Diapause chez les insectes

La diapause est une période de développement suspendu ou arrêté pendant le cycle de vie d'un insecte. La diapause des insectes est généralement déclenchée par des signaux environnementaux, tels que les changements de lumière du jour, de température ou de disponibilité des aliments. La diapause peut survenir à n'importe quel stade du cycle de vie - embryonnaire, larvaire, nymphal ou adulte - selon l'espèce d'insecte.

Les insectes habitent tous les continents de la Terre, de l'Antarctique gelé aux tropiques douces. Ils vivent au sommet des montagnes, dans les déserts et même dans les océans. Ils survivent aux hivers glaciaux et aux sécheresses estivales. De nombreux insectes survivent à ces conditions environnementales extrêmes grâce à la diapause. Quand les choses deviennent difficiles, ils font une pause.

La diapause est une période de dormance prédéterminée, ce qui signifie qu'elle est génétiquement programmée et implique des changements physiologiques adaptatifs. Les signaux environnementaux ne sont pas la cause de la diapause, mais ils peuvent contrôler le début et la fin de la diapause. La quiescence, en revanche, est une période de développement ralenti qui est déclenchée directement par les conditions environnementales et qui se termine lorsque les conditions favorables reviennent.

Types de diapause

La diapause peut être obligatoire ou facultative:

• Insectes avec diapause obligatoire subira cette période de développement arrêté au point prédéterminé de leur cycle de vie, quelles que soient les conditions environnementales. La diapause survient à chaque génération. La diapause obligatoire est le plus souvent associée aux insectes univoltins, c'est-à-dire aux insectes qui ont une génération par an.
• Insectes avec diapause facultative ne subissent une période de développement suspendu que lorsque les conditions l'exigent pour leur survie. La diapause facultative se retrouve chez la plupart des insectes et est associée aux insectes bivoltins (deux générations par an) ou multivoltins (plus de deux générations par an).

De plus, certains insectes subissent diapause reproductrice, qui est une suspension des fonctions de reproduction chez les insectes adultes. Le meilleur exemple de diapause reproductrice est le papillon monarque en Amérique du Nord. La génération migrante de la fin de l'été et de l'automne entre dans un état de diapause reproductrice en préparation du long voyage au Mexique.

Facteurs environnementaux

La diapause chez les insectes est induite ou terminée en réponse à des signaux environnementaux. Ces signaux peuvent inclure des changements dans la longueur de la lumière du jour, la température, la qualité et la disponibilité des aliments, l'humidité, le pH et d'autres facteurs. Aucun repère ne détermine uniquement le début ou la fin de la diapause. Leur influence combinée, ainsi que les facteurs génétiques programmés, contrôlent la diapause.

• Photopériode: Une photopériode est l'alternance des phases de lumière et d'obscurité dans la journée. Les changements saisonniers de la photopériode (tels que des jours plus courts à l'approche de l'hiver) marquent le début ou la fin de la diapause pour de nombreux insectes. La photopériode est la plus importante.
• Température: Parallèlement à la photopériode, les changements de température (comme une vague de froid extrême) peuvent influencer le début ou la fin de la diapause. La thermopériode, alternant les phases de températures plus fraîches et plus chaudes, influence également la diapause. Certains insectes ont besoin de signaux thermiques spécifiques pour terminer la phase de diapause. Par exemple, la chenille de l'ours laineux doit subir une période de refroidissement pour déclencher la fin de la diapause et la poursuite du cycle de vie.
• Nourriture: À la fin de la saison de croissance, la diminution de la qualité de leurs sources de nourriture peut aider à déclencher une phase de diapause chez une espèce d'insecte. À mesure que les plants de pommes de terre et d'autres hôtes deviennent bruns et secs, par exemple, les adultes du doryphore entrent dans un état de diapause.

 Sources

• Capinera, John L., (éd.) Encyclopédie de l'entomologie. 2e édition, Springer, 2008, New York.
• Gilbert, Scott F. Biologie du développement. 10e édition, Sinauer Associates, 2013, Oxford, Royaume-Uni.
• Gullan, P.J., et Cranston, P.S. Les insectes: un aperçu de l'entomologie. Wiley, 2004, Hoboken, N.J.
• Johnson, Norman F. et Triplehorn, Charles A. Introduction de Borror et DeLong à l'étude des insectes. 7e édition, Thomson Brooks / Cole, 2005, Belmont, Calif.
• Khanna, D.R. Biologie des arthropodes. Discovery Publishing, 2004, New Delhi.