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

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

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

Échelle thermobiologique Arrêt de l’activité locomotrice Congélation (Chill coma) (Mort) Arrêt de la reproduction Mort en quelques Début des dommages Optimum thermique jours causés par le froid -16 -9 -2 6 8 10 12 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   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 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.