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Bernadette Cassel
April 18, 2023 1:30 PM
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"On sait que les abeilles comme d’autres insectes sociaux communiquent grâce à des odeurs qu’elles captent par les antennes. Quand ces odeurs conditionnent un comportement, on parle de phéromones. Et quand ces molécules sont volatiles, on parle de COV : de Composés Organiques Volatiles, c’est ce qui va nous intéresser ici." Le Journal des sciences (extrait), Lundi 17 avril 2023 Alexandra Delbot La communication chimique du couvain d’abeilles Ces médiateurs chimiques sont encore assez mal connus. Mais il y a des exemples pour lesquels on suspecte leur présence, par exemple dans le cas des infections au Varroa destructor. Un parasite qui s’infiltre dans le couvain, c’est-à-dire l’ensemble des œufs, des larves et nymphes d’abeilles, les petits pour le dire vite. En présence du parasite, les abeilles devenues adultes présentent certaines pathologies, ce qui conduit à l’effondrement de la colonie. Mais certaines populations d’abeilles domestiques, d’Apis mellifera, n’y sont pas sensibles : les nourrices qui s’occupent du couvain détectent spécifiquement le varroa et nettoient soigneusement les alvéoles parasitées. Alors comment les nourrices parviennent-elle à détecter ce parasite ? Est-ce qu’il existe une communication entre couvains et nourrices par le biais d’odeurs ? Pour commencer à répondre à ces questions, ces scientifiques ont étudié les émissions de COV tout au long du développement du couvain, pendant 21 jours. Les odeurs ont été captées avec des fibres SPME, sortes d'essuie-tout absorbant de l’épaisseur d’un cheveux. Résultat, 32 COV ont été identifiés, dont 14 n’avaient jamais été découverts auparavant pour le couvain d’abeilles. Ce qui est intéressant, c’est que certains d’entre eux sont connus pour être des phéromones chez les adultes. Entretien avec Amélie Noël, doctorante en écologie chimique de l’abeille à l’Université d’Avignon et dans l’Unité Abeilles et Environnement d’INRAE PACA. Elle est l’autrice principale de ces travaux parus dans Plos One. → LES MATINS DE CULTURE - 852 JDS /02 ITW Amelie NOEL 1 min ------- NDÉ L'étude
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Bernadette Cassel
August 13, 2022 5:55 AM
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Les criquets pourraient être capables de détecter la présence d'un cancer chez l'être humain, rapporte une nouvelle étude. Par Stanislas Deve Publié le 12.08.2022 "... Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques ont fixé des électrodes aux cerveaux de criquets, maintenus artificiellement en vie, avant de leur faire "sentir" le gaz de cellules buccales humaines, soit cancéreuses soit non cancéreuses, et d'observer leurs réactions. Résultat, les cerveaux des insectes ont pu identifier correctement si les cellules étaient cancéreuses ou non. Mieux : ils ont pu distinguer trois types de cancers différents. Tous des cancers de la bouche, certes, mais les scientifiques sont convaincus que d'autres types de tumeurs pourraient être détectées de la même manière. "Nez bionique" "C’est la première fois que le cerveau d’un insecte vivant est utilisé pour détecter des cellules cancéreuses", explique le directeur de l'étude, Debajit Saha, à la MIT Technology Review. L'idée, à terme, est de développer un dispositif de diagnostic utilisant la capacité des insectes, tel qu'un "nez bionique" capable de repérer les maladies en fonction des odeurs. "Le potentiel de pouvoir simplement respirer sur quelque chose et savoir ensuite si vous êtes à risque de cancer est vraiment puissant." Et pour cause, la détection précoce d'un cancer augmente considérablement les chances de rémission - de 10 à 20% au stade 4, on passe au moins à 80% au stade 1. La recherche en la matière redonne donc de l'espoir pour aboutir un jour à une "technique de dépistage de masse" qui ferait du cancer "une maladie traitable", concluent les chercheurs." ---------- NDÉ L'étude : [Image] Crédit : Kelsey Dake via A locust’s brain has been hacked to sniff out human cancer | MIT Technology Review, 21.06.2022 https://www.technologyreview.com/2022/06/21/1054532/cyborg-locust-brain-hacked-sniff-out-cancer/
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Bernadette Cassel
June 8, 2022 1:11 PM
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Acute ozone exposure impairs detection of floral odor, learning, and memory of honey bees, through olfactory generalization Science of The Total Environment
Author links open overlay panelFabienDémares
LaëtitiaGibertPierreCreusotBenoitLapeyreMagaliProffit
Centre d'Écologie Fonctionnelle et Évolutive (CEFE), Université de Montpellier, CNRS, EPHE, IRD, 34293 Montpellier, France
Received 5 January 2022, Revised 2 March 2022, Accepted 2 March 2022, Available online 5 March 2022, Version of Record 9 March 2022.
Editor: Elena Paoletti
Traduction : La pollution atmosphérique provenant des activités humaines affecte l'environnement dans lequel les espèces végétales et animales vivent et interagissent. Tout comme les polluants atmosphériques primaires qui sont émis, les polluants atmosphériques secondaires, tels que l'ozone troposphérique (O3) formé à partir des oxydes d'azote, sont également nocifs pour la santé humaine et la physiologie des plantes. Pourtant, peu de rapports ont étudié les effets de l'O3 sur la physiologie des pollinisateurs, alors que ce polluant, avec son potentiel oxydant élevé, affecte probablement les comportements des pollinisateurs, notamment la perception des signaux sur lesquels ils s'appuient pour naviguer dans leur environnement. Les composés organiques volatils (COV) libérés par les plantes sont utilisés comme signaux par différents animaux. Pour les services de pollinisation, les COV attirent différents insectes vers les fleurs et renforcent ces interactions. Nous avons utilisé l'abeille domestique Apis mellifera comme modèle pour caractériser les effets d'une exposition aiguë à différents rapports de mélange réalistes de O3 (80-, 120-, et 200-ppb) sur deux aspects cruciaux : premièrement, comment les abeilles domestiques exposées détectent les COV ; et deuxièmement, comment le O3 affecte les processus d'apprentissage et de mémoire de ces pollinisateurs. Grâce à des enregistrements d'électro-antennogrammes (EAG), nous avons montré que l'augmentation des taux de mélange de l'O3 avait un effet biphasique : une diminution initiale de 25 % de l'activité antennaire lorsque les abeilles étaient testées directement après l'exposition (effet direct de l'O3), suivie d'une augmentation de 25 % de l'activité et de la réponse lorsque les abeilles pouvaient se reposer deux heures après l'exposition (effet différé de l'O3). Parallèlement, pendant le conditionnement olfactif, l'augmentation des ratios de mélange de l'O3 dans les deux protocoles d'exposition a à peine affecté l'apprentissage olfactif, suivi d'une diminution du rappel des odeurs apprises et d'une augmentation de la réponse aux nouvelles odeurs, ce qui a conduit à un taux de généralisation plus élevé (c'est-à-dire à une altération de la discrimination). Ces résultats suggèrent un lien entre le stress oxydatif lié à l'ozone et la perturbation du codage olfactif dans le cerveau de l'abeille domestique. Si l'ozone affecte l'olfaction des pollinisateurs, les comportements de butinage peuvent être modifiés, en plus d'un possible effet néfaste à long terme sur les services de pollinisation. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite) [Image] Graphical Abstract
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Bernadette Cassel
April 10, 2019 5:04 AM
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Les plantes utilisent des molécules volatiles pour communiquer entre elles ou avec les insectes. Modifier le « paysage odorant » c’est aussi attaquer la biodiversité. Par Michel Renou, 09.04.2019 L’activité humaine crée des interférences L’activité humaine fait courir des risques encore mal évalués à ces réseaux complexes de communication. Les industries de transformation des produits de l’agriculture, les activités agricoles, l’élevage produisent des quantités importantes de composés organiques volatils qui se mélangent aux sources naturelles. L’impact sensoriel de ces émissions nous est connu depuis longtemps lorsqu’elles sont à l’origine de nuisances olfactives comme l’épandage de lisier ou le compostage de proximité. En revanche, l’étude des répercussions sur le fonctionnement des écosystèmes ne fait que débuter. Les composés organiques volatils sont naturellement dégradés dans l’atmosphère par le rayonnement UV. Mais l’augmentation des concentrations d’ozone ou d’autres groupes réactifs comme le mono-oxyde d’azote provoquées par les activités industrielles ou les transports diminue sensiblement leur durée de vie dans l’atmosphère.Cette dégradation plus rapide réduit dans le même temps les distances à laquelle les insectes butineurs peuvent détecter les arômes floraux. Mais elle en modifie aussi la composition car tous leurs constituants n’étant pas dégradés à la même vitesse leurs proportions ne sont plus les mêmes et le mélange odorant change de nature comme le montrent les tests sur l’abeille. Des effets directs de polluants sur l’olfaction des insectes sont également probables car la communication olfactive apparaît particulièrement sensible aux interactions entre molécules volatiles présentes dans l’arrière-plan odorant." (...) [Image] Graphical abstract ___________________________________________________________________
Les autres liens :
• Ozone Differentially Affects Perception of Plant Volatiles in Western Honey Bees | Journal of Chemical Ecology, 25.06.2016
https://link.springer.com/article/10.1007/s10886-016-0717-8
• Diesel exhaust rapidly degrades floral odours used by honeybees | Scientific Reports, 03.10.2013 https://www.nature.com/articles/srep02779
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Bernadette Cassel
October 24, 2015 6:28 PM
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Bernadette Cassel
April 17, 2014 9:51 AM
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Les composés organiques volatils émis par les végétaux mangés par des insectes serviraient notamment à attirer les oiseaux.
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Bernadette Cassel
October 14, 2022 11:24 AM
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C’est un monde d’odeurs riche et complexe qui permet aux insectes et aux plantes de communiquer. Les COV ou composés organiques volatils intéressent de près les scientifiques d’INRAE notamment pour développer des solutions de luttes efficaces et durables contre les insectes ravageurs de cultures. Publié le 13 octobre 2022 Hélène GAUTIER Les COV un monde d’informations invisible La plupart des organismes terrestres vivants a la capacité d’émettre et de percevoir des composés organiques volatils (COV). Les insectes le font pour communiquer avec leurs congénères (reconnaissance, reproduction, alerte de danger…), identifier des ressources (abri, nourriture, site de reproduction) ou des ennemis naturels, se cacher (masquage olfactif), attirer une proie, éloigner un ennemi naturel, ... Pour tous, un seul et même objectif finalisé : survivre ! Les plantes émettent également des COV, qui sont autant de messages qui renseignent sur leur état physiologique et écologique, leur stade phénologique, leur infestation par des bioagresseurs. Ces informations peuvent être captées et déchiffrées par différents organes du monde végétal et animal et constituent un réseau d’informations remarquables qu’il convient de capter et de déchiffrer. C’est un monde invisible d’une grande complexité, d’information et de désinformation, où se mélangent de multiples émanations olfactives et se télescopent les messages de toutes sortes, chacun essayant d’y retrouver celui qui l’intéresse. Une alternative aux pesticides ? Dès lors, on comprend mieux qu’une monoculture avec un environnement olfactif pauvre soit une proie facile pour un ravageur et qu’à contrario la biodiversité favorise un environnement olfactif plus complexe, plus difficile à décoder. On comprend aussi pourquoi la pollution olfactive engendrée notamment par les hydrocarbures ou les traitements phytosanitaires perturbe le comportement des insectes. Les écologues se passionnent pour ces médiateurs chimiques et y voient un moyen de contrôler la pression sur les cultures de certains ravageurs, en favorisant l’émission de certains COV. Ce pourrait être une alternative à l’usage de pesticides, encore faut-il identifier la nature du message olfactif délivré, comprendre le mode d’action de ces COV et être capable de reproduire ce message à discrétion. Des plantes aromatiques pour perturber les insectes ravageurs Si la diffusion dans les cultures d’un mélange artificiel de COV est expérimentée pour baisser la pression de certains ravageurs, un autre moyen envisagé pour cela consiste à introduire des plantes de service (PdS) dans un système de culture. Ainsi, au sein de l’unité Plantes et Systèmes de Culture Horticoles (PSH) d’Avignon, les chercheurs étudient depuis 2010, l’effet des COV émis par des PdS, essentiellement aromatiques, sur le comportement et les performances des pucerons. Les tests en laboratoire montrent que le message olfactif délivré par ces PdS peut avoir des propriétés répulsives pour le puceron, perturber le comportement alimentaire de l’insecte, diminuer sa fécondité, son développement larvaire et sa survie. L’analyse de la production olfactive de ces plantes montrent la présence de certains composés ayant à titre individuel des propriétés similaires et/ou connues pour avoir une fonction physiologique, comme le β-farnesène (phéromone d’alerte du puceron). Mais plus qu’un effet individuel de certains COV, c’est l’association et plus précisément la proportion de plusieurs d’entre eux dans un bouquet olfactif qui semblent être déterminant de leur reconnaissance par les insectes. Les chercheurs ont également montré que ces COV pouvaient agir directement sur le puceron mais aussi de façon indirecte en modifiant le métabolisme de sa plante hôte. Aujourd’hui, si les scientifiques ont des certitudes sur l’effet de certains mélanges olfactifs sur le comportement et les performances de ce ravageur, la difficulté réside dans la reproductibilité de cet effet en milieu ouvert, en maraichage comme en arboriculture fruitière, où l’environnement olfactif est beaucoup plus complexe et soumis notamment aux variations climatiques. Garantir l’efficacité des PdS au champ, en améliorant le contrôle de leur production olfactive constitue le défi des prochaines années." ---------- NDÉ Deux études en relation : - Conservation Biological Control of Codling Moth (Cydia pomonella): Effects of Two Aromatic Plants, Basil (Ocimum basilicum) and French Marigolds (Tagetes patula) | Insects, 06.10.2022 https://www.mdpi.com/2075-4450/13/10/908
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Bernadette Cassel
June 22, 2022 2:17 PM
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Des chercheurs imaginent utiliser ces insectes pour détecter des cancers chez les humains. Ou au moins s’en inspirer pour produire un nouveau système de dépistage.
Courrier international (abonnés)
Publié aujourd’hui à 15h42 “Selon une nouvelle étude, des cerveaux de criquets pourraient aider à détecter en laboratoire les signes d’un cancer chez l’humain”, rapporte la MIT Technology Review. Ce n’est pas la première fois qu’on pense à faire appel à des animaux pour détecter, de manière non invasive, des maladies chez les humains. Les animaux sont en effet nombreux à être capables de détecter de subtils changements d’odeur. Mais, “c’est la première fois que le cerveau d’un insecte vivant est utilisé pour détecter des cellules cancéreuses”, souligne Debajit Saha, le directeur de l’étude, qui a été mise en ligne sur BioRxiv mais n’a pas encore été revue par des pairs. L’équipe à l’origine de ces travaux imagine qu’ils pourraient conduire, à terme, à développer des systèmes de dépistage du cancer à l’aide de tests à base d’insectes, ou alors à inspirer une version artificielle qui fonctionnerait à peu près de la mê" ---------- NDÉ L'étude : "... All neural recordings were conducted on post-fifth instar locusts (Schistocerca americana) of either sex raised in a crowded colony." [Image] Principles of neuronal response-based noninvasive cancer detection.
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Bernadette Cassel
February 26, 2021 10:49 AM
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Plants emit an extraordinary diversity of chemicals that provide information about their identity and mediate their interactions with insects. However, most studies of this have focused on a few model species in controlled environments, limiting our capacity to understand plant-insect chemical communication in ecological communities. Here, by integrating information theory with ecological and evolutionary theories, we show that a stable information structure of plant volatile organic compounds (VOCs) can emerge from a conflicting information process between plants and herbivores. We corroborate this information “arms race” theory with field data recording plant-VOC associations and plant-herbivore interactions in a tropical dry forest. We reveal that plant VOC redundancy and herbivore specialization can be explained by a conflicting information transfer. Information-based communication approaches can increase our understanding of species interactions across trophic levels. Pengjuan Zu, Karina Boege, Ek del-Val, Meredith C. Schuman, Philip C. Stevenson, Alejandro Zaldivar-Riverón, Serguei Saavedra Science 19 Jun 2020:
Vol. 368, Issue 6497, pp. 1377-1381
DOI: 10.1126/science.aba2965 - Information arms race explains plant-herbivore chemical communication in ecological communities | Science, 19.06.2020
Traduction : Les plantes émettent une extraordinaire diversité de substances chimiques qui fournissent des informations sur leur identité et servent de médiateur dans leurs interactions avec les insectes. Cependant, la plupart des études sur ce sujet se sont concentrées sur quelques espèces modèles dans des environnements contrôlés, ce qui limite notre capacité à comprendre la communication chimique plantes-insectes dans les communautés écologiques. Ici, en intégrant la théorie de l'information aux théories écologiques et évolutionnistes, nous montrons qu'une structure d'information stable des composés organiques volatils (COV) des plantes peut émerger d'un processus d'information conflictuel entre les plantes et les herbivores. Nous corroborons cette théorie de la "course aux armements" de l'information avec des données de terrain enregistrant les associations plantes-COV et les interactions plantes-herbivores dans une forêt tropicale sèche. Nous révélons que la redondance des COV des plantes et la spécialisation des herbivores peuvent s'expliquer par un transfert d'informations contradictoires. Les approches de communication basées sur l'information peuvent accroître notre compréhension des interactions entre les espèces à travers les niveaux trophiques. [Image] via Phil Stevenson sur Twitter, 18.06.2020 https://twitter.com/chickpeaman/status/1273709452856823808 "Our new paper out today in @sciencemagazine Information arms race explains plant-herbivore chemical communication in ecological communities with @PengjuanZ @KewScience @NRInstitute @MIT Integrating information theory with ecological and evolutionary theory"
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Bernadette Cassel
January 24, 2016 12:58 PM
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Imaginez… l’Auvergne, un soleil estival, des prairies où les troupeaux pâturent tranquillement tandis que bruissent les insectes. Un paysage idyllique au sein duquel la végétation libère une grande diversité de composés organiques volatils qui forment des environnements complexes. De ces paysages odorants (en anglais odorscape), les insectes extraient des signaux essentiels à leur reproduction ou à leur nutrition.
Analyser les paysages chimiques : un outil pour évaluer les prairies. Centre Inra Versailles-Grignon, INRA, 22.12.2015
"... Au cœur du Cantal, les scientifiques se sont intéressés à deux prairies gérées de façon différente en matière de fertilisation et de pâture. Ils en ont dressé l’inventaire floristique et entomologique tandis qu’ils en analysaient les odeurs, préférant au procédé d’analyse dit d’espace de tête, une méthode basée sur l’extraction en phase solide (SPME ou, en anglais,Solid phase microextraction). Dénommées respectivement Montagne et La Prade, ces deux prairies diffèrent par leur composition botanique. [...]
Pâturage de montagne diversifiée d’un côté, prairie plus ordinaire semi-naturelle de l’autre, Montagne et La Prade n’hébergent pas les mêmes insectes. Bourdons et abeilles sauvages évoluent en plus grand nombre dans la première que dans la seconde au contraire des autres Hyménoptères dont le nombre est identique pour les deux prairies. Le nombre d’insectes est corrélé aux composés volatils détectés. Par ailleurs, la présence de limonène est plutôt défavorable aux abeilles sauvages tandis que l’α-pinène, à l’odeur de pin, le limonène, à l’odeur d’orange ou encore le cis 3-hexenyl acetate ont un impact négatif sur les autres hyménoptères." (...)
REFERENCE Agnès Cornu, Anne Farruggia, Ene Leppik, Centina Pinier, Florence Fournier, David Genoud, Brigitte Frérot (2015) Trapping the Pasture Odorscape Using Open-Air Solid-Phase Micro Extraction, a Tool to Assess Grassland Value. PLoS ONE 10(11):e0140600
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Bernadette Cassel
September 16, 2015 11:40 AM
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Même si nous apprécions le doux parfum de certaines plantes à fleurs, nous n'en sommes les « cibles » que par accident. Ces arômes, résultant d'un cocktail de ce que les scientifiques appellent des « composés organiques volatils » (ou COV en abrégé), servent en général d'outils de communication pour ces végétaux et notamment pour se signaler auprès des insectes susceptibles de les polliniser. Abeilles, bourdons et compagnie utilisent en effet ces molécules pour détecter les fleurs à courte ou longue distance et recueillir un certain nombre d'informations sur les plantes qui les ont émises comme par exemple leur espèce ou la « récompense » à laquelle les insectes peuvent s'attendre s'ils s'en vont les butiner. En remontant la piste odorante dans la direction où les COV sont de plus en plus concentrés, ils parviennent à la source. Encore faut-il que la piste soit assez claire et que les indices parfumés envoyés par la plante ne soient pas effacés, à l'instar des morceaux de pain que le Petit Poucet abandonne derrière lui et que mangent les oiseaux...
C'est ce problème de la persistance de la « piste » auquel vient de s'attaquer une équipe hispano-finlandaise, dans une étude publiée par la revue New Phytologist.
Par Pierre Barthélémy. Le Monde, 16 septembre 2015
[Image] Flowers don’t smell so sweet, thanks to ozone pollution | Science/AAAS | News, 14.09.2015 http://news.sciencemag.org/climate/2015/09/flowers-don-t-smell-so-sweet-thanks-ozone-pollution [L'étude] Ozone degrades floral scent and reduces pollinator attraction to flowers - Farré-Armengol - 2015 - New Phytologist
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.13620/abstract
[Bombus terrestris ; Brassica nigra (fleur)]
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