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"... Le spécimen récemment découvert révèle qu’une “diffusion" de coléoptères bioluminescents s’est produite au milieu du Crétacé et qu’ils avaient déjà commencé à se diversifier à l’époque. On pense que la production de lumière a évolué chez les larves molles et vulnérables des coléoptères en tant que mécanisme de défense et qu’elle a été absorbée par les adultes pour d’autres fonctions, telles que communiquer et attirer des partenaires. (...)" Guru Med | 26 Jan 2021 "Le nouveau fossile a été découvert par l’auteur principal Chenyang Cai, de l’Académie chinoise des sciences, dans le nord de l’État Kachin, au Myanmar, à la frontière de la Chine, qui possède un trésor de fossiles d’ambre birman. En cherchant parmi les spécimens, l’un d’eux a attiré son attention : un scarabée mâle de taille moyenne avec des antennes inhabituelles à 12 segments ramifiés. Un examen plus approfondi par analyse phylogénétique a révélé une petite zone blanchâtre sur l’abdomen du coléoptère qui semble sombre et sans poils sous un microscope épifluorescent. Sa position, sa forme et sa structure correspondaient à l’organe lumineux observé chez les lucioles et les vers luisants, ce qui confirme que les mâles peuvent produire de la lumière." (...) [Image] "Un parent éteint de la luciole, le récemment baptisé Cretophengodes azari est très similaire aux familles modernes de coléoptères lumineux Rhagophthalmidae et Phengodidae, qui produisent une gamme de couleurs allant du vert au rouge. Mais ses caractéristiques distinctes lui ont valu une place dans sa propre nouvelle famille, les Cretophengodidae, ajoutant une autre branche à la riche superfamille des Elateroidea qui compte environ 24 000 espèces décrites jusqu’à présent." À partir de l’étude : répartition géographique des Cretophengodidae (genre Cretophengodes), Phengodidae (sous-familles Cydistinae, Mastinocerinae et Phengodinae) et Rhagophthalmidae. (Chenyang Cai et Col./ Proceedings of the Royal Society B)
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2019 : Novembre
"Leur succès est époustouflant. Ils sont le quart du monde animal et 40 % de celui des insectes. Certes, ils s’y sont pris très tôt, au Carbonifère, il y a à peu près 327 millions d’années ; mais ce ne sont pas les seuls. Leur atout : être capables de digérer – avec ou sans symbiontes - l’indigeste, soit les pectines, l’hémicellulose et la cellulose, composants des parois cellulaires des végétaux, et pouvoir profiter ainsi de la ressource en hydrates de carbone (sucres) la plus importante de la Planète.
Une équipe internationale de chercheurs a puisé dans les bases de données sur les génomes pour établir la phylogénie de l’ordre (4 818 gènes de 146 espèces), tracer l’évolution de la phytophagie en son sein (89 gènes de 521 espèces) et suivre l’apparition de gènes permettant la digestion directe de la lignocellulose (154 génomes ou transcriptomes). Outre des Coléoptères, des représentants d’ordres voisins ont été inclus : Mégaloptères, Neuroptères, Raphidioptères et Strepsiptères.
L’analyse de ces données fixe l’origine des Coléoptères au Carbonifère et appuie l’hypothèse de la codiversification avec les angiospermes. Les enzymes dégradant les composants des parois cellulaires (PCWDE) ont été acquis par transmission horizontale à partir de bactéries et de champignons, deux fois, au Mésozoïque (entre -252 et -66 millions d’années). Cette période a vu une très forte multiplication des espèces, suffisamment diversifiées pour que l’ordre soit présent sous tous les climats et s’adapte à ses changements.
La moitié des espèces actuelles sont les descendants directs d’insectes apparus au milieu du Jurassique (autour de - 75 Ma). L’acquisition des enzymes est à l’origine de régimes et comportements alimentaires très spécialisés (mineurs, xylophages, champignonistes...).
Les Coléoptères doivent également leur succès à leur taux d’extinction des espèces remarquablement faible."
Article source (en anglais, gratuit)
Illustration : arbre phylogénétique des Coléoptères (partim). De l’article
"Plague is mainly a disease of wild rodents, and their parasitic fleas are considered the transmitting vectors." (...)
Human plague associated with Tibetan sheep originates in marmots. Ruixia Dai, Baiqing Wei, Haoming Xiong, Xiaoyan Yang, Yao Peng, Jian He, Juan Jin, Yumeng Wang, Xi Zha, Zhikai Zhang, Ying Liang, Qingwen Zhang, Jianguo Xu, Zuyun Wang, Wei Li. PLOS - Published: August 16, 2018 "... Several possible scenarios may explain how Tibetan sheep become infected by marmots. First, they could be infected by contact with the bodies of dead marmots. Our field observations showed that Tibetan sheep have a habit of licking the bodies of dead rodents such as marmots, which may be a means of ingesting micronutrients in the plateau environment. Previously, a study successfully induced plague infection by feeding or smearing Y. pestis in the mouths of Tibetan sheep [27]. Another possible cause is that Tibetan sheep could be infected by fleas such as Callopsylla dolabris or Oropsylla silantiewi. These are the main parasitic fleas in M. himalayana. Even though they have comparatively specific host selection, they have been found to attack human beings or other animals after the death of their preferred host [6]. Previous research has shown that C. dolabris and O. silantiewi bite and can suck the blood of Tibetan sheep in the laboratory, and the sheep can become infected and die after being challenged for 10 days [27]. The above evidence shows that fleas play an important role in Y. pestis transmission from marmots to Tibetan sheep."
Apparus il y a plus de 450 millions d’années, les insectes forment aujourd’hui 90% de la biodiversité terrestre non-microbienne. Pour tenter de déterminer les ressorts de cette foisonnante diversité, une équipe franco-américaine composée notamment de chercheur de l’Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier (ISEM, CNRS/IRD /Univ. Montpellier) s’est lancée dans un travail d’analyse sans précédent. En s’appuyant à la fois sur les données moléculaires et fossiles disponibles pour cette classe d’animaux, les chercheurs sont en effet parvenus à retracer l’histoire évolutive des insectes. Leurs résultats publiés en janvier dernier dans Scientific Reports permettent de savoir dans quelle mesure les extinctions de masse, les changements environnementaux ou l’apparition d’innovations morphologiques ont influencé la diversification des insectes depuis leur origine. CNRS, 04.03.2016 Contact chercheur Fabien Condamine, Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier (ISEM) - CNRS/IRD /Univ. Montpellier/EPHE "Avec plus d’1,3 million d’espèces décrites, mais sans doute 10 fois plus encore à découvrir, les insectes constituent de très loin la classe d’invertébrés la plus diversifiée de la planète. Apparus bien avant les dinosaures, ils sont parmi les animaux les plus anciens à s’être adaptés à la vie terrestre. Mais comment expliquer un tel succès évolutif ? Pour tenter d’apporter des réponses à cette question, des scientifiques de l’Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier (ISEM, CNRS/IRD /Univ. Montpellier), du Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (CBGP, INRA/Cirad /IRD/Montpellier SupAgro) et de l’Université de Californie (Santa Cruz, Etats-Unis) ont réalisé une des premières études macroévolutives sur cette classe d’animaux en couplant données fossiles et moléculaires. Pour cela, ils ont analysé la diversification des insectes à l’aide d’un arbre phylogénétique représentant 82% des familles d’insectes existantes. « Depuis peu, la conjonction de nouvelles approches analytiques, d’outils mathématiques plus puissants et de données génétiques suffisamment riches autorise l’utilisation d’arbres phylogénétiques pour mesurer le taux d’apparition et de disparition de groupes d’espèces tel que celui-ci », précise Fabien Condamine, biologiste de l’évolution à l’ISEM et cosignataire de l’article. En superposant cette analyse à celle de 40 000 occurrences fossiles d’insectes, les scientifiques ont pu remonter le fil des évènements de spéciation et d’extinction qui ont marqué l’histoire des insectes depuis leur origine. L’étude du registre fossile révèle tout d’abord un taux de diversification élevé dès l’apparition des insectes. Sur les quatre extinctions de masse qui ont jalonné l’histoire évolutive des insectes, seules celles du Permien-Trias, il y a 252 millions d’années, et du Crétacé-Paléogène, il y a 66 millions d’années, semblent avoir eu un impact significatif sur la diversité des insectes. Ces extinctions sont en outre suivies de périodes de très forte diversification corroborées par l’analyse phylogénétique des données moléculaires. Les travaux des scientifiques mettent aussi en évidence des taux d’extinction relativement faibles témoignant de la résilience des insectes tout au long de leur histoire évolutive. Par ailleurs, ces résultats contredisent les hypothèses communément admises selon lesquelles les innovations majeures, que sont l’apparition des ailes et la métamorphose complète, seraient à l’origine d’un accroissement significatif de la biodiversité des insectes. De la même manière, l’explosion soudaine des espèces de plantes à fleurs au cours du Crétacé n’a pas, comme on le supposait jusqu’à présent, accentué la diversification de ces animaux. « Les taux de diversification les plus élevés étant observés au sein les quatre ordres d’insectes les plus riches, ce serait plutôt des innovations spécifiques à chacun de ces grands groupes, comme l’évolution des élytres chez les coléoptères, qui auraient favorisé la diversification de la classe toute entière », conclut Fabien Condamine." Référence [Image] Larve de grillon, orthoptère. Cet insecte est issu d'ambre translucide provenant d'un gisement des Charentes (France), datant du Crétacé (100 millions d'années). © Vincent PERRICHOT/Didier NERAUDEAU/CNRS Photothèque _______________________________________________ À lire aussi : Nouvelle phylogénie des insectes établie, 12.11.2014
https://passion-entomologie.fr/phylogenie-insectes/ Nouvelle Phylogénie de l’évolution des insectes établie
Passion Entomologie. « Découverte chez les fourmis champignonnistes »
« Une intéressante découverte sur les relations de mutualisme qu’entretiennent les fourmis coupe-feuille (« champignonnistes ») et les champignons qu’elle cultivent vient d’être publiée dans la revue Nature. Les recherches, menées par l’entomologiste Danois Henrik Hjavard De Fine Licht et son équipe démontrent grâce à des analyses comparatives d’expressions génétiques et moléculaires, que les fourmis dépendent du champignon pour synthétiser certaines enzymes et acides aminés essentiels, une capacité perdue par les insectes au cours de l’évolution. Le champignon, en plus d’être une source de nutriments, constitue de ce fait une voie de synthèse moléculaire indispensable au fourmis. Ainsi, fourmis et champignons se comportent comme un seul et même organisme, connecté par un important réseau d’interactions, où chacun joue des rôles spécifiques comme des organes dans un organisme. »
[...]
Source : - H. H. De Fine Licht ; J. J. Boomsma & A. Tunlid (2014) : Symbiotic adaptations in the fungal cultivar of leaf-cutting ants. Nature Communications, 5 : 5675
[Image] « Reconstruction phylogénétique de la co-évolution entre le champignon et les fourmis champignonnistes (Source : De Fine Licht, 2014) »
___________________________________________________________________
ET AUSSI (en anglais) :
→ Fungus-growing ants selectively cultivate their crops – University of Copenhagen
http://www.science.ku.dk/english/press/news/2014/fungus-growing-ants-selectively-cultivate-their-crops/
IRD (Institut de recherche pour le développement). « L’exploration de la zone bathyale au large de Kavieng (Nouvelle Irlande) nous a réservé quelques belles et étonnantes surprises. Dans la zone nord de Kavieng côté Océan Pacifique, à 800 m de profondeur, notre chalut a ramené dans ses filets un étonnant crustacé. »
« L’étrange langouste profonde du genre Thaumastocheles possède une paire de chélipèdes [*] d’allure étrange et de taille inégale. Les différentes espèces du genre Thaumastocheles (5 espèces connues actuellement) sont reconnaissables par les variations de formes de leur chélipèdes. Il est exceptionnel de collecter ce genre d’organisme difficilement capturable car vivant dans de profonds terriers. Ces langoustes profondes demeurent donc rares et la plupart des espèces ne sont connues que de peu de spécimens et parfois d’un seul sexe. De récentes observations suggèrent qu’il existerait un dimorphisme sexuel chez ces espèces, portant essentiellement sur la morphologie du plus large chélipède. Ceci engendrerait donc une révision complète du groupe. Lors de la campagne Madang 2012, le long de la côte est de la Nouvelle Guinée, un spécimen de Thaumastocheles a été collecté en mer de Bismarck. L’étude de ce nouveau spécimen ainsi que l’analyse phylogénétique des espèces de ce groupe a permis la description d’une nouvelle espèce Thaumastocheles massonktenos. »
« L’ensemble des spécimens connus de cette espèce ne sont que des femelles. La collecte d’un spécimen mâle lors de la campagne Kavieng va permettre de tester l’hypothèse de dimorphisme sexuel chez cette espèce et d’étendre ces conclusions à l’ensemble du groupe. La découverte de ce mâle nous éclairera sans aucun doute sur les mystères des Thaumastocheles. » « Pour aller plus loin :
Chang, S-C, Chan, TY, Ahyong, ST. (2014) Two new species of the rare lobster genus Thaumastocheles wood-mason, 1874 (reptantia: nephropidae) discovered from recent deep-sea expeditions in the indo-west pacific. Journal of Crustacean Biology, 34, 107–122. »
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Nous ne connaissons pas bien les écosystèmes et voulons les réguler à notre profit… sans même savoir ce qui les compose et comment ils fonctionnent. Par Romain Garrouste, 29.06.2020 Les petites bêtes à l’ombre des grosses "Mais lorsque les organismes décrits ne sont pas « extraordinaires », ce qui est très fréquent, publier des découvertes taxonomiques dans des revues de renom se révèle ardu. Celles-ci ne s’ouvrent qu’aux taxons remarquables : un nouvel oiseau ou un mammifère dans une île perdue fera certainement un bel article au sein d’une revue renommée. À l’inverse, un nouvel insecte, même sous nos pieds, ne fera l’objet que d’une petite description dans une revue d’amateurs ou de société savante, sauf s’il possède une caractéristique unique. Leur intérêt biologique intrinsèque est pourtant le même : c’est pour cela qu’on l’on parle de « biais taxonomique ». Dans le cas des bactéries, ce biais semble s’exerce par rapport à la pathogénicité, c’est-à-dire à la capacité à provoquer une maladie : la découverte d’une bactérie non pathogène ou remarquable ne sera pas publiée dans une grande revue. Il est pourtant essentiel de publier dès que possible une découverte, quelle qu’elle soit. Établir un taxon, trouver ses relations de parenté (ce qu’on appelle la « position phylogénétique »), le placer dans l’arbre du vivant, constitue l’acte fondateur pour l’étudier et appréhender sa place dans son écosystème (comme, par exemple, celle d’une bactérie dans notre système digestif). Lorsqu’un organisme inconnu est découvert, connaître sa position phylogénétique permet de déduire une grande partie de ses propriétés biologiques. C’est tout aussi essentiel pour les pathogènes. Quand la médecine redécouvre l’environnement Pour comprendre les organismes avec lesquels nous sommes en interactions négatives (agents pathogènes, espèces venimeuses ou néfastes à nos cultures, etc.), il est essentiel de comprendre leur environnement (et donc le nôtre). Comprendre la taxonomie, c’est le premier pas pour comprendre l’environnement et donc l’écologie des espèces qu’elles soient pathogènes ou vecteurs, ou les relations avec leurs hôtes pour des symbiotes ou des parasites Nous voulons lutter contre les punaises de lit, comprendre notre tube digestif… mais connaît-on l’écologie des organismes qui habitent une maison, selon son climat, son environnement proche et le mode de vie des habitants ? Un exemple auquel j’ai été confronté concerne l’émergence de la maladie de Chagas, en Amazonie et en Guyane française au début des années 2000. Transmise par des punaises hématophages (bien plus grosses que les punaises des lits), cette affection particulière (zoonose parasitaire pouvant être mortelle à plus ou moins long terme) avait défrayé la chronique par des cas foudroyants. - [Image] Panstrongylus geniculatus. Les triatomes sont de grosses punaises hématophages vecteurs de la maladie de Chagas. Romain Garrouste/MNHN, CC BY-NC-ND
C’est bien l’implantation d’habitats humains et de populations non préparées à vivre dans de telles zones qui se trouvait au cœur de cette problématique. La même explication a été fournie pour des cas particuliers de toxoplasmose peu habituels (consommation de viande mal cuite), cette maladie des chats et des félins. De même, la consommation non habituelle d’animaux sauvages ainsi que l’ensemble des méconnaissances culturelles et biologiques, permettant des erreurs d’appréciations sur les relations entre environnement et pathogènes, sont au cœur de beaucoup de nos problèmes ; la pandémie de Covid-19 est constitue une expression terrible. Les exemples sont nombreux : nous ne connaissons pas bien les écosystèmes et les espèces qui les constituent et voulons les réguler à notre profit, sans même savoir comment il sont composés et comment ils fonctionnent vraiment. Renaissance de la taxonomie ? On peut se demander combien de projets de recherches relatifs à la taxonomie sont soutenus financièrement par les instances de la recherche française et mondiale. En France, probablement aucun… C’est pourtant le fondement de la biologie. Le scientifique américain Quentin Wheeler a publié récemment un appel pour la renaissance de cette discipline qu’il résume ainsi : « L’extinction rapide des espèces signifie qu’il reste un temps limité pour revitaliser la taxonomie et explorer la diversité des espèces de notre planète. Trois actions ont le potentiel de déclencher une renaissance de la taxonomie : (1) clarifier ce qu’est la taxonomie, en mettant l’accent sur ses avancées théoriques et son statut de science fondamentale rigoureuse, indépendante et nécessaire ; (2) donner aux taxonomistes le mandat d’organiser et de compléter l’inventaire des espèces et les ressources nécessaires pour moderniser les infrastructures de recherche et de collection ; (3) collaborer avec des scientifiques de l’information, des ingénieurs et des entrepreneurs pour inspirer la création d’un avenir durable grâce à la bio-inspiration. » Puisse-t-il être entendu par le plus grand nombre de nos évaluateurs scientifiques et les tutelles de la recherche ! Remettons la taxonomie à sa place, celle d’une activité scientifique essentielle à a compréhension de nos écosystèmes et des holobiontes que nous sommes. → Ces microbes qui construisent les plantes, les animaux et les civilisations - From www.franceinter.fr - 11 July 2018, 12:36
Quinze chercheurs ont reconstruit l'arbre évolutif de ces insectes parasites à partir de leur ADN. Ils se révèlent deux fois plus vieux que leurs hôtes préférés, les chauve-souris. [Image] Arbre phylogénétique des punaises de lit. (Roth et al, Current Biology, 2019)
D’un point de vue phylogénétique, le GPGV est proche du Grapevine berry inner necrosis virus (GBINV), un virus décrit au Japon et dont la transmission se fait par un acarien. Il existe deux acariens communs chez la vigne en Europe :Colomerus vitisetCalepitrimerus vitis.Les recherches en cours essaient d’évaluer si ces deux acariens sont susceptibles de transmettre le GPGV, qui a récemment été décrit en Italie comme épidémique et associé à des symptômes rappelant la maladie du court-noué. Le GRGV pourrait quant à lui être associé des symptômes rappelant la marbrure de la vigne causée par le Grapevine fleck virus (GFkV), caractérisée par un éclaircissement des nervures, voire un enroulement de la feuille.
Une première ébauche d’un arbre de la vie (plus correctement désigné arbre phylogénétique) pour les millions d’espèces nommées d’animaux, de plantes, de champignons et de microbes a été publiée.
GuruMeditation, 24.09.2015 « [...] L’Open Tree of Life est dans sa “version 1.0” et il reste beaucoup de travail, mais, espérons-le, la nature ouverte du projet encouragera les amateurs à participer à l’immense ouvrage. L’équipe qui a mis en place cet arbre développe des outils logiciels qui permettront aux chercheurs de se connecter et de réviser les nouvelles données collectées. En attendant, vous pouvez commencer à explorer toutes ces données dès maintenant. L’arbre, avec les données brutes et son code source, est disponible gratuitement en ligne ici : Open Tree of Life et l’étude pour son élaboration publiée dans PNAS : Synthesis of phylogeny and taxonomy into a comprehensive tree of life. »
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. « En épingle en 2014 » « Les insectes sur leur arbre… …et chacun à sa place. C’est l’aboutissement du projet 1KITE (1,000 Insect Transcriptome Evolution project) qui a vu une bonne centaine de chercheurs collaborer pour dessiner l’arbre phylogénétique de la classe des insectes et placer dans l’échelle des temps géologiques les grands événements de leur évolution. »
« Ceci à partir de l’analyse comparée des transcriptomes de 144 espèces (vivantes) choisies pour représenter tous les ordres actuels. C’est l’analyse mathématique de la masse de données qui a donné le plus de mal. »
« Pour l’essentiel, les étapes de l’évolution des insectes étaient connues, sinon admises par tous et l’emploi de la génomique et de la bioinformatique a fourni des confirmations solides. L’apparition des ordres, par différentiation à partir d’ancêtres communs, est indiquée sur un schéma [ci-dessus]. »
« Les grands événements sont ainsi datés : l’origine des insectes (jusque-là indistincts des crustacés) au début de l’Ordovicien (il y a autour de 479 millions d’années, quand les plantes commençaient à coloniser les terres émergées), les premiers à pratiquer le vol actif au début du Dévonien (406 Ma), les premiers représentants des lignées actuelles au Mississipien (345 Ma). La grande diversification des Holométaboles s’est faite au début du Crétacé. »
« D’après, notamment, « International Team Uses Phylogenomic Approach to Explain the When and How of Insect Evolution », lu le 7 novembre 2014 à www.genomeweb.com/ »
[Image] http://www.livescience.com/images/i/000/071/832/original/insect-evolution-9.jpg
On pensait jusqu'à présent que les parfums des fleurs et l'attirance des insectes pollinisateurs pour un parfum spécifique avaient évolué mutuellement par l'intermédiaire de la coévolution des plantes et des insectes. Des chercheurs prouvent aujourd'hui que ce n'est pas toujours le cas, du moins pas en ce qui concerne la famille de l'arum et de l'un de ses pollinisateurs, le scarabée. Ils ont découvert par reconstruction phylogénétique que de nombreuses molécules utilisées par le coléoptère dans la communication chimique par l'odeur étaient déjà présentes chez ses ancêtres. Mais contrairement aux scarabées actuels, ces ancêtres ne pollinisaient pas les plantes. Les premiers membres de la famille des arums à être pollinisés par des coléoptères ne sont apparus qu'à partir d'environ 40 millions d'années plus tard. C'est donc bien la plante qui a développé des parfums en vue d'attirer les insectes pollinisateurs. C'est elle qui s'est adaptée à eux unilatéralement. L'adaptation mutuelle entre les plantes et les pollinisateurs n'a donc pas toujours lieu.
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(Re)lire aussi (en anglais) :
→ Amber-encased fossil shines light on evolution of bioluminescent insects: Preserved with 'life-like' fidelity, beetle from the Cretaceous is fireflies' missing fossil link - De www.sciencedaily.com - 2 février, 15:35