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Mexique : Étude de la migration de papillons à l’aide de données de l’AIEA

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Scientists studied the migration of six butterflies with isotopes

Les scientifiques ont étudié la migration de six espèces de papillons à l’aide d’isotopes : le papillon longs-palpes américain (Libytheana carinenta), le papillon Reine (Danaus gilippus), le papillon Piéride des jardins (Phoebis sennae), le papillon Asterocampa leilia, la fritillaire panachée (Euptoieta claudia) et le papillon Zerene cesonia. (Photos : S. Bright, V. Charny, J. Gallagher et J. Green)

 

Grâce à une base de données de l’AIEA et à l’utilisation de méthodes s’appuyant sur des isotopes stables, les scientifiques peuvent déterminer la trajectoire migratoire de plusieurs types d’insectes, dont les papillons. Dans un article publié récemment dans la revue Diversity, un groupe de scientifiques a présenté les résultats d’une étude sur la migration de six espèces de papillons, depuis le Canada et les États-Unis d’Amérique vers le Mexique. Il s’agit de la première étude du genre à établir les origines et les couloirs de migration de plusieurs espèces de papillons au Mexique. Sur la base de ces données scientifiques, les autorités peuvent élaborer des stratégies de protection de ces insectes pendant leur voyage.

« Savoir d’où viennent les papillons pendant la migration aide à orienter les stratégies de conservation qui peuvent être nécessaires pour protéger les ressources dans leurs zones de reproduction. De même, savoir où ils vont en hiver aide à protéger les habitats en question pendant leur séjour », a déclaré Leonard Wassenaar, ancien chef du Laboratoire d’hydrologie isotopique de l’AIEA. « Le lien entre les emplacements géographiques dans le cycle de vie annuel des papillons ne peut être établi sans recourir aux méthodes isotopiques. »

La recherche s’appuie sur la mesure du deutérium – un isotope rare de l’hydrogène - dans l’eau de pluie, qui est directement ingéré par les animaux et les humains. Comme l’eau de pluie et sa composition en deutérium sont uniques à la zone où il pleut, la teneur en deutérium de l’eau de pluie sert de marqueur direct que les scientifiques peuvent utiliser pour identifier l’origine d’animaux individuels nés dans différentes zones en mesurant la quantité de deutérium dans des poils, des ailes, des griffes, des plumes ou des os. Pour les papillons, la teneur en deutérium est mesurée dans les ailes et indique la zone de naissance d’un insecte.

Alors que les isotopes sont utilisés depuis des décennies pour établir avec précision les couloirs de migration de certains insectes, comme le papillon monarque (Danaus plexippus), les schémas et les couloirs de migration de douzaines d’autres espèces de papillons, d’insectes et d’autres animaux migrateurs n’ont pas encore été établis au Mexique et dans d’autres pays.

Schémas de migration des papillons : chaîne, saute-mouton et panmixie

L’étude a révélé que, pour survivre à l’hiver, quatre des six espèces de papillons voyageaient du nord des États-Unis d’Amérique ou du sud du Canada vers le Mexique. L’étude a également révélé des informations supplémentaires sur le style de migration des espèces de papillons.

Migrateurs de longue distance : Libytheana carinenta, Euptoieta claudia, Danaus gilippus et Zerene cesonia. Plus les zones de la carte sont foncées, plus il y a de papillons originaires de ces zones présents au Mexique. (Image : Université Western Ontario)

Il en est ressorti que le papillon longs-palpes américain (Libytheana carinenta) avait la plus longue trajectoire de migration et que sa migration était une « migration en chaîne ». Cela signifie qu’on a découvert que les papillons de cette espèce nés dans les parties septentrionales du sous-continent ne s’installaient au Mexique pour l’hiver qu’une fois que ceux nés dans les parties méridionales avaient déjà migré plus au sud.

On a observé que le papillon Reine (Danaus gilippus) effectuait en revanche une « migration à saute-mouton » dans le sous-continent. Cela signifie que les papillons Reine individuels nés dans les parties méridionales du sous-continent ont fait un court voyage plus au sud. En revanche, il s’est avéré que leurs congénères nés dans les parties septentrionales avaient voyagé plus au sud que les papillons nés dans les parties méridionales pour l’hiver, et avaient donc, en d’autres termes, dépassé ceux nés dans les régions situées plus au sud.

Il est apparu qu’une troisième espèce, le Zerene cesonia, pratiquait la « panmixie », ce qui signifie que des papillons individuels s’associaient et s’installaient ensemble pendant le trajet de migration, quelle que soit leur région d’origine.

Déterminer le lieu de naissance des papillons à partir de leurs ailes

Pour étudier les trajets de migration des six espèces, les scientifiques ont collecté des échantillons de papillons qui avaient été tués par des voitures passant sur une route de la vallée de la montagne empruntée par plusieurs types de papillons migrateurs. Les échantillons ont été collectés entre septembre et novembre 2019. Pour établir la trajectoire de migration, les scientifiques ont déterminé le lieu de naissance des papillons en analysant le deutérium dans leurs ailes et en le comparant aux données sur les isotopes contenus dans l’eau de pluie figurant dans une base de données de l’AIEA.

« Ce type de recherche est important car, d’une part, il nous aide à comprendre l’évolution des schémas chez les animaux, et, d’autre part, du point de vue de la conservation, il nous aide à prédire quelles populations peuvent être plus vulnérables à des événements le long de la route migratoire, tels que les événements climatiques, les collisions avec des voitures et la perte de leur habitat », a déclaré Keith Hobson, chercheur à l’Université Western Ontario au Canada et co-auteur de l’étude.

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