Sex, Deception, and Death - Pheromones and Pest Management

Imagine yourself walking through the woods and every insect seems to swarm around you. How did the insects know that you were there? Researchers believe that one of the keys to pest management is pheromones, explains author Laurie Saulnier. Pheromones are chemicals emitted by an insect that signal danger, a food source, when it is time to mate.

By identifying and synthesizing an insect's unique and species-specific chemical signature, pheromones can be used to manipulate insect behaviour and ultimately diminish populations through mating disruption and trapping. Since pheromones naturally occur in the insect world, they are a safe and natural control mechanism that poses no danger to humans and other animals.

Sexe, duperie et mort : les phéromones et la lutte intégrée 

Laurie Saulnier
Service canadien des forêts
août 2008

maginez que vous faites une promenade en forêt et que vous avez l'impression d'être envahi par une nuée d'insectes. Maintenant, imaginez que vous êtes dans votre jardin et que vos arbres sont infestés de milliers d'insectes faisant de leurs feuilles un bon repas. Comment les insectes savaient-ils que vous étiez là? Comment savaient-ils que les arbres étaient suffisamment mûrs pour pouvoir s'en régaler, et qu'ils devraient se multiplier en toute liberté dans votre cour? Imaginons maintenant ce scénario à une échelle beaucoup plus grande. Des insectes, dont la tordeuse à tête noire de l'épinette, le longicorne brun de l'épinette et l'arpenteuse de la pruche, s'attaquent aux forêts vierges du Canada ainsi qu'à la lucrative industrie forestière. Qu'est-ce qui pousse ces insectes à aller dans ces zones? Comment font-ils pour se multiplier si rapidement? Comment pouvons-nous les arrêter net?

Des chercheurs du Centre de foresterie de l'Atlantique au Service canadien des forêts (CFA-SCF) du ministère des Ressources naturelles (Canada) croient qu'un des éléments clés de la lutte antiparasitaire est la phéromone, une substance chimique émise par un insecte qui ordonne aux autres individus de la même espèce de réagir d'une certaine façon. Grâce aux phéromones, un insecte peut informer ses congénères d'un danger ou d'une source de nourriture, et il peut même les avertir qu'il est temps de s'accoupler. Une équipe de chercheurs scientifiques du CFA-SCF, dont MM. Peter Silk et Jon Sweeney, travaille dans le but d'identifier et de produire synthétiquement ces puissantes substances qui modifient le comportement des insectes, et d'en tirer parti. On pourrait ainsi s'en servir dans les stratégies antiparasitaires pour combattre les infestations d'insectes menaçant les forêts canadiennes.


Piège pour les insectes.
(photo :  Service
canadien des forêts)

En identifiant et en produisant synthétiquement la signature chimique propre à une espèce d'insecte, on peut utiliser les phéromones pour modifier le comportement des insectes et pour pouvoir, à la longue, faire baisser les populations au moyen de pièges et de confusion sexuelle. On peut aussi utiliser des phéromones pour trouver, évaluer et surveiller des zones pour ce qui est des insectes, en attirant ces derniers dans des pièges pour les identifier et en faire le dénombrement. Les spécialistes de la lutte antiparasitaire peuvent ainsi faire l'application de produits antiparasitaires à des endroits bien précis; les coûts liés au traitement s'en trouvent automatiquement réduits.

Selon M. Sweeney, " les phéromones ne sont pas néfastes et elles constituent l'outil le plus efficace à notre disposition. Prenons l'exemple de la spongieuse : un piège appâté avec des phéromones sexuelles peut détecter celle-ci avant toute indication de défoliation. La zone peut ainsi être traitée de façon à ralentir la propagation des spongieuses ". Étant donné que les phéromones sont naturellement présentes dans le monde des insectes, il s'agit ici d'un mécanisme de contrôle naturel qui ne constitue pas un danger pour les humains ni pour les autres animaux.

Voici la façon dont on fait usage des phéromones : les spécialistes de la lutte antiparasitaire relâchent des phéromones dans les zones affectées, ce qui provoque une modification du comportement des insectes. Par exemple, des phéromones sexuelles sont relâchées de façon constante dans une zone quelconque. Le mâle a de la difficulté à " sentir " la femelle à cause du surplus de la substance chimique; ses sens sont ainsi beaucoup moins sensibles à la femelle. Selon M. Silk, " on peut comparer ce phénomène à une visite chez votre mère qui prépare un mets épicé au curry. Au début, l'odeur est très prononcée, mais à la longue, vous ne pouvez plus sentir l'épice, car votre odorat s'y est habitué ". Lorsque le mâle ne peut plus " sentir " ou trouver la femelle, il ne peut pas y avoir d'accouplement. La femelle meurt avec ses œufs non fécondés, la population d'insectes diminue, et les dommages aux forêts sont réduits au minimum.


Longicorne brun de l’épinette.
(photo :  Service canadien des forêts)

M. Silk insiste sur la complexité de la recherche sur les phéromones : " il nous faut tout d'abord identifier la phéromone qui est propre à l'insecte, ce qui n'est pas du tout facile étant donné que toutes les espèces d'insectes ont des phéromones différentes. La spécificité chimique de chaque signal phéromonal est remarquable, et il est nécessaire d'en faire la décomposition chimique pour le produire synthétiquement. Cette dernière tâche est également difficile, si l'on tient compte du fait que les phéromones sont produites à des niveaux extrêmement bas; un millionième de gramme n'est pas très facile à détecter. " Les projets de recherche doivent être entamés avec une véritable approche multidisciplinaire : des chimistes, des entomologistes, des écologistes et des universitaires de par le monde travaillent ensemble pour trouver une solution.

Les chercheurs scientifiques, MM. Silk et Sweeney, aidés de leur équipe au CFA-SCF ont fait et continuent de faire des recherches sur la façon dont le longicorne brun de l'épinette se sert des phéromones. Cet insecte constitue une menace pour les forêts canadiennes. Il a été découvert et identifié en 1999 par le personnel du CFA au parc Point Pleasant en Nouvelle Écosse, où il s'attaque aux épinettes et les tue. L'identification et la production en synthèse d'une phéromone pouvant attirer le longicorne brun de l'épinette pourraient grandement aiguiser la sensibilité des pièges et améliorer la capacité des chercheurs à détecter les longicornes et à prévenir la propagation des infestations. En 2006, après cinq tentatives, ils ont réalisé une importante percée : ils ont pu identifier et produire synthétiquement une phéromone qui s'avère prometteuse pour ce qui est de sa capacité à attirer et à piéger les longicornes. On continue la recherche sur cette phéromone pour ce qui est de son efficacité en tant qu'outil de détection.


Wayne Sweeney.
(photo :  Service canadien des forêts)

Le SCF fait également de la recherche sur la phéromone sexuelle de la tordeuse à tête noire de l'épinette. En 2004, ce ravageur a posé un important risque pour la santé des forêts et elle a été une source majeure de préoccupation pour le secteur forestier des hautes terres du centre du Cap Breton, en raison d'une pullulation massive de sa population. L'équipe du SCF est parvenue à synthétiser la phéromone et s'en sert comme outil de contrôle et comme mécanisme de détection précoce. Les travaux sur la phéromone de la tordeuse à tête noire de l'épinette se poursuivent, des essais à plus grande échelle sont faits et on tente des expériences pour mettre au point une méthode permettant de stabiliser l'ingrédient actif dans la phéromone et en contrôler la diffusion lente.

Les phéromones sont sans contredit nos alliées de l'avenir pour la lutte antiparasitaire. Le SCF joue un rôle primordial pour ce qui est de trouver des solutions afin d'assurer la santé future de nos forêts et du secteur forestier; il concrétise la théorie scientifique en application pratique aux fins de conservation et de gestion des forêts du Canada.

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