Les mères bousiers protègent leur progéniture du réchauffement climatique en creusant plus profondément

Si la série télévisée «Sale boulot» couvrait les animaux aussi bien que les humains, cela commencerait probablement par bousiers.Ces créatures travailleuses comptent parmi les recycleurs les plus importants du monde des insectes.Ils mangent et enterrent le fumier de nombreuses autres espèces, recyclant les nutriments et améliorant le sol au fur et à mesure.

On trouve des bousiers sur tous les continents sauf l'Antarctique, dans les forêts, les prairies, les prairies et les déserts.Et aujourd’hui, comme beaucoup d’autres espèces, elles font face aux effets du changement climatique.

je suis un écologiste qui a passé près de 20 ans à étudier les bousiers.Mes recherches couvrent les écosystèmes tropicaux et tempérés et se concentrent sur la façon dont ces animaux bénéfiques réagissent aux changements de température.

Les insectes n’utilisent pas la chaleur générée en interne pour maintenir leur température corporelle.Les adultes peuvent prendre des mesures telles que se déplacer vers des zones plus chaudes ou plus froides.Cependant, les premiers stades de la vie, comme les larves, sont souvent moins mobiles et peuvent donc être fortement affectés par les changements de température.

Mais les bousiers semblent avoir un moyen de défense :J'ai découvert que les bousiers adultes modifient leurs comportements de nidification en réponse aux changements de température en enfouissant leurs boules de couvain plus profondément dans le sol, ce qui protège leur progéniture en développement.

Champions du recyclage

Il est facile de plaisanter sur ces insectes très occupés, mais en collectant et en enfouissant le fumier, les bousiers offrent de nombreux avantages écologiques.Ils recyclent les nutriments, aèrent le sol, réduire les émissions de gaz à effet de serre de l’élevage bovin et réduire les populations de ravageurs et de parasites qui nuisent au bétail.

Les bousiers sont également d’importants disperseurs secondaires de graines.Les excréments d'autres animaux, comme les ours et les singes, contiennent des graines que les coléoptères enfouissent sous terre.Cela empêche les graines d'être mangées, les rend plus susceptibles de germer et améliore la croissance des plantes.

Il y a à peu près 6 000 espèces de bousiers dans le monde.La plupart se nourrissent exclusivement de fumier, même si certains se nourrissent d'animaux morts, de fruits en décomposition et de champignons.

Certaines espèces utilisent des étoiles et même la Voie Lactée pour naviguer sur des chemins droits.Une espèce, le bousier à tête de taureau (Onthophage taureau), est le l'insecte le plus puissant du monde, capable de tirer plus de 1 000 fois son propre poids.

Cette force est utile pour le comportement le plus connu des bousiers :ramasser du fumier.

Roulage et tunnelage

Les images les plus populaires de bousiers les montrent en train de ramasser du fumier et de le rouler en boules pour s'envoler.En fait, certaines espèces sont des rouleaux et d'autres sont tunneliers qui creusent le sol sous une couche de fumier, ramènent les excréments dans le tunnel et les emballent dans une touffe ou une sphère, appelée boule à couvain.La femelle pond ensuite un œuf dans chaque boule de couvain et remplit le tunnel avec de la terre.Les rouleaux font de même une fois qu’ils ont retiré leur boule de fumier en toute sécurité de la compétition.

Lorsque l'œuf éclot, la larve se nourrit des excréments de la boule à couvain, pupes et émerge comme un adulte.Il passe ainsi par métamorphose complète – de l’œuf à la larve, en passant par la pupe et l’adulte – à l’intérieur de la boule à couvain.

Des températures plus chaudes produisent des coléoptères plus petits

Les parents des bousiers ne s’occupent pas de leur progéniture, mais leurs comportements de nidification affectent la génération suivante.Si une femelle place une boule de couvain plus profondément sous terre, la larve dans la boule de couvain connaît des températures plus fraîches et moins variables qu'elle ne le ferait plus près de la surface.

Ceci est important car les températures pendant le développement peuvent affecter la survie de la progéniture et d’autres caractéristiques, telles que la taille du corps adulte.Si les températures sont trop chaudes, la progéniture périt.En dessous de ce point, des températures plus chaudes et plus variables conduisent à coléoptères plus petits, ce qui peut affecter le succès reproducteur de la prochaine génération.

Les mâles plus petits ne peuvent pas rivaliser aussi bien que les mâles plus grands, et les femelles plus petites ont un rendement reproductif inférieur à celui des femelles plus grandes.De plus, des coléoptères plus petits enlever moins de crottes, ils apportent donc moins d’avantages aux humains et aux écosystèmes, comme le cycle des nutriments.

Coléoptères dans la serre

Le changement climatique est rendre les températures plus variables dans de nombreuses régions du monde.Cela signifie que les insectes et d’autres espèces doivent faire face non seulement à des températures plus chaudes, mais aussi à des changements de température plus importants au jour le jour.

Pour examiner comment les bousiers adultes réagissaient aux types de changements de température associés au changement climatique, j'ai conçu des mini-serres en forme de cône pouvant contenir des seaux de 7 gallons enfouis dans le sol jusqu'à leurs bords.Will Kirkpatrick, un étudiant de premier cycle dans mon laboratoire, a dirigé les essais sur le terrain.

Nous avons placé au hasard un scarabée arc-en-ciel femelle fécondé, Phanaeus vindex, dans chaque seau de serre et dans le même nombre de seaux non couverts pour servir de contrôle.À l’aide d’enregistreurs de données de température placés à quatre profondeurs dans les seaux, nous avons vérifié que les températures du sol dans les seaux « à effet de serre » étaient plus chaudes et plus variables que les températures du sol dans les seaux non couverts.

Nous avons donné aux coléoptères de la bouse de vache fraîche tous les deux jours pendant 10 jours et leur avons permis de fabriquer des boules de couvain.Ensuite, nous avons soigneusement fouillé les seaux et enregistré le nombre, la profondeur et la taille des boules de couvain dans chaque seau.

Creuser plus profondément

Nous avons constaté que les mères de coléoptères vivant en serre créaient globalement plus de boules de couvain, que ces boules de couvain étaient plus petites et que ces femelles enfoui leurs boules de couvain plus profondément dans le sol que les mères coléoptères dans les seaux témoins.Les boules de couvain dans les serres se retrouvaient toujours dans des zones légèrement plus chaudes que celles des seaux témoins – mais pas aussi chaudes que si les mères coléoptères n'avaient pas modifié leurs comportements de nidification.

Cependant, en creusant plus profondément, les adultes ont pleinement compensé les variations de température.Il n’y avait aucune différence dans la variation de température subie par les boules de couvain dans les seaux de serre et dans les seaux témoins.Cela reflète le fait que les températures du sol devenir de plus en plus stable avec la profondeur à mesure que le sol devient de plus en plus isolé des changements de température de l’air au-dessus de lui.

Nos résultats suggèrent également un possible compromis entre la profondeur d'enfouissement et la taille de la boule à couvain.Les mères coléoptères qui creusaient plus profondément protégeaient leur progéniture des changements de température mais fournissaient moins de crottes dans leurs boules de couvain.Cela signifiait moins de nutrition pour le développement de la progéniture.

Le changement climatique pourrait encore affecter les bousiers adultes d’une manière que nous n’avons pas testée, avec des conséquences sur la prochaine génération.Dans les travaux futurs, nous prévoyons de placer des boules de couvain de Phanaeus vindex et d'autres espèces de bousiers dans la serre et contrôlez les seaux aux profondeurs auxquelles ils ont été enterrés afin que nous puissions voir comment la progéniture des coléoptères se développe et survit.

Jusqu’à présent, cependant, mes collègues et moi sommes encouragés de constater que ces coléoptères industrieux peuvent modifier leur comportement de manière à les aider à survivre dans un monde en évolution.