Sphinx du tabac

Sphinx du tabac
Sphinx du tabac (Manduca sexta) femelle
Classification
Règne	Animalia
Embranchement	Arthropoda
Classe	Insecta
Ordre	Lepidoptera
Famille	Sphingidae
Genre	Manduca
Nom binominal
Manduca sexta (Linnaeus, 1763)
Synonymes
Sphinx sexta Linnaeus, 1763 Protoparce sexta Phlegethontius sexta Sphinx carolina Linnaeus, 1764 Manduca carolina Phlegethontius carolina Protoparce carolina Macrosila carolina Protoparce jamaicensis Butler, 1876 Sphinx lycopersici Boisduval, 1875 Sphinx nicotianae Boisduval, 1875 Sphinx paphus Cramer, 1779 Protoparce griseata Butler, 1875 Protoparce leucoptera Rothschild and Jordan, 1903 Protoparce sexta luciae Gehlen, 1928 Protoparce sexta peruviana Bryk, 1953 Sphinx caestri Blanchard, 1854 Sphinx eurylochus Philippi, 1860 Sphinx tabaci Boisduval, 1875 Protoparce sexta saliensis Kernbach, 1964

Le Manduca sexta L. est un lépidoptère de la famille Sphingidae qu'on trouve sur le continent Américain. Il est appelé sphinx du tabac sous sa forme imago (papillon). Son nom d'espèce provient des six (sexta en latin) taches jaunes présentes sur chaque côté de son abdomen. Il ressemble beaucoup (et est souvent confondu avec) le sphinx des tomates. Sa chenille se nourrit de plantes de la famille Solanaceae (c.-à-d. feuilles de tabac ou de tomate) et a un mécanisme pour sélectionner et sécréter la nicotine, un neuro-toxique présente dans le tabac. On utilise une guêpe parasitoïde comme moyen de contrôle biologique. Cette guêpe dépose ses œufs sur le dos des sphinx. Souvent les sphinx parasités sont vus couverts de cocons blancs.

Le sphinx du tabac est un modèle de laboratoire utilisé en biologie et bio-médecine. La larve est grosse et il est donc relativement facile de la disséquer et d'en isoler les organes.

Biologie

Cycle de vie

M. sexta a un cycle de vie relativement court, allant de 30 à 50 jours. Dans la plupart des régions, cette espèce peut engendrer deux générations par an bien qu'il peut y en avoir trois ou quatre dans certaines régions telles que la Floride^[1].

Œufs

Les œufs de M. sexta sont sphériques, mesurent approximativement 1 mm de diamètre et sont d'une couleur verte translucide. L'éclosion se produit typiquement 2 à 4 jours après la ponte. Les œufs se trouve généralement sur la face inférieure des feuilles, plus rarement sur la face supérieure.

Larve

Larve de M. sexta larva

Une chenille parasitée par des cocons de guêpes parasitoïdes.

Des chenilles et leur fécès

La larve de M. sexta est de couleur verte et peut atteindre 70 mm de long. En condition de laboratoire, lorsque la larve est nourrie avec une nourriture à base de germes de blé, elle prend une couleur turquoise en raison de l'absence de pigments dans la nourriture. L'hémolymphe de M. sexta contient une protéine bleue appelé insecticyanine. Lorsque la larve se nourrit sur une plante, elle ingère des protéines contenant des caroténoïdes. Ces caroténoïdes sont principalement jaunes. Mais lorsqu'ils se lient ensemble, le complexe protéique devient vert.

Durant son stade larvaire, les chenilles de M. sexta se nourrissent sur des plantes de la famille des Solanaceae, principalement du tabac, des plants de tomates et des plantes du genre Datura. A la fin du stade larvaire, les chenilles s'enfouit sous terre pour entrer en pupaison. Le comportement lié à la recherche d'un lieu propice est qualifié d'"errance". Ce état d'errance peut être visuelle confirmée par le battement du cœur (aorte) qui est un long vaisseau pulsatile tout au long de la face dorsale de la chenille. Ce cœur n'apparaît qu'au dernier stade larvaire. M. sexta possède 5 stades larvaires séparés par des mues mais d'autres stades larvaires peuvent apparaître lorsque les conditions d'alimentation sont difficiles.

Une technique répandue de lutte biologique contre ce ravageur est l'utilisation des guêpes parasitoïdes du genre Braconidae, les Cotesia. Ces guêpes pondent leurs œeufs dans la cavité générale des chenilles. La larve de guêpe se nourrit des tissus de son hôte et émerge du corps pour former un cocon. Les chenilles parasitées sont souvent couverte de multiples cocons blancs et cotonneux qui sont souvent pris pour de gros œufs.

Pré-pupe

Avant la formation de la pupe, un stade appelé pré-pupe se produit au cours duquel la larve rétrécie considérablement et se prépare à entrer en pupe. Souvent, les chenilles à se stade sont pris pour des chenilles mortes ou desséchées.

Pupe

La pupe se forme approximativement au 18^e jour dans des conditions de laboratoire (17 heures de jour, 7 heures de nuit, 27 °C). Lorsqu'ils sont élevés en photopériode jours courts (12 heures de jour, 12 heures de nuit), les pupes entrent en diapause, étape pouvant durer plusieurs mois. Au cours de la pupaison, les structures du papillon adulte se forment jusqu'à l'éclosion (émergence de l'adulte).

Adultes

Les adultes M. sexta sont connus sous le nom de Sphinx de Caroline. Les papillons de M. sexta sont nectarivores et se nourrissent sur les fleurs et montrent une capacité particulière au vol plané.

Les mâles et femelles adultes présentent un dimorphisme sexuel. Les mâles sont reconnaissables à leurs antennes plus larges et la présence de ptérygopodes à l'extrémité de leur abdomen. Les papillons femelles sont généralement prête pour l'accouplement une semaine après l'éclosion et ne peuvent réalisé qu'un seul et unique accouplement. Les mâles peuvent s'accoupler plusieurs fois. L'accouplement se réalise généralement sur une surface verticale, la nuit et peut durer plusieurs heures, le mâle et la femelle étant en position se tournant le dos, leur abdomen se touchant. Après l'accouplement, les femelles déposent leur œufs fertilisés sur la face inférieure d'une feuille.

Élevage en laboratoire

Les M. sexta sont fréquemment utilisés en laboratoire pour leur grande taille et leur facilité d'élevage. Ils peuvent être élevés sur des plantes hôtes telles que le tabac ou assimilé, des plants de tomates ou sur une milieu artificiel à base de germes de blé. Leur élevage est peu contraignant, sachant qu'il leur suffit juste d'être en jour long (c'est-à-dire 14 heures de jour) pendant leur développement pour éviter la diapause.

Les œufs sont rincés durant une à cinq minutes dans de l'eau de Javel diluée ou dans 0,05 % Clorox (utilisé à l'université de Binghamton).

Les œufs sont placés sur des cubes de nourritures ou sur des plantes. L'éclosion et la vitesse de développement dépendent de la température. Les chenille sont ensuite placées sur de la nourriture ou des feuilles fraîches lorsque leur nourriture est consommé. Lorsque les chenilles sont errantes, elles sont placées en chambre de pupaison. Ces chambres sont possèdent des trous percés dans une planche de bois. Après l'entrée en pupaison, les pupes sont placées dans une chambre d'élevage jusqu'à éclosion. Pour l'accouplement, l'ajout d'une cupule d'eau sucrée ou de tabac (ou assimilé) permettra au femelles fertilisées d'effectuer leur oviposition, les œufs étant ensuite récupérés.

Lorsqu'elles sont nourries sur un substrat artificiel, les chenilles ne consomment pas de xanthophylle dont elles ont besoin pour produire leur couleur verte, ce qui les fait apparaître bleu. Sur des substrats possédant de faibles quantités de pigments ou des précurseurs de ces pigments, la chenille peut prendre une faible couleur bleu pastel. Comme la vitamine A ainsi que d'autres caroténoïdes sont nécessaires à la synthèse de pigments visuelles (rhodopsine) mais absent des substrats artificiels, les chenilles élevés sur de tels substrats ont généralement une mauvaise vision.

Communication phéromonale

Manduca sexta est un modèle classique étudié en physiologie sensorielle. En effet, les papillons utilisent des phéromones sexuelles lors des périodes de reproduction.

La phéromone sexuelle produite par les femelles de cette espèce a été décrite^[2]. Elle se compose de^[3] :

• (E,E,Z)-10,12,14-hexadécatriénal: 11,3%
• (E,E,E)-10,12,14-hexadécatriénal: 1,2%
• (E,,Z)-10,12-hexadécadiénal: 3,9%
• (Z)-11-hexadécénal: 13,4%
• (E)-11-hexadécénal: 6,8%
• (Z)-9-hexadécénal: 0,8%
• Hexadécanal: 15,7%
• (Z,,Z)-11,13-octadécadiénal: 1,4%
• (Z)-13-octadécénal: 2,2%
• (Z)-11-octadécénal: 6,2%
• Octadécanal: 4,8%

Élimination de la nicotine

Photos

Sphinx du tabac adulte femelle

Sphinx du tabac adulte male

Diversité des sphinx du tabac

Notes et références

Liens externes

• (en) Hornworm description at Colorado State
• (en) Nuisance Parasitic Wasps at Ohio State University Extension

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