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La lutte contre des InsecteInvertébré articulé dont le corps est divisé en trois segments et trois paires de pattes. Ils forment une classe des arthropodes.');" onmouseout="killlink()">insectes ravageurs des cultures humaines a constamment représenté un défi important de toute activité agricole sur l'ensemble de notre PlanèteL\'Union Astronomique Internationale (UAI) s\'est longuement penchée sur la définition des planètes lors de sa 26ème assemblée générale qui s\'est tenue à Prague du 14 mai au 25 août 2006. Il devenait en effet urgent que la nomenclature des objets reflète l\'ensemble des corps que les performances des...');" onmouseout="killlink()">planète. A cet égard, la découverte et la production de pesticides de synthèse par l'industrie chimique ont connu, après la seconde guerre mondiale, une ascension triomphante et certains ont cru voire là un moyen de résoudre définitivement la présence de ravageurs s'attaquant à nos récoltes. Même si aujourd'hui encore l'utilisation de pesticides chimiques présente une méthode de lutte efficace et largement utilisée, l'épandage de doses importantes de produits toxiques soulève des problèmes sérieux en termes de protection de l'environnement et des ÉcosystèmeSubdivision de la biosphère constituée d\'un ensemble d\'espèces (biocénose) et du milieu (biotope) où il se déploie.');" onmouseout="killlink()">écosystèmes naturels ou cultivés.
Femelles de l'EspèceGroupe d\'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux (interfécondité) et dont la descendance est fertile.
L\'espèce est l\'entité fondamentale des classifications, qui réunit les êtres vivants présentant un ensemble de caractéristiques morphologiques, anatomiques, physiologiques,...');" onmouseout="killlink()">espèce Trichogramma brassicae attaquant des œufs du papillon Pieris brassicae
© Jeanne Daumal, INRA Sophia Antipolis.Dans ce contexte, il existe un autre moyen de lutte contre les ravageurs de cultures. Un moyen qui, bien qu'il ait fait la preuve de son efficacité depuis plusieurs décennies en France et dans bien d'autres pays, n'est que rarement mentionné. Ce moyen, pourtant, s'avère bon marché ou en tout cas bien moins coûteux que le contrôle des ravageurs à l'aide de pesticides. Il s'avère également respectueux de l'environnement et moins susceptible de générer les angoisses du public car il évite l'épandage de pesticides chimiques. Il s'agit de la lutte biologique qui propose de relâcher des ennemis naturels (le plus souvent des insectes dits « parasitoïdes ») attaquant et détruisant les ravageurs.
Pour autant, mener avec succès un programme de lutte biologique nécessite une compréhension fine des mécanismes écologiques et populationels impliqués dans l'efficacité d'un lâcher de parasitoïdes. S'interroger sur les mécanismes de cette efficacité soulève des questions qui ne peuvent être abordées qu'à travers une véritable démarche scientifique centrée sur l'étude du fonctionnement écologique de ces insectes particuliers et de leurs interactions avec leur environnement. Une compréhension détaillée des mécanismes impliqués dans l'efficacité d'un traitement de lutte biologique s'avère donc primordiale aussi bien pour améliorer l'impact ou parfois juste rendre possible les lâchers d'ennemis naturels, et pour rendre ce moyen de contrôle des ravageurs plus crédible, si besoin était, auprès du grand public.
Le dossier présenté aborde cette problématique sur le plan de l'analyse des stratégies comportementales des insectes parasitoïdes leur permettant de maximiser leur capacité reproductive. Il s'agit d'une thématique scientifique qualifiée d'« ÉcologieScience qui étudie la dynamique des populations et des peuplements (animaux, végétaux ou microbes) et le fonctionnement des écosystèmes et des paysages (cycle de matière, flux d\'énergie)');" onmouseout="killlink()">écologie comportementale » qui offre effectivement une rationalisation pouvant conduire à une amélioration notable de l'efficacité du contrôle des ravageurs de cultures.
Les « grandes décisions » comportementales que ces insectes doivent prendre pour se reproduire sont abordées successivement. Dans chaque cas, des prédictions théoriques aussi bien que des résultats expérimentaux donnent des pistes d'amélioration possible de l'efficacité des lâchers d'insectes parasitoïdes dans des programmes de lutte biologique.
- Les insectes au secours de l'environnement
- Les insectes parasitoïdes, des animaux aux mœurs écologiques particulières
- Utilisation agronomique : la lutte biologique
- Amélioration de l'efficacité de la lutte biologique
- Qu'est-ce que l'écologie comportementale ?
- Une "mise en appétit" : le comportement locomoteur des femelles parasitoïdes
- La gestion optimale du temps
- Le nombre optimal de descendants déposés par hôte
- La sexe ratio optimale
- Stratégie optimale de marquage
- Le choix optimal des hôtes à attaquer
- Conclusion
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Les MammifèreClasse de vertébrés comprenant plus de 4000 espèces. Ils se caractérisent entre autres par :
- une température corporelle constante ;
- la possession de poils ;
- le fait d\'allaiter leurs petits ;
- la présence d\'une demi mâchoire inférieure formée d\'un seul os.
Les premiers mammifères...');" onmouseout="killlink()">Mammifères ont colonisé la TerreParmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.
Structure du globe...');" onmouseout="killlink()">terre et les eaux, les Chauves-souris sont les seuls d'entre eux qui ont colonisé l'espace aérien. Dans l'incertitude des CrépusculeLe crépuscule est la lueur du jour avant le lever ou après le coucher du Soleil. On distingue trois types de crépuscule :Le crépuscule civil, qui correspond au moment où le Soleil est situé entre 0 et 6° en dessous de l\'horizon. Les étoiles et planètes les plus brillantes apparaissent.Le crépuscule...');" onmouseout="killlink()">crépuscules du mois de juin, c'est par le vol qu'elles manifestent leur existence, autour des lampadaires, à la recherche d'InsecteInvertébré articulé dont le corps est divisé en trois segments et trois paires de pattes. Ils forment une classe des arthropodes.');" onmouseout="killlink()">insectes à manger.En France leur sortie des reposoirs de jour ne prend pas la dimension des nuages de Chauves-souris de l'hémisphère sud. La rupture continuelle de leur trajectoire de vol permet de les différencier des Oiseaux au premier coup d'œil. A la fois mythiques et mystérieuses, objets de peur ou signes de bonheur, les Chauves-souris forment un monde que nous allons tenter de parcourir au long de ces quelques pages.
Voici deux compagnons de route pour notre visite chez les Chauves-souris parmi les EspèceGroupe d\'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux (interfécondité) et dont la descendance est fertile.
L\'espèce est l\'entité fondamentale des classifications, qui réunit les êtres vivants présentant un ensemble de caractéristiques morphologiques, anatomiques, physiologiques,...');" onmouseout="killlink()">espèces communes de chez nous :
La Pipistrelle commune : noter la présence du tragus dans l'oreille, élément important de classification, envergure 240 mm , poids 5 gr environ, sédentaire.
Pipistrelle communeLe Grand Murin : peut-être l'espèce la plus grande de France d'une envergure de 350 mm, blanc dessous avec des ailes larges et un avant-bras de 50 mm de long environ.
Sommaire
- Chauve-souris : à la découverte d'un animal fabuleux
- Classification
- Morphologie
- Cycle de vie
- L'écholocation et méthodes de chasse
- Les ennemis et la protection
- Mythes et réalité
- Bibliographie
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Par Laurent Sacco, Futura-Sciences
C'est la fin d'un paradoxe qui rendait perplexe les spécialistes en biomécanique depuis près de 75 ans. Contrairement à ce que pensait avoir démontré le zoologiste britannique Sir James GrayUnité de mesure de l\'énergie d\'un rayonnement ionisant absorbée par la matière (en radio-oncologie, la matière considérée est un tissu biologique ou une tumeur) (d\'après Stephen Gray, physicien anglais). 1 Gy = 100 rad (en anglais : radiation absorbed dose). L\'intensité d\'un traitement par...');" onmouseout="killlink()">Gray en 1936, les muscles des dauphins sont bien suffisamment puissants pour leur permettre de se déplacer aux vitesses observées.
Il était connu sous le nom de paradoxe de Gray et si les biologistes pensaient en avoir la solution depuis quelques années, la preuve de ce dernier en faisait défaut jusqu'à ce que Timothy Wei, un professeur de la Rensselaer's School of Engineering ne décide d'utiliser ses compétences en hydrodynamique expérimentale pour clore définitivement le débat.
Les dauphins nous fascinent à plus d'un titre et ce depuis l'antiquité. Il semble bien que la réciproque soit aussi vraie si l'on en juge les multiples histoires à propos de dauphins sauvant des êtres humains.
Lorsque le zoologiste James Gray tenta d'évaluer la puissance des muscles des dauphins en 1936, il en était arrivé à conclure que ces derniers ne l'étaient pas suffisamment pour leur permettre de se déplacer à des vitesses pouvant atteindre 45 km/h. La confirmation des affirmations de Gray par d'autres biologistes et biomécaniciens au cours des années qui suivirent rendit perplexe la communauté scientifique qui parla à propos de cette énigme du paradoxe de Gray.
Une possible explication avait bien sûr été avancée par Gray lui-même et avait reçu un soutien de la part de certains scientifiques. Afin de réduire la Force de traînéeComposante de la réaction de l\'air sur l\'aile dans la direction opposée à la vitesse de l\'avion.');" onmouseout="killlink()">force de traînée induite par le déplacement des dauphins dans l'eau, et donc l'écart entre la force théorique de leurs muscles et les forces de résistance au MouvementVariation de la position d\'un point, d\'un solide d\'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps.');" onmouseout="killlink()">mouvement propre à l'eau, il fallait en conclure que la peau des dauphins possédait des caractéristiques spéciales capables d'améliorer fortement l'écoulement hydrodynamique de l'eau et de réduire les forces de frottements associées à cette dernière. Les spéculations allaient bon train car, comprendre de quelle manière un tel phénomène était possible pouvait déboucher sur des progrès considérables, non seulement pour améliorer des sous-marins ou des bateaux, mais aussi afin d'augmenter les performances des avions et réduire leur consommation en carburant.
Les mini bulles de vapeur, causées par la CavitationLa cavitation correspond à la formation de bulles de vapeur, sans élévation de température dans l\'eau mais par une action mécanique.
Dans les liquides, sous l\'action d\'une certaine agitation, comme le mouvement d\'une hélice, il se produit localement une baisse de pression suffisante pour provoquer...');" onmouseout="killlink()">cavitation et laissées par les mouvements des dauphins dans l'eau. Crédit : Rensselaer/Tim Wei.Des nageurs de haut niveau
Timothy Wei a mis ses compétences aux services des nageurs de haut niveau depuis des années, y compris ceux sélectionnés pour les jeux Olympiques. A l'aide de caméra ultra-rapides, il était donc devenu un expert dans l'évaluation des forces qu'exerçaient les nageurs pour se propulser dans l'eau, et il pouvait les conseiller sur des changements de techniques pour améliorer leurs performances, quand il a réalisé qu'il pouvait probablement utiliser les techniques modernes pour percer le secret de la nage des dauphins.
A l'aide d'une technique connu sous le nom de Digital Particle Image Velocimetry, il a pris environ 1000 images par secondes des mouvements de deux dauphins. Sur ces images des mini bulles de vapeur provoquées par l'écoulement de l'eau et la cavitation induite autour des corps des deux animaux, baptisés Primo et Puka, pouvaient être observées et leurs vitesses mesurées en utilisant un LogicielTraduction du terme anglais Software, le logiciel constitue l\'ensemble des programmes et des procédures nécessaires au fonctionnement d\'un système informatique. Dans la famille des logiciels, on trouve par exemple des logiciels d\'application qui sont spécifiques à la résolution des problèmes de...');" onmouseout="killlink()">logiciel de traitement d'images.
La même image que la précédente mais traités à l'OrdinateurÉquipement informatique de traitement automatique de données comprenant les organes nécessaires à son fonctionnement autonome.
Anglais : computer.');" onmouseout="killlink()">ordinateur, les flèches indiquent la direction des mouvements de l'eau et les Couleur C\'est ce qui permet de différencier deux objets de formes et de structures identiques, par exemple le drapeau italien du drapeau français.
C\'est ce qui est ni blanc ni gris ni noir (blanc et noir sont les bornes de la gamme des gris neutres)
Sensation produite par un rayonnement...');" onmouseout="killlink()">couleurs, en bleu et rouge, les plus grandes vitesses.
Crédit : Rensselaer/Tim Wei.Il devenait alors possible d'en déduire la force réelle que les dauphins étaient capables d'exercer avec les muscles de leur corps, lors des mouvements de natation. Wei a aussi évalué la force des dauphins lorsqu'ils effectuent leur mouvement bien connu de déplacement à la surface de l'eau avec leur corps presque à la verticale.
Les mesures ont alors parlé sans ambiguïtés. Les muscles des dauphins sont bien 10 fois plus forts que ne le laissaient croire les observations et les calculs des chercheurs depuis 1936. Ils sont donc suffisamment puissants pour se propulser aux vitesses observées. Le paradoxe de Gray a vécu...
Des dauphins sortant hors de l'eau. Crédit : Ministère de l'écologie du développement et de l'aménagement durableshttp://www.futura-sciences.com/fr/news/t/zoologie/d/vitesse-des-dauphins-la-fin-du-paradoxe-de-gray_17455/
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Source : Destination Santé
L'Office européen des Brevets (OEB) vient de rétablir partiellement, au bénéfice de l'Université américaine de l'Utah et de la société Myriad Genetics, un brevet pour le moins controversé.
Il concerne des tests permettant de diagnostiquer sur le gène BRCA1, certaines MutationAltération du matériel génétique (ADN ou ARN) d\'une cellule ou d\'un virus qui entraîne une modification durable de certains caractères du fait de la transmission héréditaire de ce matériel génétique de génération en génération.
Modification anormale de l\'ADN d\'un gène, soit spontanément lors de la...');" onmouseout="killlink()">mutations GénétiqueScience de l\'hérédité. La génétique étudie les caractères héréditaires des individus, leur transmission au fil des générations et leurs variations (mutations). C\'est l\'étude de cette transmission héréditaire qui a permis l\'établissement des lois de Mendel.');" onmouseout="killlink()">génétiques prédisposant aux CancerUn cancer est une pathologie caractérisée par la présence d\'une (ou de plusieurs) tumeur(s) maligne(s) formée(s) à partir de la transformation par mutations et/ou instabilité génétique (anomalies cytogénétiques), d\'une cellule initialement normale.
La transformation cellulaire tumorale se traduit...');" onmouseout="killlink()">cancers du sein et de l'OvaireGonades femelles. Contiennent des follicules (400 000 chez la femme) formés dès la naissance. Après la puberté, un follicule mature à chaque cycle menstruel, et libère un ovule qui migre vers l\'utérus. Le follicule ovarien se transforme alors en corps jaune (corpus luteum), capable de sécréter la...');" onmouseout="killlink()">ovaire.L'Institut Curie, l'Assistance Publique-Hôpitaux de Paris et l'Institut Gustave-Roussy (Villejuif) soutenus par l'Institut national du Cancer (INCA) contestent la décision. Mais ils ne sont pas seuls : des instituts de recherche, des associations de patients et les pouvoirs publics de plusieurs pays européens s'opposent à ce qu'ils considèrent comme une « appropriation » indue d'une partie du GénomeEnsemble du matériel génétique d\'un individu. Patrimoine héréditaire d\'un individu.');" onmouseout="killlink()">génome humain. Ces OppositionPhénomène dans lequel les longitudes célestes géocentriques (ascensions droites) d\'une planète et celles du Soleil diffèrent de 180°.
Par exemple, le Soleil, la Terre et la planète sont alignés dans cet ordre. Depuis la Terre, la planète se trouve à l\'opposé du Soleil. Les observations sont les...');" onmouseout="killlink()">oppositions viennent d'Allemagne, d'Autriche, de Belgique, du Danemark et de Finlande, d'Italie et Grande-Bretagne, des Pays-Bas, de Slovénie et de Suisse, de Tchéquie...Le brevet contesté porte désormais sur un peu plus de la moitié des mutations identifiées à ce jour sur le GèneUnité d\'hérédité contrôlant un caractère particulier. Cet élément génétique correspondant à un segment d\'ADN ou d\'ARN (virus), situé à un endroit bien précis (locus) sur un chromosome. Chaque région de l\'ADN qui produit une molécule d\'ARN fonctionnelle est un gène.
Le noyau de la cellule est « la...');" onmouseout="killlink()">gène (BRCA1) de PrédispositionEnsemble de facteurs qui augmentent le risque chez une personne de développer une maladie donnée. Exemple : une prédisposition au cancer du sein.');" onmouseout="killlink()">prédisposition aux cancers du sein et de l'ovaire. Mais aussi sur les méthodes permettant leur détection. L'OEB souligne d'ailleurs que le « brevet ne peut plus être contesté au niveau européen ». L'Université de l'Utah peut donc en théorie, attaquer pour contrefaçon les laboratoires pratiquant des tests sans utiliser les produits dont Myriad Genetics détient les licences d'exploitation exclusives.Pour le Pr Dominique Stoppa-Lyonnet, chef du service de Génétique à l'Institut Curie et Professeur à l'Université Paris Descartes, « ce brevet reste une menace pour notre conception de la santé publique ». Quoi qu'il en soit, « cette décision est un revirement », soulignent les institutions françaises. « L'OEB avait au préalable considéré que les mutations génétiques déposées n'étaient pas brevetables selon la Convention européenne des brevets. Pour les généticiens européens, cette décision peu claire est un non-sens, et les laboratoires devraient poursuivre leur activité ».
Protéine exprimée par le gène BRCA1 - Crédits : Protein Data Bank http://www.rcsb.org/pdb/http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/genetique-1/d/brca1-des-mutations-genetiques-brevetees_17469/
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Colonies that conquer
Manfred Milinski
Abstract
A landmark book documents how social insects form highly successful colonies that mimic a single organism, explains Manfred Milinski.
BOOK REVIEWED-The Superorganism: The Beauty, Elegance, and Strangeness of Insect Societies
by Bert Hölldobler & E. O. Wilson
W. W. Norton: 2008. 576 pp.
Being just one cell, a bacterium has to be a jack-of-all-trades. By contrast, multicellular organisms, such as humans, profit from a division of labour between their specialized organs. The digestive, immune, circulatory and other systems all cooperate to help the gonads to maximize the reproductive success of that organism in competition with other organisms. Would a village of human inhabitants, in competition with other villages, profit similarly if its foragers, defenders and communicators volunteered to help the reproducers maximize their reproductive success? Certainly not. But many social insects do just this, as Bert Hölldobler and Edward Wilson beautifully portray in their new masterpiece The Superorganism.
A scientist from another planet would describe the most widespread, highly social form on Earth as having six legs, two antennae and three body parts, living in groups of up to 20 million members. Ants, bees and termites have evolved into superorganisms colonies with a strict division of labour, in which one or a few individuals reproduce while many nonbreeding workers with various specializations carry out tasks altruistically.
Eighteen years after their Pulitzer prize-winning book The Ants, the authors have put together a wealth of new research to present the rich and diverse natural history facts that define a superorganism's traits the colony as a self-organized entity and a subject of natural selection.
P&R PHOTOS/PHOTOLIBRARY.COM
Royal servants: the queen bee (centre) produces offspring while her worker daughters do the rest.
Most of us are familiar with the colony life of honeybees. One female, the queen, is the mother of all offspring, including her 'busy as a bee' worker daughters who build, clean and guard the nest, feeding the larvae to raise many sisters and brothers in competition with other colonies. Worker bees all look alike, each practising all professions sequentially, except reproduction. Many ants, however, have castes of workers with different morphologies; one example is the worldwide ant genus Pheidole, with its unusually large-headed soldiers and many minor workers.
Cooperation in colonies can be very sophisticated. The aerial pavilions of the weaver ant Oecophylla are constructed of leaves bound together by silk. One group of workers cooperates to pull the edges of the leaves together. Another group brings out large, larval sisters and wags them bodily back and forth across the newly created seams. With each sweep, the larvae emit sticky threads of silk over the seams to hold the leaves in place. Hölldobler and Wilson present numerous further fantastic examples.
The evolution of this division of labour is a fascinating topic. All colony members have the same genotype for caste formation, but in response to environmental conditions, these genes turn growth on and off specifically towards one caste or another. That which is needed is produced, dictated by colony economy.
Why are insect workers so altruistic that they give up their own reproduction to help others to reproduce? Natural selection favours traits that help their possessor to have more offspring. Thus, organisms that help others at the expense of their own offspring are difficult to explain. Why should the brain cells of an organism help her gonads to produce offspring? Simply, because the genes of brain cells and gonad cells are identical there is no conflict of interest among cells of an organism about which cells should reproduce. Any division of labour that boosts reproductive success should evolve. Human inhabitants of a village, however, differ in their genes and would not agree on who should reproduce and who should raise the reproducers' offspring.
D. CLYNE/PHOTOLIBRARY.COM
Seamless cooperation between weaver-ant workers allows them to build elegant aerial nests using leaves.
Colonies of social insects are similar to the cells of an organism; they start as a family. Being altruistic has low costs because helping the mother to produce more siblings is genetically equivalent to producing one's own offspring. The former strategy can be more efficient through division of labour. The basic idea that altruism towards kin should evolve goes back to the founding fathers of population genetics, Ronald Fisher and J. B. S. Haldane. They proposed that altruism is more likely to evolve the more the helper and helped are related, and the more efficient that help is. William D. Hamilton's seminal work on inclusive fitness theory made the idea explicit.
Most superorganisms are found among the Hymenoptera, or bees and ants. Owing to their special sex-determining mechanism, females develop from fertilized eggs and males from unfertilized eggs. Because their father has only one set of chromosomes, the sisters are 75% related to each other instead of the usual 50%. Sisters are less related both to their brothers (25%) and to their own offspring (50%), if they had any. This explains why, in all hymenopteran colonies, workers are the daughters and never the sons of the queen. This high relatedness among sisters is, as Hölldobler and Wilson point out, not a necessary but a helpful prerequisite for crossing the so-called eusociality threshold, when a worker propagates more of her own genes through related sisters by staying in the colony and helping than by trying on her own. Termites and even one mammal, the naked mole-rat, have become superorganisms despite their normal mode of reproduction. Maximizing efficiency through division of labour is of key importance besides relatedness. Thus, organized groups beat solitary individuals in competition for resources, and large groups beat smaller ones of the same species. After the point of no return when an anatomically distinct worker caste exists a lower level of within-colony relatedness can be tolerated, as long as this is higher than the level of relatedness between colonies.
Hölldobler and Wilson present a thorough account of the selective forces that led to the evolutionary construction of superorganisms. They favour 'multilevel selection', a combination of within-colony selection on individuals helping their relatives and between-colony selection, so-called group selection. Colonies compete and the best adapted win. The logic of group selection groups with altruists are more productive than those without is compelling. However, the conditions that allow altruists to survive within large groups are still annoyingly demanding. The trick of superorganisms may be that altruists benefit anyway through efficient sister production. Recently, a fierce debate has started among theorists, questioning whether inclusive fitness models can easily incorporate all mathematical intricacies of multilevel selection. Whatever the solution might be, superorganisms certainly have it.
Communication is highly evolved in superorganisms. Besides the celebrated dance language of honeybees, ants have become the insect geniuses of chemical communication with numerous pheromones. This and many other fascinating topics such as the combined phylogenetic and ecological explanation for the immense diversity of ants, or the beauty and functionality of ant nest architecture are presented in depth, but always in a lucid, entertaining language combined with magnificent line drawings and photographs. My favourite chapter highlights the leafcutter ants, "Earth's ultimate superorganisms". As well as having the most complex communication system known in animals, they have the most elaborate caste systems, build air-conditioned nests, and made the transition from a hunter-gatherer existence to agriculture by growing their fungal food source in their nests using elaborate techniques long before humans did.
This monograph is a state-of-the-art review of the organization and evolution of social insect societies. Detailed references on almost every page help to track information back to its roots. This book will fascinate everybody interested in biology, social sciences, economy or simply natural history.
http://www.nature.com/nature/journal/v456/n7220/full/456320a.html
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