Le lépidoptère du Florida Museum Akito Kawahara présente un cas de papillons nocturnes, les seuls papillons connus pour être nocturnes. Crédit :Florida Museum photo par Kristen Grace
Les papillons volent pendant la journée tandis que les mites voyagent la nuit - du moins c'est ce que vous pourriez penser. En réalité, leur comportement est beaucoup plus compliqué.
Une nouvelle étude du Florida Museum of Natural History offre le premier aperçu complet de la question étonnamment complexe du moment où les papillons et les mites sont actifs.
La recherche identifie des valeurs aberrantes - des papillons volant la nuit et des papillons nocturnes - et identifie près de 50 changements du comportement nocturne au comportement diurne au cours de l'histoire évolutive des insectes. Cela suggère également que le premier ancêtre des papillons et des mites a volé pendant la journée, pas la nuit, comme on le pensait auparavant.
Bien que l'on sache peu ou pas quand la grande majorité des espèces de papillons et de papillons volent, manger et mate, l'étude fournit un cadre de base et indispensable en compilant les données existantes, a déclaré l'auteur principal Akito Kawahara, professeur agrégé et conservateur au musée
Centre McGuire pour les lépidoptères et la biodiversité à l'Université de Floride.
"Même si les papillons et les mites ont été étudiés pendant des siècles, il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas à leur sujet, ", a-t-il déclaré. "Nous voulions rassembler toutes les données sur le moment où ces insectes sont actifs pour obtenir une meilleure image de ce qui se passe. Il existe encore des lacunes importantes dans nos connaissances, et de nombreux groupes sont sous-étudiés, surtout chez les mites, mais cela jette les bases d'études futures."
Pour rassembler toutes les données disponibles sur le moment où les papillons et les mites sont actifs, Kawahara et sept de ses membres de laboratoire ont loué une maison Airbnb pour le week-end, ouvert un document Google partagé, divisé les lignées de lépidoptères et a commencé à fouiller dans la littérature scientifique de deux siècles. Ils ont ajouté des informations provenant d'étiquettes de spécimens de musée et d'observations personnelles, catégoriser les papillons et les mites comme volant de jour, vol de nuit ou de crépuscule.
Certaines espèces de la famille des Saturniidae, comme ce papillon de l'atlas aux anneaux blancs, Epiphora mythimnia , sont actifs pendant la journée. Crédit :Florida Museum photo par Kristen Grace
Ils ont cartographié ces catégories sur l'arbre évolutif des lépidoptères, l'ordre qui comprend les papillons et les mites, et introduit les données dans un programme informatique. L'équipe a ensuite utilisé le programme pour prédire quand les papillons qui vivaient il y a des millions d'années étaient actifs.
L'étude prédit qu'environ 75 à 85 pour cent des lépidoptères sont nocturnes, et environ 15 à 25 pour cent sont actifs pendant la journée. Peu d'espèces ne volent qu'au crépuscule.
Leurs conclusions sont présentées dans un article publié dans Diversité et évolution des organismes .
Parce que la majorité des lépidoptères sont actifs la nuit, les scientifiques pensaient que l'ancêtre commun des papillons et des mites était nocturne. Mais le programme informatique a prédit que l'ancêtre volait pendant la journée, une découverte inattendue basée sur le fait que le groupe de papillons nocturnes est le plus étroitement lié aux phryganes, proches parents des papillons et des mites, est actif pendant la journée.
"C'est ce que les données semblent dire, " a déclaré Kawahara. " L'hypothèse était que les lépidoptères ont commencé à passer à l'activité de jour pour éviter de se faire manger par les chauves-souris, mais la réponse n'est peut-être pas aussi simple."
Bien qu'il existe peu de caractéristiques physiques qui caractérisent une espèce comme volant de jour ou de nuit, l'étude a identifié plusieurs tendances. Les ailes colorées sont généralement liées à l'activité diurne, tandis que les ailes plus foncées sont généralement associées à l'activité nocturne ou à l'activité diurne dans les zones plus sombres.
"En journée, les repères visuels sont davantage utilisés, " dit Kawahara. " Parce qu'il y a plus de lumière, les insectes utilisent les couleurs comme moyen d'affichage. "Il existe également une forte corrélation entre l'activité nocturne et le développement des organes auditifs, qui, selon Kawahara, pourrait provenir d'un mécanisme de défense contre les chauves-souris insectivores.
Cette tordeuse des bourgeons du tabac, Heliothis subflexa, incarne les caractéristiques communément associées aux papillons de nuit :couleurs sourdes, un grand, corps à fourrure et activité nocturne. Mais les papillons peuvent varier considérablement en apparence, et tandis que la plupart sont nocturnes, des milliers d'espèces de papillons volent pendant la journée. Crédit :Florida Museum photo par Andrei Sourakov
Alors que la plupart des papillons nocturnes sont nocturnes et que presque tous les papillons volent pendant la journée, il y a des valeurs aberrantes notables.
Quelques papillons de jour, comme certaines espèces de papillons à soie, avoir "grand, ailes flashy, " Kawahara a dit, pendant que les autres, comme les teignes tigrées et les pyrales, imiter les abeilles ou les guêpes pour éloigner les prédateurs potentiels. D'autres vivent à haute altitude ou dans des régions plus froides ou sont actifs en automne ou en hiver et se sont probablement adaptés à l'activité diurne parce que les températures nocturnes étaient trop froides pour voler, il a dit.
Le seul groupe de papillons connu pour être nocturne, les Hedylidae, ont longtemps été pris pour des papillons de nuit en raison de leurs ailes et de leurs organes auditifs de couleur terne, dont la plupart des papillons manquent.
L'étude a montré près de 50 passages de l'activité nocturne à l'activité diurne, et il y en a probablement eu beaucoup d'autres, dit Kawahara.
"Certains de ces changements n'ont peut-être pas si bien fonctionné - je pense qu'il y a probablement eu beaucoup d'extinction, " dit-il. " Mais cela montre comment
Les lépidoptères sont incroyablement adaptables à toutes sortes d'environnements, que ce soit le sommet d'une montagne, une forêt amazonienne ou une île. C'est pourquoi ils sont capables de basculer entre la nuit et le jour et de survivre dans ces conditions."
L'un des prochains projets de l'équipe consiste à utiliser des fossiles pour ajouter des horodatages à l'arbre évolutif des lépidoptères. Savoir quand les papillons et les mites sont passés de l'activité de jour à la nuit, ou vice versa, pourrait aider à répondre à la question principale qui taraude Kawahara.
"Pourquoi cela arrive-t-il?" il a dit. "Est-ce la concurrence, prédation, accouplement? Nous ne savons tout simplement pas."
Il a souligné que l'ensemble de données de l'étude ne représente qu'environ 500 sur 160, 000 espèces de lépidoptères décrites, et les espèces non décrites de papillons et de mites pourraient être au nombre de 500, 000 à un million.
"Nous n'avons tout simplement pas encore ces données, " a-t-il dit. "Nous faisons des déductions basées sur le peu que nous savons."
Mais vous n'avez pas besoin d'être un scientifique pour aider à combler les lacunes dans les connaissances, il a dit. En publiant des photos horodatées de papillons et de mites sur les réseaux sociaux et des outils tels que iNaturalist, le public peut fournir aux scientifiques des informations indispensables.
"Enregistrer ce que vous voyez dans votre jardin ou à la lumière de votre porche la nuit est vraiment précieux, " a déclaré Kawahara. " Pour la plupart, nous n'avons pas d'informations précises sur le moment où certains insectes sont actifs, même à partir de spécimens de collections de musées. On ne peut vraiment pas répondre à ces questions sans l'aide du public. Il est encore plus important de documenter les insectes alors que nous voyons des espèces disparaître. »
