avec précision des trajectoires rectilignes sur de longues distances, en utilisant des stratégies sophistiquées pour contrer et corriger les conditions de vent défavorables. Les résultats révèlent que les insectes sont capables d’une navigation précise, confirmant qu’une boussole interne les guide dans leurs longs voyages.
Avec des milliers de milliards d’individus qui migrent chaque année, les insectes sont parmi les animaux migrateurs les plus courants sur Terre. Ils comprennent des espèces de renom, telles que le papillon monarque, ainsi que des espèces d’une énorme importance sociétale et environnementale, telles que les criquets, les moustiques et les abeilles. Mais même si les insectes migrateurs sont bien plus nombreux que les migrants mieux connus, tels que les oiseaux ou les mammifères, leur migration est la forme la moins comprise de déplacement d’animaux à longue distance.
Après le marquage, les papillons de nuit ont été relâchés à Constance, en Allemagne, et suivis dans un avion léger jusqu’à 80 kilomètres dans les Alpes. Crédit : Myles Menz / Institut Max Planck du comportement animal
Le problème, pour la plupart, a été méthodologique. « Étudier les insectes en déplacement est un formidable défi », déclare le premier auteur Myles Menz, qui a mené la recherche au MPI-AB et est maintenant chargé de cours à l’Université James Cook en Australie. « Ils sont généralement trop nombreux pour être marqués et retrouvés, et trop petits pour transporter des dispositifs de repérage. »
Une grande partie de ce que nous savons sur la migration des insectes provient d’études qui échantillonnent des insectes à un moment donné, comme par radar ou par observation directe, ce qui a laissé de vastes lacunes dans nos connaissances. « Comprendre ce que font les insectes pendant la migration et comment ils réagissent aux conditions météorologiques est la dernière frontière de la science des migrations », déclare Menz.
L’étude actuelle, qui a suivi des individus radiomarqués dans un avion léger, est la première à étudier en continu les insectes migrateurs nocturnes dans la nature et représente la plus longue distance sur laquelle un insecte a été suivi en continu sur le terrain. L’équipe, qui comprend des chercheurs du MPI-AB et de l’Université de Constance en Allemagne et de l’Université d’Exeter au Royaume-Uni, s’est concentrée sur le sphinx à tête de mort, un grand migrant nocturne qui parcourt jusqu’à 4 000 kilomètres entre l’Europe et l’Afrique chaque année. an. Comme beaucoup d’insectes, l’espèce est un migrant multigénérationnel, ce qui signifie qu’aucun individu ne connaît l’intégralité du parcours.
Au MPI-AB de Constance, en Allemagne, l’équipe a élevé des chenilles jusqu’à l’âge adulte en laboratoire pour s’assurer que les individus étaient naïfs. Lorsque les papillons ont émergé à l’âge adulte, ils ont été fixés avec des balises radio pesant 0,2 gramme, soit moins de 15 % du poids corporel des adultes. « Les papillons de nuit mangeraient probablement plus de poids que cela en une nuit, donc ces étiquettes sont extrêmement légères pour les insectes », explique Menz.
Les chercheurs ont relâché les papillons marqués et ont attendu que le vol commence, après quoi ils ont choisi un seul individu à suivre à la fois. L’équipe a suivi 14 papillons de nuit chacun jusqu’à 80 kilomètres ou 4 heures – un tronçon suffisamment long pour être considéré comme un vol migratoire – à l’aide d’antennes montées sur un avion Cessna pour détecter des emplacements précis toutes les cinq à 15 minutes. Les insectes ont été suivis dans la direction sud-sud-ouest de Constance dans les Alpes, qui suit la route empruntée par les sphinx vers la Méditerranée et l’Afrique du Nord-Ouest.
En raison des contraintes pratiques liées au vol en avion, les scientifiques ont suivi les papillons de nuit en continu jusqu’à ce que les insectes s’arrêtent en route. « Lorsque vous êtes dans un avion, il devient extrêmement difficile d’attendre que les insectes recommencent à migrer, car vous devez être dans les airs lorsque cela se produit, ce qui peut être à tout moment de la nuit », explique l’auteur principal Martin Wikelski, un écologiste du mouvement du MPI-AB et de l’Université de Constance, qui a piloté l’avion pendant l’étude.
Les résultats montrent que les papillons ont maintenu des trajectoires parfaitement droites sur de longues distances pendant le vol. Ce n’était pas parce qu’ils attendaient des vents favorables. Ils ont plutôt utilisé une gamme de stratégies de vol pour se protéger des vents dominants, leur permettant de maintenir leur cap tout au long de la nuit. Lorsque les vents étaient favorables, ils volaient haut et lentement, permettant à l’air de les transporter. Mais lors de vents contraires violents ou de vents de travers, ils volaient au ras du sol et augmentaient leur vitesse pour garder le contrôle de leur trajectoire.
Dit Menz: « Pendant des années, on a supposé que la migration des insectes consistait principalement à se faire emporter. Mais nous montrons que les insectes sont capables d’être de grands navigateurs, à égalité avec les oiseaux, et sont beaucoup moins vulnérables aux conditions de vent que nous ne le pensions. «
« En montrant qu’il est techniquement possible de surveiller en continu les insectes individuels au cours de leur migration et d’observer leur comportement de vol en détail, nous espérons inspirer davantage d’études pour répondre à de nombreuses autres grandes questions dans ce domaine. »
Pour les auteurs de l’étude, la prochaine étape consiste à répondre à la question de savoir comment les papillons sont capables de maintenir de telles lignes droites. « Sur la base des travaux de laboratoire antérieurs, il est possible que les insectes utilisent des boussoles internes, à la fois visuelles et magnétiques, pour tracer leur chemin autour du monde », explique Menz.
Myles HM Menz et al, Le suivi individuel révèle le contrôle de la trajectoire de vol à longue distance chez un papillon nocturne migrant, La science (2022). DOI : 10.1126/science.abn1663. www.science.org/doi/10.1126/science.abn1663