La plupart des produits agrochimiques nuisent aux insectes sans être des insecticides | Science

Exposées à de très faibles doses de glyphosate, les larves de mouches des fruits (Drosophile melanogaster), ils se penchaient, augmentant la fréquence à laquelle ils lançaient et modifiaient leurs mouvements. Lorsqu’ils ont été exposés à la dodine, également à de très faibles concentrations, ils ont constaté que la structure de certaines protéines de vers changeait. Le problème est que ni le glyphosate ni la dodine ne sont des insecticides. Le premier est un herbicide et le second est un fongicide. C’est l’un des résultats d’une série d’expériences avec plus d’un millier de produits agrochimiques publiés aujourd’hui jeudi dans Science. La plupart de ces composés ne tuent pas la mouche, ils ne sont pas conçus pour cela, mais ils altèrent son comportement et son développement, compromettant sa survie. Cette découverte pourrait contribuer à expliquer pourquoi le monde manque d’insectes.

«C’est très inquiétant», déclare Lautaro Gándara, chercheur au Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL), à propos de ces effets. « Une molécule étiquetée insecticide et vendue comme insecticide n’est pas si différente d’un herbicide ou d’un fongicide : chimiquement, ils ont une structure très similaire. Il est donc logique que, malgré ce que dit l’étiquette, qu’ils le vendent comme quelque chose de différent, s’il partage une identité chimique si similaire, on s’attend à ce qu’ils aient les mêmes effets », ajoute-t-il. Gándara est le premier auteur de l’ouvrage publié dans Science dans lequel, grâce à une solide série d’expériences, ils ont étudié les effets non létaux de 1 024 produits agrochimiques sur la mouche des fruits. Parmi les composés figurent des insecticides bien connus tels que les néonicotinoïdes ou les pyréthroïdes, mais il y avait aussi des herbicides, des acaricides, des fongicides, des inhibiteurs de croissance des plantes et même des mort-aux-rats. « Il y a des travaux antérieurs qui ont tenté de faire cela, mais en comparant quelques molécules. Personne ne l’avait jamais essayé pour une si grande bibliothèque de mille molécules », complète le biologiste moléculaire.

Pour mesurer les effets des différents produits agrochimiques, ils ont exposé des groupes de larves dans leur troisième stade (celui précédant la phase nymphale) à trois dosages différents. Deux d’entre eux (20 micromoles et 200 micromoles, µM) correspondent à la plage habituelle d’application du pesticide. La troisième, 2 µM, est une valeur estimée de la présence de ces composés dans l’environnement quelque temps après leur utilisation, effectivement mesurée dans les eaux des lacs et étangs éloignés des champs de culture. La plupart des nouveau-nés exposés aux deux premières doses d’insecticides sont morts. Cela était attendu dans les composés conçus pour tuer les insectes. Mais ils ont observé autre chose : quelle que soit la dose, 57 % des produits agrochimiques affectaient le comportement et le développement des futures mouches. Ce qui est frappant, c’est que 384 de ces molécules n’étaient pas des insecticides. D’où le trouble de Gándara.

« Dans les populations témoins [no expuestas a las sustancias]la fréquence à laquelle ils se penchent est très faible, le temps pendant lequel ils hochent la tête pour chercher de la nourriture est différent, tout comme leurs « schémas de mouvement », souligne le biologiste de l’EMBL. « Maintenant, que signifie chacun de ces comportements ? Nous ne savons pas, on ne sait pas clairement ce que cela signifie qu’ils s’affaissent davantage. Ce que nous savons, c’est que ce n’est pas naturel. Et c’est l’un des messages de cet ouvrage : « Un insecticide est censé tuer les insectes. Même les herbicides, les fongicides… sont des molécules conçues pour tuer les formes de vie. Mais ce que nous détectons, ce sont des effets sublétaux à des concentrations bien inférieures à celles qui tuent les organismes », ajoute-t-il.

Dans ce cas, ce qui ne tue pas ne fait pas grossir : « Ce que nous montrons, c’est que même dans des conditions plusieurs ordres de grandeur inférieures aux concentrations létales, la physiologie et le comportement de ces insectes peuvent être si profondément affectés qu’ils peuvent compromettre à long terme. -survie à terme au niveau de la population. Par exemple, dans le monde réel, une mobilité moindre expose la larve à son principal prédateur, une guêpe, pendant plus de temps. Un autre effet concerne les générations suivantes : « Dans la concentration avec laquelle nous les avons utilisés, les produits agrochimiques n’ont pas tué une seule mouche. Cependant, ces mouches pondent deux fois moins d’œufs », conclut Gándara.

La chaleur renforce les effets non mortels

Dans une autre série d’expériences, ils ont manipulé la température pendant la nuit pendant laquelle les larves de mouches étaient exposées. Des 25º de la condition initiale, ils sont passés à 27º, où aucun changement n’a été observé. Mais jusqu’à 29º, toute une série de comportements aberrants se déclenchaient et des changements formels se produisaient dans certaines protéines d’insectes. Bien qu’ils ne sachent pas pourquoi cela se produit, leur hypothèse est que l’augmentation thermique affecterait une série de réactions biochimiques chez les animaux ectothermes, considérés comme à sang froid. Ce résultat est d’une grande pertinence dans le contexte actuel de changement climatique qui affecte déjà le comportement des insectes.

La dernière chose que les chercheurs ont faite a été d’étudier si ce qu’ils avaient découvert avec les larves de mouches des fruits pouvait se produire avec d’autres insectes. Le D. melanogaster Il s’agit d’un modèle de recherche fondamentale, entre autres, car il est très simple à reproduire et à manipuler. Mais le faire avec d’autres espèces et avec des milliers de spécimens est beaucoup plus compliqué. Ils ont néanmoins répété une partie de leurs expériences avec un pollinisateur, le chardon vanessa, l’un des papillons les plus reconnaissables, et avec un moustique, le Anophèle stephensivecteur connu du paludisme. Ils ont exposé plusieurs populations à trois produits agrochimiques, la diode susmentionnée et à deux insecticides, un néonicotinoïde, qui n’est pas censé nuire aux espèces non ciblées, et un pyréthrinoïde. Sans tuer aucune des larves des premiers, elles ont montré moins de mobilité ou des mouvements étranges (voir vidéo). Quant aux vers papillons, un seul des insecticides en a tué certains, mais tous ont ralenti leurs déplacements.

Pour Francisco Sánchez Bayo, professeur agrégé à la School of Environmental and Life Sciences de l’Université de Sydney (Australie), le mérite de ce travail est de démontrer que « l’exposition des insectes à des résidus non létaux de pesticides est plus importante que ce qui tu pourrais penser. Sánchez, qui n’est pas lié à l’étude, a déclaré à SMC Espagne que le plus préoccupant réside dans les effets négatifs des mélanges sur la reproduction de l’animal. « Cela confirme ce que nous indiquions déjà il y a quelques années, à savoir que les pesticides – pas seulement les insecticides, mais tous les autres produits phytosanitaires disponibles sur le marché – sont une cause importante du déclin des insectes, plus encore que le changement climatique. » Si ce qui a été découvert par Gándara et ses collègues s’était répandu, l’une des causes du déclin généralisé des populations aurait été résolue. Jusqu’à présent, l’accent était mis sur la destruction de l’habitat, la létalité des insecticides et le changement climatique lui-même. Les effets non létaux des pesticides viendraient compléter la cavalerie de l’apocalypse des insectes.

La chercheuse du département de production agricole de l’École Technique Supérieure d’Ingénieurs Agronomes et Biosciences de l’Université Polytechnique de Madrid, Ana Belén Muñiz va au-delà de l’alarme que peut provoquer un tel travail : « les résultats obtenus peuvent servir à améliorer la précision dans la sélection et application de produits agrochimiques ». Il ne s’agit pas de pesticides oui ou de pesticides non : « Il semble évident que la prochaine génération de pesticides devrait être soumise à des tests plus exhaustifs axés sur les effets sublétaux chez différentes espèces représentatives et ne pas se concentrer uniquement sur leur éventuelle létalité, car cela pourrait camoufler le impact à long terme sur ces organismes clés.

L’auteur principal des expériences, Justin Crocker, chercheur à l’EMBL, rappelle que les produits agrochimiques sont essentiels pour maintenir les rendements agricoles et la sécurité alimentaire. «Le but n’est pas de les éliminer, mais de les utiliser avec plus de précaution», dit-il. En fait, des alternatives plus sûres et des produits plus spécifiques sont déjà en cours de développement. Avec un travail comme le vôtre, il sera possible d’améliorer les évaluations des risques environnementaux et d’adopter une lutte intégrée contre les ravageurs, ce qui, conclut-il, « réduira les dommages causés aux insectes et, en même temps, garantira la productivité agricole ; “C’est une question d’équilibre, pas de peur.”