Dans le cadre d’une première mondiale, des chercheurs cartographient un vol transatlantique de 4 200 km de la belle dame papillon

En octobre 2013, Gérard Talavera, chercheur à l’Institut Botanique de Barcelone au CSIC, a fait une découverte surprenante de papillons-dames peintes sur les plages atlantiques de Guyane française, une espèce que l’on ne trouve généralement pas en Amérique du Sud. Cette observation inhabituelle a incité une étude internationale à enquêter sur l’origine de ces papillons.

À l’aide d’outils multidisciplinaires innovants, l’équipe de recherche co-dirigée par Gerard Talavera de l’Institut Botànic de Barcelone, Tomasz Suchan de l’Institut de Botanique W. Szafer et Clément Bataille, professeur agrégé au Département des sciences de la terre et de l’environnement de l’Université de Ottawa — avec Megan Reich, chercheuse postdoctorale au Département de biologie de l’Université d’Ottawa, Roger Vila et Eric Toro Delgado, scientifiques de l’Institut de biologie évolutive et Naomi Pierce, professeure de biologie au Département de biologie organique et évolutive de l’Université Harvard – s’est lancé dans une mission scientifique visant à retracer le voyage et l’origine de ces mystérieuses Painted Ladies.

La migration des papillons a été présentée dans l’article intitulé “Un vol transocéanique de plus de 4 200 km par des papillons peints”, publié dans Communications naturelles le 25 juin 2024.

Premièrement, l’équipe de recherche a reconstitué les trajectoires des vents pour la période précédant l’arrivée de ces papillons en octobre 2013. Ils ont trouvé des conditions de vent exceptionnellement favorables qui pourraient favoriser une traversée transatlantique depuis l’Afrique de l’Ouest, ouvrant la possibilité que ces individus aient pu traverser l’océan tout entier. .

Après avoir séquencé les génomes de ces individus et les avoir analysés par rapport aux populations du monde entier, les chercheurs ont découvert que les papillons avaient une parenté génétique plus étroite avec les populations africaines et européennes. Ce résultat élimine la probabilité que ces individus viennent d’Amérique du Nord, renforçant ainsi l’hypothèse d’un voyage océanique.

Les chercheurs ont exploité une combinaison unique de techniques moléculaires de nouvelle génération. Ils ont séquencé l’ADN des grains de pollen portés par ces papillons. Ils ont identifié deux espèces de plantes qui poussent uniquement en Afrique tropicale, ce qui indique que les papillons se nourrissaient de nectar de fleurs africaines avant de se lancer dans leur voyage transatlantique.

Ils ont analysé les isotopes de l’hydrogène et du strontium dans les ailes des papillons, un signal chimique qui agit comme une « empreinte digitale » de la région d’origine natale. La combinaison des isotopes avec un modèle d’habitat propice à la croissance des larves a révélé une origine natale potentielle en Europe occidentale, peut-être en France, en Irlande, au Royaume-Uni ou au Portugal.

Le Dr Bataille déclare : « C’est la première fois que cette combinaison de techniques moléculaires, notamment la géolocalisation des isotopes et le métabarcodage du pollen, est testée sur des insectes migrateurs. Les résultats sont très prometteurs et transférables à de nombreuses autres espèces d’insectes migrateurs. La technique devrait transformer fondamentalement notre compréhension. de la migration des insectes.

“Nous considérons généralement les papillons comme des symboles de la fragilité de la beauté, mais la science nous montre qu’ils peuvent réaliser des exploits incroyables. Il reste encore beaucoup à découvrir sur leurs capacités”, déclare Roger Vila, chercheur à l’Institut de biologie évolutive (CSIC- Université Pompeu Fabra) et co-auteur de l’étude.

Porté par les vents

Les chercheurs ont évalué la viabilité d’un vol transatlantique en analysant la dépense énergétique du voyage. Ils ont prédit que le vol au-dessus de l’océan, d’une durée de cinq à huit jours sans escale, était réalisable grâce à des conditions de vent avantageuses.

“Les papillons n’auraient pu réaliser ce vol qu’en utilisant une stratégie alternant vol actif, coûteux en énergie, et glisse au gré du vent. Nous estimons que sans vent, les papillons auraient pu parcourir au maximum 780 km avant de consommer toute leur graisse et, donc leur énergie”, explique Eric Toro-Delgado, l’un des co-auteurs de l’article.

La couche d’air saharienne est soulignée par les chercheurs comme une voie aérienne importante pour la dispersion. Ces courants de vent sont connus pour transporter de grandes quantités de poussière saharienne de l’Afrique vers l’Amérique, fertilisant ainsi l’Amazonie. Cette étude montre désormais que ces courants d’air sont capables de transporter des organismes vivants.

L’impact potentiel des migrations dans le contexte du changement global

Cette découverte indique qu’il pourrait exister des couloirs aériens naturels reliant les continents, facilitant potentiellement la dispersion des espèces à une échelle beaucoup plus grande qu’on ne l’imaginait auparavant.

“Je pense que cette étude démontre bien à quel point nous avons tendance à sous-estimer les capacités de dispersion des insectes. De plus, il est tout à fait possible que nous sous-estimions également la fréquence de ces types d’événements de dispersion et leur impact sur les écosystèmes”, déclare Megan. Reich, chercheur postdoctoral à l’Université d’Ottawa et co-auteur de l’étude.

Gerard Talavera, chercheur principal de l’étude, ajoute : “Tout au long de l’histoire, les phénomènes migratoires ont joué un rôle important dans la définition de la répartition des espèces telle que nous les observons aujourd’hui.”

Les chercheurs soulignent qu’en raison du réchauffement climatique et des changements climatiques, nous pourrions assister à des changements plus notables et à une augmentation potentielle des événements de dispersion sur de longues distances. Cela pourrait avoir un impact significatif sur la biodiversité et les écosystèmes du monde entier.

“Il est essentiel de promouvoir des routines de surveillance systématique des insectes en dispersion, qui pourraient aider à prédire et à atténuer les risques potentiels pour la biodiversité résultant du changement global”, conclut Gérard Talavera.