Afin d’éviter une surchauffe, une hypothermie ou une déshydratation, la détection de la température et de l’humidité ambiantes est capitale pour tous les animaux. Incapables de réguler leur température interne en raison de leur petite taille, les insectes sont particulièrement sensibles aux variations des conditions externes et par conséquent très vulnérables à la dessiccation ou à l’inondation. Des récepteurs performants leur permettent de juger des qualités physiques de la température et de l’humidité, comme le démontre une étude publiée dans la revue «eLIFE» par l’équipe du Prof. Richard Benton au Centre intégratif de génomique de l’UNIL.
Pour s’assurer des conditions optimales de leur habitat, les insectes ont, dans la nature, développé des réactions comportementales très sensibles aux différents stimuli qui varient en fonction de la température et de l’humidité environnantes. Plusieurs espèces d’insectes, comme les moustiques, utilisent d’ailleurs la température et l’humidité comme moyen de détection des humains.
Des récepteurs sont situés dans l’antenne de la mouche
Par quels processus les insectes sont-ils ainsi capables de juger de la qualité de leur environnement? Dans l’étude publiée le 22 septembre 2016 dans le magazine «eLIFE», le groupe de Richard Benton, professeur associé au Centre intégratif de génomique de l’UNIL, en collaboration avec de chercheurs des universités de Brandeis et de Harvard aux Etats-Unis, ont mis en lumière de nouveaux mécanismes sensoriels qui permettent aux insectes de détecter la température et l’humidité ambiantes.
Pour ce faire, les biologistes ont utilisé comme modèle Drosophila melanogaster, la mouche du vinaigre commune. «Nous avons identifié un ensemble de récepteurs qui sont essentiels pour assurer à la mouche une bonne navigation le long des gradients de température et d’humidité. Ces récepteurs sont exprimés dans deux populations différentes de neurones situées dans l’antenne de la mouche», détaille Richard Benton, directeur de l’étude.
Grâce à l’utilisation de la technique de l’imagerie calcique, les chercheurs ont pu mesurer l’activité des neurones dans le cerveau de la mouche et démontrer le rôle-clé joué par les récepteurs en matière de médiation des réponses de ces neurones aux changements de température ou d’humidité.
Contrôler des insectes vecteurs de maladies humaines
Ces récepteurs appartiennent à une grande famille de protéines qui n’étaient auparavant considérées comme importantes que pour la détection de produits chimiques externes, tels que les odeurs. «Déterminer comment ces récepteurs détectent également les qualités physiques de la température et de l’humidité est un objectif d’avenir important», projette Richard Benton. «Des protéines très similaires ont été trouvées dans d’autres espèces d’insectes, de quoi constituer des cibles intéressantes pour contrôler le comportement d’insectes vecteurs de maladies humaines».
