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Les lucanes : ces coléoptères qui ne pourraient pas s’alimenter sans l’aide de champignons

Figure 1 : Mâle adulte de Lamprima adolphinae élevé à l'Insectarium de Montréal.
Credit: Insectarium de Montréal (Thierry Boislard)
Figure 1 : Mâle adulte de Lamprima adolphinae élevé à l'Insectarium de Montréal.
  • Figure 1 : Mâle adulte de Lamprima adolphinae élevé à l'Insectarium de Montréal.
  • Figure 2 : Larve de Lamprima adolphinae élevée à l'Insectarium de Montréal.
  • Figure 3 : Hyphes de Pleurotus pulmonarius en pleine colonisation d’un bloc de sciure de bois.
Les lucanes : ces coléoptères qui ne pourraient pas s’alimenter sans l’aide de champignons

Si l’arche de Noé abritait un couple de chaque espèce animale présente sur terre, le quart de ses passagers seraient des coléoptères. L’ordre des coléoptères est le plus diversifié du règne vivant. Il regroupe plus de 400 000 espèces connues et la liste s’allonge chaque année. Ces insectes exceptionnels se retrouvent dans presque tous les types d’habitats. Par exemple, en Alaska, certaines larves du genre Cucujus peuvent survivre à des températures extrêmement froides de -150°C tandis que d’autres coléoptères (ex: Onymacris sp.) s’abreuvent du peu d’humidité présent dans l’air aride des déserts de la Namibie. Les coléoptères ont su profiter de plusieurs types de ressources alimentaires pour prospérer. Certaines espèces sont de redoutables prédateurs, d’autres pollinisent les fleurs en s’abreuvant de nectar et de pollen. Certains s’alimentent de fèces, de cadavres d’animaux, de champignons, ou encore de bois. 

Précieux héritage

Les lucanes (Lucanidae), une famille de coléoptères caractérisée par les mandibules démesurées des mâles adultes (figure 1), sont saproxyliques, c’est-à-dire qu’ils ont besoin de bois en décomposition pour leur développement. Comme tous les coléoptères, les lucanes sont holométaboles; de chaque œuf pondu éclora une larve (figure 2), qui se transformera en nymphe pour finalement émerger en adulte. Ce sont plus précisément les larves qui utilisent le bois pour s’alimenter. Malheureusement, il est impossible pour les larves de lucanes de manger et digérer la cellulose et la lignine qui protègent les cellules d’un morceau de bois sain. Elles ont besoin de l’aide de champignons lignivores, qui décomposent le bois grâce à leurs enzymes spécialisées. Les hyphes (figure 3) de ces champignons pénètrent et dégradent le bois en le rendant digeste pour le coléoptère. De plus, en mangeant la coquille de leur œuf suite à leur éclosion, les larves acquièrent un précieux héritage laissé par leur mère: une flore digestive de levures et de bactéries qui leur permettra d’extraire encore plus de nutriments du bois en décomposition qu’ils ingèrent. Les lucanes ne pourraient donc pas se nourrir sans l’aide des champignons!

Lucanes montréalais

L’équipe de l’Insectarium de Montréal élève présentement une petite espèce de lucane très colorée appelée Lamprima adolphinae. Les larves de ce coléoptère originaire de la Nouvelle-Guinée sont saproxyliques, c’est-à-dire friands de bois en décomposition. Par contre, il est très difficile de trouver des morceaux de bois colonisés par des champignons lignivores en plein cœur de Montréal. Les techniciens de l’Insectarium initient donc eux-mêmes la décomposition de bûches de bois grâce à des techniques de mycologie! Différentes espèces de pleurotes sont inoculées dans des sacs remplis de sciure de bois. Quand les sacs sont complètement colonisés par le mycélium des champignons, il suffit d’y ajouter les jeunes larves. Celles-ci creusent des galeries et s’alimentent du bois colonisé par le mycélium. En à peine deux mois de développement sur cette super-diète, les larves de Lamprima décuplent de grosseur et se transforment en nymphes, puis en adultes spectaculaires.

Vous pourrez admirer les impressionnants reflets métalliques de Lamprima adolphinae ainsi qu’une multitude d’autres insectes et arthropodes lors de l’ouverture du nouvel Insectarium de Montréal à l’été 2021. Un rendez-vous à ne pas manquer! 

Références

  • Abdel-Hamid, A. M., Solbiati, J. O., et Cann, I. K. (2013). Insights into lignin degradation and its potential industrial applications. In Advances in Applied Microbiology (Vol. 82, pp. 1-28). Academic Press.
  • Bouchard, P. (2014). The Book of Beetles: A Life-Size Guide to Six Hundred of Nature's Gems. University of Chicago Press.
  • Geib, S. M., Filley, T. R., Hatcher, P. G., Hoover, K., Carlson, J. E., del Mar Jimenez-Gasco, M., ... et Tien, M. (2008). Lignin degradation in wood-feeding insects. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(35), 12932-12937.
  • Parker, A. R., et Lawrence, C. R. (2001). Water capture by a desert beetle. Nature, 414(6859), 33.
  • Sformo, T., Walters, K., Jeannet, K., Wowk, B., Fahy, G. M., Barnes, B. M., et Duman, J. G. (2010). Deep supercooling, vitrification and limited survival to–100 C in the Alaskan beetle Cucujus clavipes puniceus (Coleoptera: Cucujidae) larvae. Journal of Experimental Biology, 213(3), 502-509.
  • Slaytor, M. (1992). Cellulose digestion in termites and cockroaches: what role do symbionts play?. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry, 103(4), 775-784.
  • Tanahashi, M., Kubota, K., Matsushita, N., et Togashi, K. (2010). Discovery of mycangia and the associated xylose-fermenting yeasts in stag beetles (Coleoptera: Lucanidae). Naturwissenschaften, 97(3), 311-317.
  • Tanahashi, M., Matsushita, N., et Togashi, K. (2009). Are stag beetles fungivorous?. Journal of insect physiology, 55(11), 983-988.
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1 Commentaire(s)
Portrait de Suzanne larivee
Suzanne larivee

Félicitations à l’auteur de ce texte, très intéressant
Quel beau métier

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