18 novembre 2019
De l'importance de la lumière DEL sur le sexe
Le type de lumière DEL influence la production de descendants mâles ou femelles chez un insecte utilisé en lutte biologique
La guêpe Aphidius ervi pond ses oeufs dans les pucerons qui s'attaquent aux plantes cultivées. Le type de lumière dans l'éclairage DEL influence son degré d'activité et le pourcentage de mâles et de femelles dans sa progéniture.
— Nikk
Si vous ne croyez pas aux effets biologiques de l’éclairage à diode électroluminescente (DEL) sur les êtres vivants, une étude menée sur des insectes par des chercheurs de la Faculté des sciences et de génie devrait ébranler vos convictions. Dans un article publié par la revue Biological Control, ces chercheurs montrent que la couleur de la lumière DEL influence non seulement le niveau d’activité d’une petite guêpe utilisée en lutte biologique, mais qu’elle agit aussi sur la proportion de mâles et de femelles dans sa progéniture.
Précillia Cochard et Conrad Cloutier, du Département de biologie, et Tigran Galstian, du Département de physique, de génie physique et d'optique et du Centre d'optique-photonique et laser, ont fait cette démonstration en exposant à différentes combinaisons de lumière DEL une petite guêpe qui parasite des pucerons s’attaquant aux cultures de légumes. La guêpe en question, Aphidius ervi, pond ses œufs dans les pucerons et ses larves dévorent leur hôte de l’intérieur.
Les chercheurs ont installé dans leur laboratoire une série de dispositifs expérimentaux dans lesquels se retrouvaient 2560 pucerons se nourrissant sur des plants de gourganes et 64 guêpes parasites femelles. Dans un premier temps, ces dispositifs étaient soumis à 8 heures d’éclairage avec une lampe au sodium imitant la lumière du jour. Dans un deuxième temps, ils étaient soumis, pendant 8 heures également, à l’une des combinaisons de lumière DEL suivantes : 100% rouge, 75% rouge-25% bleue, 50% rouge-50% bleue et 25% rouge-75% bleue.
Après 24 heures, les chercheurs ont constaté que:
le taux de parasitisme des pucerons est presque deux fois plus élevé sous un éclairage DEL contenant de la lumière bleue plutôt que de la lumière entièrement rouge
le taux de parasitisme augmente en fonction du pourcentage de lumière bleue dans l’éclairage DEL
«L’explication la plus probable est qu’en présence de lumière bleue, les guêpes s’activent comme elles le font pendant le jour. Elles se déplacent davantage à la recherche de pucerons à parasiter», avance Conrad Cloutier.
Par ailleurs, les données montrent que:
les guêpes produisent 80% de descendants mâles lorsque l’éclairage DEL est entièrement rouge
ce taux se rapproche progressivement de 50 % à mesure que la proportion de lumière bleue augmente
«Chez ces guêpes, comme chez d’autres hyménoptères, la femelle possède une glande où sont entreposés les spermatozoïdes des mâles avec lesquels elle s’est accouplée, rappelle le chercheur. Chaque fois qu’elle pond un œuf, elle décide du sexe en mettant ou non des spermatozoïdes en contact avec cet œuf (les œufs non fécondés produisent des mâles). Sous une lumière entièrement rouge, elles jugent que les conditions ne sont pas propices à la production de femelles. Cette stratégie, qui diminue le nombre de femelles pondant leurs œufs dans les pucerons, est évidemment néfaste au contrôle biologique de ces insectes nuisibles.»
Ces résultats ont des répercussions pratiques pour les producteurs de légumes en serre qui doivent composer avec des problèmes de pucerons. «L'éclairage recommandé se fait de plus en plus en fonction des besoins des plantes afin de maximiser leur production. Pour cette raison, la lumière DEL rouge fait partie des recommandations, signale le professeur Cloutier. Ce que notre étude dit est qu'il faut aussi se préoccuper des effets de la lumière sur les pucerons et sur les insectes utilisés pour les combattre.»
