Des génomes de frelons nouvellement séquencés pourraient aider à expliquer le succès de l’invasion
Les génomes de deux espèces de frelons, le frelon européen et le frelon asiatique (ou frelon à pattes jaunes) ont été séquencés pour la première fois par une équipe dirigée par des scientifiques de l’UCL (University College London).
En comparant ces génomes décodés avec celui du frelon géant, qui a récemment été séquencé par une autre équipe, les chercheurs ont révélé des indices suggérant pourquoi les frelons ont si bien réussi en tant qu’espèces envahissantes à travers le monde.
Les frelons sont les plus grandes des guêpes sociales ; ils jouent un rôle écologique important en tant que principaux prédateurs d’autres insectes. Dans leurs régions d’origine, ils sont des contrôleurs naturels des ravageurs, aidant à réguler les populations d’insectes tels que les mouches, les coléoptères, les chenilles et d’autres types de guêpes. Ces services sont essentiels pour des écosystèmes sains et fonctionnels, ainsi que pour l’agriculture.
Mais les frelons ont aussi tendance à avoir beaucoup de succès en tant qu’espèces envahissantes. Ils peuvent s’établir dans des zones dont ils ne sont pas originaires et causer des dommages écologiques et économiques potentiellement énormes en chassant d’importants pollinisateurs, tels que les abeilles domestiques, les abeilles sauvages et les syrphes.
Pour mieux comprendre comment ces espèces ont si bien réussi à étendre leur aire de répartition, l’équipe internationale de scientifiques a étudié les génomes de trois types de frelons.
Une séquence du génome est l’ensemble d’instructions — un code génétique — qui fait une espèce. La comparaison des génomes de différentes espèces peut donner un aperçu de leur biologie – leur comportement, leur évolution et leur interaction avec l’environnement.
Les chercheurs ont récemment séquencé les génomes du frelon européen indigène, Vespa crabro – un prédateur supérieur important, qui est protégé dans certaines parties de l’Europe – et le frelon asiatique envahissant à pattes jaunes Velutine Vespa, qui s’est établi dans une grande partie de l’Europe au cours des 20 dernières années, menaçant les écosystèmes indigènes, et a parfois été aperçu au Royaume-Uni. Ils les ont comparés avec le génome du frelon géant du Nord, Guêpe mandarine — une espèce connue pour son rôle de contrôleur antiparasitaire, de pollinisateur et de fournisseur de nourriture dans son aire de répartition asiatique native, mais qui est arrivée récemment en Amérique du Nord, où elle peut menacer la faune indigène.
En analysant les différences entre les trois espèces apparentées, les chercheurs ont pu identifier des gènes qui ont évolué rapidement depuis que les espèces se sont différenciées des autres guêpes et entre elles, et ont trouvé des gènes remarquables qui évoluent rapidement, notamment en ce qui concerne la communication et l’olfaction. (odeur).
Le premier auteur de l’étude, le Dr Emeline Favreau (UCL Center for Biodiversity & Environment), a déclaré : « Nous étions ravis de trouver des preuves de l’évolution rapide du génome de ces frelons, par rapport à d’autres insectes sociaux. De nombreux gènes ont été dupliqués ou mutés ; ceux-ci comprenaient des gènes susceptibles d’être impliqués dans la communication et dans la détection de l’environnement. »
L’évolution du génome permet aux organismes de s’adapter à leur environnement et d’en tirer le meilleur parti en développant de nouveaux comportements et une nouvelle physiologie.
Le co-auteur, le Dr Alessandro Cini, qui a commencé les travaux à l’UCL avant de rejoindre l’Université de Pise, a déclaré : « Ces découvertes sont passionnantes, car elles peuvent aider à expliquer pourquoi les frelons ont si bien réussi à établir de nouvelles populations dans des régions non indigènes.
« Les frelons sont transportés accidentellement dans différentes parties du monde par des humains. Tout ce qui est nécessaire est un petit nombre de reines accouplées à transporter, peut-être cachées dans la cargaison. Les génomes suggèrent que les frelons ont de nombreux gènes impliqués dans la détection et la réponse aux produits chimiques. indices – ceux-ci peuvent les rendre particulièrement doués pour s’adapter à la chasse à différents types de proies dans des régions non indigènes. »
L’auteur principal, le professeur Seirian Sumner (UCL Center for Biodiversity & Environment) a déclaré : « Ces génomes de frelons ne sont que le début. Les génomes de plus de 3 000 espèces d’insectes ont maintenant été séquencés par des efforts dans le monde entier, mais les guêpes sont sous-représentées parmi ces .
« Les génomes nous renseignent sur des aspects de l’écologie et de l’évolution que d’autres méthodes ne peuvent pas comprendre. L’évolution a doté ces insectes d’une incroyable boîte à outils génétique pour exploiter leur environnement et chasser leurs proies. »
Armés de ces nouveaux génomes, les scientifiques espèrent contribuer à améliorer la gestion des populations de frelons, à la fois pour leurs services écosystémiques en tant que contrôleurs de ravageurs dans les zones indigènes, et en tant que menaces écologiques dans les régions où ils sont envahissants.
L’étude a impliqué des chercheurs du Royaume-Uni, d’Italie, d’Espagne, d’Israël, de France, de Nouvelle-Zélande et d’Autriche, et a été principalement financée par le Natural Environment Research Council.