🔬 Nématodes entomopathogènes 1/3: Plongez dans leur monde fascinant

Article 1/3 🔬 Plongez dans le monde fascinant des nématodes entomopathogènes
Article 2/3 Les Questions que vous vous êtes déjà posées
Article 3/3 Pour aller plus loin

Les nématodes entomopathogènes sont de minuscules vers microscopiques qui vivent dans le sol et ont la fascinante capacité de parasiter et tuer certains insectes ravageurs, faisant d’eux des alliés précieux dans la lutte biologique contre les ravageurs rencontrés sur les gazons sportifs.

Dans cet article nous aborderons les caractéristiques physiques de ces organismes, les principales espèces utilisées ainsi que leur mode d’action.  

Caractéristiques Physiques des Nématodes Entomopathogènes

📏 Taille et Forme

1. 1. Longueur :

      Les nématodes entomopathogènes sont des organismes microscopiques dont la taille varie considérablement. Leur longueur se situe généralement dans une fourchette de 0,4 à 1,5 millimètres, ce qui les rend invisibles à l’œil nu mais observables au microscope. Cette variation de taille est influencée par deux facteurs principaux :

      1. 1. Espèce : Chaque espèce de nématode entomopathogène a une gamme de tailles caractéristique. Certaines espèces sont naturellement plus petites, tandis que d’autres peuvent atteindre des longueurs plus importantes.
         2. Stade de développement : La longueur d’un nématode évolue au cours de son cycle de vie. Les juvéniles sont généralement plus petits que les adultes, et la taille augmente progressivement à mesure que le nématode se développe.

   2. Forme :

      Les nématodes entomopathogènes possèdent un corps cylindrique et allongé, ressemblant à un fil microscopique. Leur forme est caractérisée par un effilement aux deux extrémités, ce qui leur donne une apparence fuselée. Cette morphologie unique leur confère plusieurs avantages :

      1. 1. Facilité de pénétration dans les insectes hôtes
         2. Mobilité améliorée dans le sol et les espaces restreints
         3. Adaptabilité à divers environnements (différents types de sols et niveaux d’humidité)
         4. Efficacité énergétique lors des déplacements

🧬 Structure Corporelle

1. 1. Corps :

      1. Non segmenté :
         • Contrairement à d’autres vers comme les annélides, les nématodes ont un corps uniforme sans divisions externes visibles.
         • Cette structure leur permet une grande flexibilité de mouvement, essentielle pour naviguer dans le sol et pénétrer leurs hôtes.
      2. Cuticule flexible :
         • La cuticule est une couche protectrice externe composée principalement de collagène.
         • Sa flexibilité permet aux nématodes de se déplacer efficacement dans divers environnements, du sol aux tissus de l’insecte hôte.
         • Elle joue un rôle crucial dans la protection contre les stress environnementaux comme la dessiccation ou les variations de pH.

   2. Système digestif :

      1. Bouche à une extrémité
      2. Anus près de l’autre extrémité

   3. Système reproducteur :

      Les nématodes entomopathogènes ont un système reproducteur gonochorique, c’est-à-dire que les sexes sont séparés en individus mâles et femelles. Le dimorphisme sexuel, qui fait référence aux différences physiques entre les mâles et les femelles, est fréquemment observé chez ces espèces. Ces différences peuvent inclure :

      1. Taille : Les femelles sont généralement plus grandes que les mâles.
      2. Forme du corps : Les mâles peuvent avoir une queue plus courbée ou des structures spécifiques pour l’accouplement.
      3. Organes reproducteurs : Les femelles possèdent des ovaires et un utérus, tandis que les mâles ont des testicules et des spicules pour le transfert du sperme.
      4. Comportement : Les mâles peuvent montrer des comportements de recherche de partenaires plus actifs.

🔬 Caractéristiques Spécifiques

1. 1. Appareil sensoriel :

      1. Détectent leurs hôtes grâce à des amphides, des organes chimiosensoriels bien développés. Les amphides sont de minuscules pores situés sur la tête du nématode, agissant comme des « narines » pour détecter les signaux chimiques dans l’environnement.

   2. Mobilité :

      1. Se déplacent dans le sol grâce à des mouvements ondulatoires.

🔍 Différences entre genres principaux

1. 1. Steinernema :

      1. Taille : Les nématodes du genre Steinernema sont généralement plus grands que d’autres genres de nématodes entomopathogènes. Cette taille supérieure leur confère certains avantages dans la lutte contre les ravageurs des gazons.
      2. Particularité morphologique : Un trait distinctif des Steinernema est la présence d’un mucron à l’extrémité de leur queue. Le mucron est une petite pointe ou projection qui se trouve à l’extrémité postérieure du corps du nématode.

   2. Heterorhabditis :

      1. Taille : Les Heterorhabditis sont généralement plus petits que d’autres genres de nématodes entomopathogènes, notamment les Steinernema.
      2. Morphologie : Leur corps est plus fin, leur donnant une apparence plus élancée.
      3. Adaptation spécifique : Ils possèdent une dent à l’avant de leur corps, un outil spécialisé pour percer la cuticule des insectes.

🎳 Les différentes espèces de nématodes entomopathogènes

• Heterorhabditis bacteriophora :
  • Utiliser contre les larves de hannetons (vers blanc)
• Steinernema carpocapsae :
  • Utiliser contre les larves de tipules (cousin) et noctuelles (vers gris)
• Steinernema feltiae :
  • Même cible que Steinernema carpocapsae (mais plus efficace lorsque les températures refroidissent)

Mécanisme de pathogénicité

Bien que le nématode soit souvent au centre de l’attention, il est crucial de comprendre que tout seul il ne pourrait pas causer la mort du ravageur. Il a besoin d’un partenaire : Une bactérie…

🦠 Les bactéries

1. Elles vivent en symbioses avec les nématodes. (la symbiose est la relation entre deux organismes différents qui vivent ensemble et en tirent mutuellement des avantages)
2. Action létale des bactéries : Ces bactéries se multiplient rapidement dans l’hémolymphe (le « sang ») de l’insecte et produisent des toxines. Ce sont ces toxines bactériennes qui causent la mort de l’insecte ravageur, généralement dans les 24 à 48 heures suivant l’infection
3. Après infection, la bactérie décompose les tissus de l’insecte, créant un environnement nutritif qui permet au nématode de se reproduire.

🔗 Le couple nématode / bactérie

Le nématode est donc porteur de la bactérie symbiotique spécifique. Son rôle essentiel est de localiser et de pénétrer à l’intérieur du ravageur cible, utilisant ses capacités sensorielles avancées et sa morphologie adaptée. Une fois à l’intérieur de l’hôte, le nématode libère sa cargaison bactérienne dans l’hémolymphe de l’insecte.

Pour faire simple:

• Le nématode sert de véhicule à la bactérie
• La bactérie est le poison qui une fois relâché à l’intérieur du ravageur va provoquer la mort de ce dernier

Mode d’action

♟️La stratégie:

Les nématodes entomopathogènes peuvent adopter différents comportements pour localiser et infester leurs cibles:

• 1. Les « embuscadeurs » (ambushers) :
     • Imaginez ces minuscules nématodes attendant patiemment le passage d’une larve de ravageurs pour leur « sauter » dessus. A l’image d’une embuscade.
     • Technique : Attente passive et capture rapide
  2. Les « chasseurs » (cruisers) :
     • Pensez à de microscopiques chiens de chasse, parcourant activement le sol à la recherche de leur cible.
     • Technique : Recherche active de l’hôte
  3. Les « polyvalents » :
     • Visualisez des prédateurs adaptables, combinant l’attente et la recherche selon les circonstances.
     • Technique : Mélange d’embuscade et de chasse active

🎯Le mode opératoire:

Une fois la cible trouver, les nématodes opèrent de la même manière:

1. Pénétration dans l’hôte (larve du ravageur) via les orifices naturels (bouche, anus, stigmates respiratoires)
2. Libération de bactéries symbiotiques à l’intérieur de l’hôte
3. Multiplication rapide des bactéries provoquant la mort de l’hôte par septicémie
4. Reproduction Les nématodes se nourrissent et se reproduisent à l’intérieur de la larve en décomposition
5. Libération d’une nouvelle génération d’individu prêt à infecter d’autres larves de ravageurs

En conclusion, les nématodes entomopathogènes représentent une solution fascinante et écologique pour la gestion des ravageurs des gazons sportifs.
Pour approfondir vos connaissances sur les conditions idéales d’utilisation de ces micro-organismes et optimiser leur efficacité sur vos terrains, nous vous invitons à consulter notre deuxième article qui abordera en détail les facteurs clés de leur mise en œuvre réussie.

➡️ Article 2/3 Les Questions que vous vous êtes déjà posées

Références bibliographiques:

Hervé Mauléon, Noël Boemare, Dominique Denon, Sophie Briand, Sylvie Pages. Les nématodes entomopathogènes: steinernematidae et heterorhabditidae. 2006. 25 p. (+ annexes).
https://hal.inrae.fr/hal-02824516v1

Albrecht Koppenhöfer, Michael G. Klein. « Microbial control of turfgrass insects » in Handbook of turfgrass Insects 2nd edition. Lanham: Rick L. Brandenburg, Callie P. Freeman. 2012. p.94-96.