TD RFO Rponses aux contraintes environnementales Le facteur

TD RFO – Réponses aux contraintes environnementales Le facteur thermique • La température, un facteur déterminant dans le cycle des Espèces ectothermes. • Ectothermes: organismes dont la température corporelle est dépendante de la température du milieu dans lequel ils vivent Impact sur le cycle de développement (durée, nb de stades Larvaires, taille des adultes)

Figure 4 : Courbe de performance d’un organisme en fonction de la température corporelle. Une température optimale pour les performances est comprise entre un minimum thermique critique (Min TC) et maximum thermique critique (Max TC) (d’après Huey et Kingsolver, 1989, 1993).

Impact sur la survie des différents stades Incubators

100 Survival 80 60 40 20 0 0 7 15 23 31 39 47 55 63 71 79 88 96 103 Days Renault et al. 2003 Fig. : survie d’adultes de mâles et de femelles Alphitobius diaperinus maintenus à 6 et 10°C.

Þ Résister au froid en évitant à la congélation (espèces non tolérantes) Þ Résister au froid en tolérant la congélation (espèces tolérantes)

Échelle thermobiologique Congélation Arrêt de l’activité locomotrice (Chill coma) (Mort) -16 Arrêt de la reproduction Mort en quelques Début des dommages jours causés par le froid -9 -2 0 6 8 10 12 Optimum thermique 15 17 28 32 Température de l’insecte (°C) Début des températures froides Début des températures létales Températures froides pour les adultes d’A. diaperinus

Intolérance à la congélation Tolérance à la congélation Point de surfusion = CTmin Point de surfusion ≠ CTmin Formation de glace létale Survie à la formation de glace extracellulaire Grande capacité de surfusion Capacité de surfusion limitée Polyols agissant comme antigel, stabilisant membranes et protéines Polyols stabilisant les membranes et protéines Elimination des agents nucléants Conservation/synthèse d’agents nucléants Tableau 2 – Les deux stratégies de tolérance aux basses températures chez les ectothermes. Adapté d’après Block (1990).

Figure 6 Réduction colligative du PAC suite à l’accumulation de composés de cryoprotection chez une espèce intolérante à la congélation (d’après Zachariassen et Kristiansen, 2000)

Fig. : Evolution de la teneur en glycérol (— —) et du point de congélation (— —) de chenilles du papillon Epiblema scudderiana en fonction de la période de l'année.

Fig. : Evolution du glycérol et du sorbitol dans les larves d'Eurosta solidaginis en fonction de la saison [(i) T° de cristallisation des liquides larvaires (beige), (ii) % d'animaux survivants au gel (bleu)]

Fig. : Evolution du glycérol et du sorbitol dans les larves d'Eurosta solidaginis en fonction de la T° d'acclimatement.

Fig. a (en haut) et b (en bas): The winter polyols in P. apterus start to accumulate as soon as the temperatures drop and stay under the threshold of 5°C (a). Similar threshold temperature was detected in laboratory expts. Statistical correlation between the survival at low temperatures and the haemolymph concentration of winter polyols (b) was very high. Similar correlation was found also in the lab-acclimated insects.

Fig. : Pearson's two tailed correlations between freeze-tolerance (x axes) and proportions of individual lipids (y axes) in two tissues and two phospholipid classes (PE, phosha-tidyl-ethanolamines; PC, phosphatidyl-cholines) of the larvae of a fly, Chymomyza costata (only the lipids where the most significant correlations were found are displayed).

Fig. : Hypothetical model of the effects of photoperiod and temperature on the regulation of membrane lipid properties in the adult heteropteran insect, Pyrhocoris apterus.