Les scientifiques viennent de trouver des guêpes parasites cachées réparties à travers les États-Unis

Les guêpes en chêne et leurs prédateurs n’ont pas le panache des papillons, mais ils attirent un intérêt croissant parmi les scientifiques et les naturalistes.

Seulement 1 à 8 millimètres de long, ces petits insectes créent les croissances végétales de type tumeur appelées «galles». Petite comme une tête d’épingle ou une grande pomme, les galles peuvent prendre des formes frappantes, avec certains ressemblant à des oursins ou des soucoupes, a expliqué Kirsten Prior, professeur agrégé de Binghamton University de Binghamton, qui co-chef de Binghamton Global Environmental Changeal Center.

Et si ces guêpes sont une mascotte pour quelque chose, c’est la biodiversité. L’Amérique du Nord compte environ 90 espèces différentes de chênes et environ 800 espèces de guêpes en chêne qui vivent sur eux. Les guêpes parasites pondent leurs œufs dans les galles et continuent à dévorer toute la guêpe en chêne.

Mais combien d’espèces de guêpes parasitoïdes existent? C’est une question que les scientifiques – les deux chercheurs universitaires voyageant dans le monde et les citoyens de tous les jours dans leur propre arrière-cour – travaillent pour répondre.

Un article récent dans le Journal of Hymenoptera Research, « Découverte de deux paléarctiques Botanomyie Girault (Hymenoptera, Megastigmidae) parasitic wasp species introduced to North America, » gives insight into a previously unknown level of species diversity. In addition to Prior, co-authors include current graduate student Kathy Fridrich and former graduate student Dylan G. Jones, as well as Guerin Brown, Corey Lewis, Christian Weinrich, MaKella Steffensen and Andrew Forbes of the University de l’Iowa, et Elijah Goodwin du Stone Barns Center for Food and Agriculture à Tarrytown, NY

Cette découverte fait partie d’un effort de recherche plus large. En 2024, la National Science Foundation a accordé une subvention de 305 209 $ à l’Université de Binghamton pour des recherches sur la diversité des guêpes et des parasitoïdes Oak Gall à travers l’Amérique du Nord. Le projet est une collaboration entre Prior, Forbes à l’Université de l’Iowa, Glen Hood à Wayne State University et Adam Kranz, l’un des créateurs derrière le site Web Galformers.orgce qui aide les gens à découvrir et à identifier les galles sur les plantes nord-américaines.

La subvention de la NSF étudie une question centrale: comment les insectes de formation des galles échappent-ils à des clades diversifiés et en évolution des guêpes parasites – et comment les parasites se rattrapent-ils? Pour répondre à cette question, les chercheurs collectent des guêpes en chêne en Amérique du Nord et utilisent le séquençage génétique pour déterminer quelles guêpes parasites émergent des galles. Parmi eux, Fridrich et son collègue étudiant diplômé de Binghamton, Zachary Prete, qui ont passé l’été pour un voyage de collecte des galles et parasitoïdes de New York à la Floride.

« Nous sommes intéressés par la façon dont les caractéristiques des galles d’Oak agissent comme des défenses contre les parasites et affectent les trajectoires évolutives des guêpes de gall Oak et des parasites qu’ils hébergent. L’échelle de cette étude en fera l’étude coophylogénétique la plus étendue du genre », a déclaré Prior. « Ce n’est que lorsque nous avons un grand effort concerté pour rechercher la biodiversité que nous pouvons découvrir des surprises – comme des espèces nouvelles ou introduites. »

Découvrir des espèces inconnues

Au cours des dernières années, des chercheurs avec le laboratoire de Prior ont parcouru la côte ouest de la Californie à la Colombie-Britannique, recueillant environ 25 espèces de guêpes en chêne et élevant des dizaines de milliers de guêpes parasites, qui ont finalement été identifiées comme plus de 100 espèces différentes.

Certains des parasitoïdes, élevés des espèces de guêpe Oak Gall à partir de plusieurs endroits, se sont avérés être les espèces européennes Botanomyie dorsalis dans la famille de guêpes Megastigmidae. Des chercheurs de l’Université de l’Iowa ont identifié une guêpe similaire des collections qu’ils ont faites dans l’État de New York.

« Trouver cette espèce putative européenne sur les deux côtes d’Amérique du Nord a inspiré notre groupe à confirmer l’identité de cette espèce parasite et s’il s’agissait en fait d’un parasite introduit d’Europe », a expliqué Prior.

Les guêpes parasites sont petites et difficiles à identifier en fonction des fonctionnalités seules. Pour cette raison, les chercheurs utilisent des outils génétiques pour confirmer l’identité d’une espèce, séquençant «le gène de codage à barres universel», sous-unité I (MTCOI) de la cytochrome oxydase (MTCOI), et comparant leurs résultats aux bibliothèques de référence. Ce qu’ils ont découvert, c’est que les espèces européennes B. dorsalis est venu en deux variétés ou clades distincts: les échantillons de New York étaient liés aux espèces du Portugal, de l’Iran et de l’Italie, tandis que les guêpes côtières du Pacifique étaient liées à celles d’Espagne, de Hongrie et d’Iran.

« Les séquences de deux clades étaient suffisamment différentes les unes des autres pour être considérées comme des espèces différentes. Cela suggère que B. dorsalis a été présenté au moins deux fois et que les introductions de New York et de la côte ouest étaient séparées « , a déclaré Prior.

Et bien qu’ils aient été trouvés dans au moins quatre espèces différentes de guêpe Oak Gall, de l’Oregon à la Colombie-Britannique, toute la côte ouest B. dorsalis Les guêpes étaient génétiquement identiques, ce qui signifie que leur introduction était petite et localisée. Les guêpes de la côte est avaient un peu plus de diversité génétique, ce qui pouvait indiquer qu’il y avait moins d’un goulot d’étranglement de la population, ou que l’espèce a été introduite plus d’une fois.

Comment l’espèce européenne est-elle arrivée ici? Une possibilité est que les espèces de chênes non natives ont été intentionnellement introduites en Amérique du Nord. Chêne anglais, ou Quercus Robur, a été largement planté pour le bois depuis le XVIIe siècle et se trouve en Colombie-Britannique ainsi qu’à plusieurs États et provinces du nord-est. Chêne de dinde, Q. Cerris est un arbre ornemental maintenant trouvé le long de la côte est – y compris un endroit près de l’endroit B. dorsalis a été découvert à New York.

Il existe d’autres possibilités. Les guêpes parasites adultes peuvent vivre pendant 27 jours, de sorte qu’ils auraient pu faire de l’auto-stop dans un avion, a déclaré Prior.

Les chercheurs ne savent pas encore si ces espèces introduites présentent un danger pour les espèces nord-américaines indigènes. D’autres espèces de parasites introduites sont connues pour avoir un impact sur les populations d’insectes indigènes, a-t-elle reconnu.

« Nous avons constaté qu’ils pouvaient parasitiser plusieurs espèces de guêpes en chêne et qu’ils peuvent se propager, étant donné que nous savons que la population de l’Occident s’est probablement propagée dans les régions et les espèces hôtes d’une petite introduction localisée », a déclaré Prior. « Ils pourraient affecter les populations d’espèces indigènes du guêpe de la galle de chêne ou d’autres parasites indigènes des guêpes en chêne. »

Les naturalistes et les scientifiques citoyens jouent un rôle important dans la recherche sur la biodiversité, comme le projet qui a conduit à la découverte des deux B. dorsalis clades. Gall Week, un projet organisé sur la plateforme inaturale, encourage les citoyens scientifiques à collecter des galles pendant deux saisons, et des spécimens de l’étude financée par la NSF seront publiés sur le site naturaliste Galformers.org. Les cours d’écologie de l’Université de Binghamton ont participé à la semaine des galles et ont également enregistré des galles lors de l’événement annuel de la biodiversité Ecoblitz de l’université.

La biodiversité est un élément clé des écosystèmes sains et fonctionnels – et qui est de plus en plus menacé en raison du changement global.

« Les guêpes parasites sont probablement le groupe d’animaux le plus diversifié de la planète et sont extrêmement importants dans les systèmes écologiques, agissant comme des agents de contrôle biologique pour garder les insectes sous contrôle, y compris ceux qui sont des ravageurs cultivés ou forestiers », a expliqué Prior.