La température détermine où les espèces peuvent vivre et si elles sont menacées par le réchauffement climatique. Ainsi, pendant longtemps, les biologistes ont étudié comment la tolérance à la chaleur affectait la survie. Pourtant, on en sait moins sur la manière dont les caractéristiques thermiques influencent la reproduction, qui est directement liée au risque d’extinction.
Aujourd’hui, des chercheurs américains ont examiné si les mâles d’espèces de libellules qui produisent des signaux sexuels sous la forme d’une coloration sombre sur leurs ailes sont plus résistants à la chaleur. Ils ont publié leurs résultats dans Frontières en éthologie.
« Nous montrons que les espèces de libellules qui ont développé une coloration sombre sur leurs ailes ont également développé la capacité de tolérer des températures élevées », a déclaré le Dr Noah Leith, biologiste à l’Université de Pittsburgh. « Cette découverte ouvre la voie à un tout nouveau domaine de recherche explorant les interactions entre les traits thermiques et les signaux sexuels. »
Taches sombres, libellules chaudes
Chez les libellules, comme chez de nombreux animaux, les signaux sexuels peuvent les aider à localiser efficacement leurs partenaires, à identifier les espèces avec lesquelles s’accoupler et à décider quand se retirer des concours d’accouplement.
Cependant, produire une coloration foncée étendue des ailes a un coût. Les ornements sombres absorbent la chaleur supplémentaire, augmentant ainsi la température corporelle des libellules. Cela peut provoquer un stress physiologique ou conduire les mâles à abandonner leurs territoires reproducteurs.
« Nous constatons à maintes reprises que les animaux risquent leur vie pour se reproduire, même si cela implique de rencontrer des températures potentiellement mortelles », a déclaré Leith.
Les chercheurs ont examiné la coloration des ailes de 14 espèces de libellules vivant dans des climats tropicaux et de cinq espèces vivant dans des climats tempérés. Ils ont découvert que les espèces possédant une coloration sombre des ailes absorbant la chaleur ont évolué pour être capables de résister à un stress thermique plus élevé avant d’atteindre des maxima thermiques critiques.
« Cette capacité accrue à tolérer des températures corporelles élevées est probablement cruciale pour déterminer la manière dont les libellules pourraient réagir aux changements climatiques du futur », a expliqué Leith.
Battre la chaleur
Les ornements sombres des ailes provoquent un chauffage supplémentaire de 1°C à 2°C, ce qui équivaut à peu près à l’augmentation des maxima thermiques des espèces ornementées. Parmi les espèces étudiées, le planeur à pointe arquée (Tauriphila argo), une espèce tropicale avec des taches de couleur très foncées sur les ailes près du corps central, pourrait tolérer les températures les plus élevées. En général, ce modèle de coévolution était encore plus fort chez les espèces tropicales.
Des recherches antérieures ont montré qu’en raison de la hausse des températures dans le monde, certaines espèces de libellules ornementées évoluent avec une coloration réduite des ailes. Les résultats actuels suggèrent cependant que même si ces espèces perdent leur coloration, elles auront toujours une longueur d’avance en matière d’adaptation au changement climatique, car elles ont déjà évolué pour tolérer des températures plus chaudes, ont indiqué les chercheurs.
Prévenir l’extinction
L’étude est l’une des premières à tester si la tolérance thermique co-évolue avec les traits reproductifs. « Notre découverte est particulièrement intéressante car la coloration sexuelle sombre a évolué à maintes reprises dans l’arbre de vie et amène également une grande variété d’autres animaux à absorber une chaleur supplémentaire, des reptiles aux lions et aux mouches des fruits », a souligné Leith.
Dans un monde qui se réchauffe rapidement, être capable de prédire quelles espèces sont vulnérables à l’extinction est essentiel pour préserver la biodiversité, affirment les chercheurs.
« Il ne suffit pas d’examiner la vulnérabilité dans un seul aspect de la vie des animaux. Nous avons besoin d’une compréhension plus nuancée de la manière dont les animaux réagissent à des environnements changeants en tant qu’organismes entiers et complexes, dans lesquels leurs caractéristiques reproductives pourraient influencer leurs chances de survivre à une vague de chaleur, et vice versa », a déclaré Leith.
Alors que les chercheurs ont noté que l’examen de 19 espèces était suffisant pour leur analyse, ils ont déclaré qu’il existe des milliers d’espèces de libellules. Les recherches futures devraient examiner si des tendances similaires existent chez d’autres espèces, ainsi que chez différents types d’animaux.
« Ce serait fantastique de tester un jour si la tolérance à la chaleur co-évolue avec les traits sexuels tout au long de la vie sur Terre », a conclu Leith.
Plus d’informations :
La coloration sexuelle absorbant la chaleur s’adapte à une tolérance accrue à la chaleur chez les libellules, Frontières en éthologie (2024). DOI : 10.3389/fetho.2024.1447637