Les coccinelles, également appelées coccinelles, sont distinctes, variées et abondantes, avec environ 500 espèces en Amérique du Nord et 6 000 dans le monde. Leur corps ovale en forme de dôme peut être coloré et décoratif, mais la désignation « dame » n’a rien à voir avec leur apparence.
Selon National GeographicAu Moyen-Âge, les agriculteurs européens appelaient ces insectes utiles « scarabées de Notre-Dame », en référence à la Vierge Marie à qui ils adressaient des prières pour obtenir de bonnes récoltes. Les coccinelles sont des super-héroïnes pour les agriculteurs et les jardiniers car elles dévorent des parasites potentiellement destructeurs.
« Depuis des décennies, les chercheurs de mon domaine étudient la diversité de ces insectes bénéfiques », explique Heidi Liere, professeure adjointe de biologie. « On nous pose souvent la question : « Les espèces non indigènes sont-elles aussi bénéfiques que les espèces indigènes ? » »
Liere est une écologiste communautaire spécialisée dans les insectes qui étudie actuellement les interactions entre les espèces indigènes et les espèces non indigènes de coccinelles dans la région de Portland. Elle est également experte dans le domaine de l’agroécologie, qui applique des concepts écologiques à l’agriculture dans l’optique d’une agriculture durable qui travaille avec la nature. Les recherches de Liere visent à comprendre les liens entre la biodiversité et le fonctionnement et les avantages des écosystèmes.
La conservation des coccinelles est considérée comme essentielle à une lutte naturelle efficace contre les ravageurs, car elles maintiennent les populations d’herbivores en dessous des niveaux dommageables dans les agroécosystèmes. Elles préservent la biodiversité, en grande partie parce que ces insectes sauveurs de récoltes empêchent toute perturbation au sein d’un écosystème. Les coccinelles peuvent également être des bioindicateurs du changement climatique en raison de leur sensibilité aux changements climatiques et aux changements de ressources.
« Nous étudions la manière dont les différentes espèces de coléoptères se disputent les ressources », explique Liere. « Il existe de nombreuses preuves montrant que la présence d’espèces non indigènes affecte les espèces indigènes, mais nous voulions examiner de plus près comment ces interactions seront affectées par le changement climatique. Les effets des espèces non indigènes sur les espèces indigènes seront-ils atténués ou exacerbés par le changement climatique ? »
La survie de la coccinelle la plus forte
Dans le laboratoire de Liere, ce « regard plus attentif » peut être tout à fait littéral.
Cet été, deux étudiants, Jackson Gamby BA ’24 et Mairin Thorne BA ’24, travaillent dans le laboratoire de Liere dans le cadre du programme de recherche scientifique John S. Rogers. Le programme soutient les étudiants de premier cycle dans la recherche scientifique collaborative avec les professeurs pendant l’été, une occasion d’acquérir une précieuse expérience pratique.
Liere, Gamby et Thorne ont acquis des espèces de coccinelles non indigènes, ainsi que des pucerons (dont elles se nourrissent), lors de voyages de collecte dans des fermes et jardins urbains de la région de Portland, notamment Zenger Farm, Black Futures Farm et Tryon Life Community Farm.
De retour au laboratoire, Gamby et Thorne effectuent leurs expériences en plaçant les coccinelles dans une boîte de Petri sous un microscope. Une caméra vidéo capture les comportements et les interactions des coccinelles.
L’équipe suit le livestream sur l’écran de l’ordinateur, parfois pendant des heures. Cela permet à Liere et aux élèves d’observer les coccinelles en action. Parfois, les coccinelles sont placées en compétition directe pour la nourriture.
« Nous filmons les pucerons lorsqu’ils se nettoient, lorsqu’ils volent la nourriture des autres », explique Liere. « Ne vous laissez pas tromper par leur beauté ! Ils peuvent être vicieux. Les pucerons que nous collectons sont parfois de la même taille qu’eux et les coléoptères les mangent. »
Pour le projet de recherche de cet été, Gamby et Thorne, tous deux étudiants en biologie, cherchent à enregistrer le nombre d’interactions compétitives entre les espèces indigènes et non indigènes de coccinelles ; à déterminer comment ces interactions interspécifiques affectent les taux de consommation de pucerons ; à explorer la diversité et la répartition des espèces dans la région métropolitaine de Portland ; et à déterminer comment ces interactions pourraient changer à différentes températures.
Gamby dit que c’est sa première expérience en laboratoire et que cela a été très précieux pour elle.
« Je ne sais pas encore exactement ce que je veux faire après Lewis & Clark, mais cela m’aide vraiment à affiner mes choix », déclare Gamby. « J’ai l’impression d’être beaucoup plus proche de le savoir qu’avant de commencer ce programme. »
Pour l’instant, l’équipe de recherche se concentre sur la réalisation d’expériences à température ambiante. Les prochaines étapes consisteront à les réaliser à une température plus élevée, qui pourrait représenter un été chaud à Portland.
« Les coccinelles pourraient être considérées comme des canaris dans les mines de charbon, en raison de leur sensibilité aux changements climatiques et trophiques », a déclaré Thorne lors d’une récente présentation dans le cadre des Rogers Tuesday Talks. « Le changement climatique modifiera l’habitat en repoussant la limite thermique. Il pourrait également affecter les sources de nourriture. L’une des questions que nous nous posons est donc la suivante : « Cela pourrait-il exacerber les effets des espèces envahissantes ? » »
Thorne affirme qu’il est même possible qu’une espèce envahissante soit capable de résister aux conditions plus difficiles créées par le changement climatique mieux que les espèces indigènes.
Projet d’écologie du jardin urbain
Avant de rejoindre la faculté du département de biologie de Lewis & Clark, Liere a enseigné et mené ses recherches dans la région de Seattle. Au cours de l’été 2019, elle et ses collègues ont collecté des données sur les prédateurs, la végétation, la couverture végétale et les jardins et paysages de 10 jardins communautaires de la ville de Seattle.
Ils ont découvert que différents groupes d’ennemis naturels sont associés à différentes variables environnementales et à différentes échelles ; ces résultats reflètent probablement des différences dans leurs capacités de dispersion, leurs habitudes et leur régime alimentaire. Les résultats ont été publiés dans un article intitulé «Les facteurs locaux et paysagers influencent différemment les arthropodes prédateurs dans les agroécosystèmes urbains » dans le journal Écosphère.
En plus de son travail chez Lewis & Clark, Liere codirige le projet Urban Garden Ecology, basé sur la côte centrale de la Californie à l’Université de Californie à Santa Cruz. Le groupe de recherche étudie les interactions et les processus écologiques dans les jardins urbains qui fournissent des services écosystémiques tels que la pollinisation, la lutte antiparasitaire et la régulation du climat. Leur objectif est d’accroître la compréhension scientifique de l’écologie des jardins urbains et d’améliorer la durabilité de l’agriculture urbaine pour les personnes et l’environnement.
« Alors qu’un pourcentage croissant du paysage mondial continue de s’urbaniser », explique Liere, « il devient de plus en plus important de comprendre l’écologie des espaces verts urbains et de leurs écosystèmes. »
Plus d’information:
Heidi Liere et al, Les facteurs locaux et paysagers influencent différemment les arthropodes prédateurs dans les agroécosystèmes urbains, Écosphère (2024). DOI: 10.1002/ecs2.4816