De simples modifications du système nerveux peuvent complètement remodeler la vie amoureuse des papillons mâles. Les chercheurs ont découvert qu’un changement neuronal modifie leur attirance pour des couleurs spécifiques de leurs ailes, un facteur clé de leur survie. En reliant la variation génétique au choix du partenaire, les scientifiques ont découvert une voie rapide pour l’évolution comportementale, fournissant ainsi de nouvelles informations sur la façon dont les espèces s’adaptent rapidement aux stress environnementaux.
Un petit changement neuronal peut affecter de manière significative les préférences d'accouplement des papillons mâles, entraînant une évolution rapide de leur comportement, selon une étude menée par Nicholas Van Kuren, Nathan Buerkle et leurs collègues de l'Université de Chicago. Leur recherche, publiée aujourd'hui (11 mars) dans PLOS Biology, fournit de nouvelles informations sur les mécanismes sensoriels et génétiques à l'origine du choix du partenaire du papillon.
Le papillon à manches vertes est connu pour son étonnante variété de motifs et de couleurs d'ailes, qui servent d'avertissement aux prédateurs. Parce que la couleur des ailes est cruciale pour la survie, les papillons mâles ont développé une préférence pour les femelles ayant la même couleur d’aile. Cependant, les processus sensoriels et neuronaux qui façonnent ces préférences restent largement flous.
Pour explorer cela, les chercheurs ont étudié deux sous-espèces de papillons Heliconiuscydno, qui présentent des taches jaunes ou blanches sur les ailes. Ils ont identifié quatre régions génomiques associées à la couleur des ailes et à la préférence du partenaire, y compris le locus K, une région génétique clé précédemment associée à ces traits chez d'autres espèces d'Heliconius. En analysant l'expression des gènes dans la rétine, les lobes optiques et le cerveau à différents stades de développement, ils ont identifié sept variantes génétiques qui étaient non seulement situées dans des régions du génome associées à la préférence du partenaire, mais présentaient également des niveaux d'expression significativement différents chez les mâles à ailes jaunes et blanches.
Pour comprendre comment les papillons mâles perçoivent la couleur des ailes, les chercheurs ont examiné les photorécepteurs des papillons et leur activité neuronale. Ils ont découvert que les photorécepteurs sensibles au vert supprimaient l'activité de la plupart des photorécepteurs sensibles aux UV chez les papillons mâles qui préféraient les femelles à ailes jaunes, mais que l'effet était beaucoup plus faible chez les autres papillons. Cette neuromodulation relativement simple du système nerveux périphérique semble influencer la perception et la réponse des mâles aux différentes couleurs d'ailes, fournissant ainsi une base physiologique aux changements de préférences d'accouplement.
Les résultats suggèrent que les préférences des papillons en matière de partenaires découlent de différences dans la manière dont les informations sensorielles sont traitées. Cela suggère que les papillons mâles trouvent les femelles aux couleurs d’ailes assorties plus attrayantes, et pas seulement plus faciles à voir. Les auteurs affirment que les relations inhibitrices entre les photorécepteurs évoluent facilement, ce qui peut faciliter une évolution comportementale rapide.
Les auteurs ont ajouté : "Notre étude donne une image étonnante de la façon dont un comportement visuel clé - le choix du partenaire - est contrôlé, depuis les changements dans les connexions entre les neurones de l'œil jusqu'à la variation génétique à travers le génome."
Compilé à partir de /ScitechDaily