À la fin de l’été, la femelle de l’arpenteuse de la pruche pond ses oeufs un à un sur le tronc et les branches des arbres où ils passeront l’hiver avant d’éclore au printemps suivant. Les chercheurs du Service canadien des forêts et de l’Université Laval sont parvenus à expliquer l’éclosion synchronisée des oeufs de cet insecte en étudiant sa diapause embryonnaire composée de trois phases : la prédiapause, la diapause et la postdiapause. Les facteurs externes qui régissent la durée de chacune de ces phases ont été étudiés afin de développer un modèle de prédiction de l’éclosion des oeufs, un outil essentiel à la gestion intégrée de cet important ravageur des sapinières de l’est du Canada.

L’arpenteuse sort de son oeuf
Photos : A. Labrecque (SCF)

La diapause est une adaptation permettant aux insectes d’échapper à des conditions environnementales, comme l’arrivée de l’hiver, qui s’annoncent de plus en plus défavorables pour leur croissance, leur développement ou leur reproduction. Ce processus se manifeste par un arrêt du développement et un ralentissement du métabolisme de base. Chez l’arpenteuse de la pruche (Lambdina fiscelleria), la diapause survient au stade de l’oeuf, alors que l’embryon commence à peine à se développer. Elle est de type obligatoire, c’est-à-dire qu’elle est génétiquement prédéterminée dans le développement de l’insecte.

Les trois phases de la diapause

L’arpenteuse de la pruche en accouplement.
Photo : A. Labrecque (SCF)


L’oeuf de l’arpenteuse en diapause.
Photo : A. Labrecque (SCF)


L’éclosion synchronisée des arpenteuses.
Photo : J. Delisle (SCF)

La prédiapause est la phase préparatoire à l’entrée de l’oeuf en diapause. Durant cette étape, l’oeuf passe de vert pâle à la ponte à brun cuivré à la diapause. Ce changement de coloration n’est aucunement influencé par la photopériode; seule la température y joue un rôle : plus celle-ci est élevée, plus l’entrée de l’oeuf en diapause ou son brunissement sera rapide.

La deuxième phase est la diapause proprement dite, une sorte de repos comparable à la dormance chez les plantes ou à l’hibernation pour certains animaux. Les chercheurs ont déterminé que la diapause de l’arpenteuse de la pruche dure trois mois. Ni la photopériode ni la température n’exercent une influence sur sa durée, celle-ci étant fixe. Par exemple, les oeufs qui entrent en diapause au début de septembre la complèteront au début de décembre, avant les grands froids.

À la postdiapause, les oeufs passent par une phase de quiescence, c’est-à-dire qu’ils sont physiologiquement prêts à poursuivre leur développement, mais en sont incapables en raison des températures trop froides. Cette phase permet toutefois aux oeufs de se synchroniser. En effet, peu importe le temps qu’ils ont mis à y arriver, ils reprendront tous leur développement en même temps dès que les températures leur seront favorables au printemps. Les températures exercent donc une grande influence sur le développement postdiapause des oeufs qui se terminera par l’éclosion synchronisée de toute la population.

Modélisation, lutte et changement climatique

Les connaissances acquises sur les différentes phases de la diapause embryonnaire de l’arpenteuse de la pruche ont permis de développer un modèle de prédiction de l’éclosion des oeufs au printemps. Ce modèle, basé sur les taux de développement postdiapause des oeufs à différentes températures constantes, a été validé en suivant leur éclosion naturelle dans différentes régions climatiques pendant plusieurs années. La période d’émergence des larves sur le terrain étant connue à l’avance, il devient alors plus facile de gérer la lutte pour que celle-ci coïncide avec le stade le plus vulnérable de l’insecte, de là l’intérêt pour les chercheurs de modéliser toute la saisonnalité de l’arpenteuse de la pruche dans l’est du Canada.

Le modèle de l’éclosion des oeufs de l’arpenteuse de la pruche permettra aussi de prédire comment le processus de la diapause réagira aux effets du changement climatique. Par exemple, les étés et les automnes plus chauds abrégeront la période de la prédiapause et les oeufs de l’arpenteuse de la pruche entreront plus tôt en diapause, d’où la possibilité qu’ils éclosent avant la fin de l’automne. Par ailleurs, des hivers plus doux, marqués par de fréquentes périodes de gel et de dégel, accéléreront le développement postdiapause des oeufs, d’où la possibilité qu’ils éclosent avant le débourrement des bourgeons.

Enfin, comme l’arpenteuse de la pruche ne se reproduit qu’une seule fois par année en raison de sa diapause obligatoire, le nombre d’oeufs qui survivront aux effets du réchauffement climatique aura une influence directe sur la dynamique de la prochaine population de larves.

LIEN UTILE: Insectes et maladies des forêts du Canada