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Vers à soie Lasiocampidae Gonometinae
Les vers à soie sont des chenilles de Lépidoptères très spéciales par leur sécrétion de soie à partir de leurs glandes séricigènes. Le fameux B. mori de Chine et également d’autres espèces sauvages en font partie. Comme tous Lépidoptères, les vers à soie présentent un cycle de vie en quatre stades : œuf, chenille, chrysalide et papillon. Ils prennent vie sous forme d’un œuf protégé par une coquille épaisse. Cette forme diffère d’une famille { l’autre et d’une espèce { l’autre. Les œufs éclos donnent naissance { des larves ou chenilles subissant à leur tour plusieurs mues. C’est au dernier stade larvaire que les vers à soie produisent la précieuse fibre sécrétée en une bave abondante qui, en durcissant, se transforme en un fil unique de soie brute avec lequel ils fabriquent des cocons. Ces derniers sont filés par les chenilles pour envelopper leurs chrysalides immobiles après la mue nymphale { l’abri des prédateurs (Costa 2005). La couleur et la forme des cocons dépendent de la variété des espèces des vers à soie. Après un certain temps, qui va dépendre des espèces, les chrysalides deviennent papillon et vont sortir de leurs cocons en secrétant une salive contenant la protéase fragilisant la séricine du cocon (Chapman 1998) (Fig. 6).
Différents traitements ont été inventés pour obtenir les tissus en soie (Fig. 5).
Technique d’extraction de la soie sauvage
Les étapes de la transformation traditionnelle des cocons se déroulent comme suit (Fauchère 1910 ; Castel 1938 ; Diez 2008) :
Préparation
Les cocons sont brossés pour enlever les poils urticants. Une incision est exécutée pour faire sortir la chrysalide et l’exuvie. Puis les cocons sont retournés, c’est { dire que la face externe du cocon devient la face interne et inversement, et sont associés par trois.
Cuisson
Les cocons préparés sont ensuite bouillis dans une eau contenant des cendres et des miettes de savon afin de dissoudre la matière agglutinante et de désagréger les coques. Une fois que les piquants sont débarrassés, la fibre devient plus souple. Le temps de cuisson peut aller jusqu’{ 30 minutes ou plus.
Macération ou fermentation
Les cocons cuits vont être macérés dans ce bain alcalin ou vont être fermentés sous terre pendant une semaine. A cette étape, les cocons se transforment en « bourres ». Ils seront ensuite lavés { l’eau claire froide et du savon puis séchés au soleil.
Filature
La bourre obtenue est effilochée à la main. Les cocons de B. cajani ne sont pas dévidables par rapport à ceux de B. mori. Ils sont filés soit au fuseau, soit au doigt, soit à la cuisse.
Bobinage
Les fils sont enroulés en petits écheveaux, de 160 m environ, grâce à un cadre en bois de 40 cm de long que l’on fait tourner. Durant cette étape, des haricots secs sont placés sur les fils non encore enroulés pour qu’ils ne s’emmêlent pas.
Teinture
Cette étape facultative consiste à tremper les bobines de fil dans une teinture naturelle ou artificielle.
En général, la soie du cocon du B. cajani est très fine et très serrée. Elle possède peu d’éclat, mais est très résistante. Elle se décompose très lentement dans les tombes. C’est pourquoi, elle occupe une place importante dans les traditions malagasy. C’est le premier choix en matière des funérailles et d’exhumation (Vinson 1863 ; Lajonquière 1972 ; Guigou 1989).
Lasiocampidae
La famille des Lasiocampidae, qui comporte approximativement 1 952 espèces relevant de 224 genres, est la plus grande des familles du complexe des Bombycoïdes (Van Nieukerken et al. 2011). Les Lasiocampidae sont cosmopolites avec une grande diversité dans les tropiques (Regier et al. 2000). Souvent de grande taille, les papillons de cette famille ont un corps robuste et des ailes relativement larges. Les ailes postérieures présentent une nervation particulière. La nervure 8 est reliée au bord supérieur d’une cellule où à la nervure 7, en formant une cellule basilaire plus ou moins grande, émattant vers le bord antérieur des ailes postérieures une ou plusieurs « nervures secondaires ». Ce sont des Hétérocères parfois diurnes à vol ramé de faible amplitude. En général, les femelles ont l’abdomen plus gros que celui des mâles. Elles sont alors plus lourdes et volent rarement. Et leurs mâles qui, ont le sens de l’odorat hautement developpé parcourent { leur recherche de longues distances (Aurivillius 1927). Les individus de cette famille ont les pièces buccales atrophiées, en particulier la trompe et elles ne se nourrissent donc pratiquement pas au stade adulte. Le dimorphisme sexuel est souvent accusé, les mâles ont des antennes fortement bipectinées, tandis qu’elles sont plus fines chez les femelles. (Chinery 1988, Pinhey 1975). La couleur est généralement terne, brune, fauve ou grise. Les chenilles sont robustes et recouvertes de soies très denses sur la tête ou sur la capsule céphalique. Le stade chrysalide a lieu dans un sac de soie mélangé à des poils et fixé à la végétation (Triplehorn & Johnson 2005). A Madagascar cette famille, dans presque sa totalité, est composée de genres endémiques, y compris le genre Borocera. Deux genres africains seulement, Lechriolepis et Odontocheilopteryx, sont représentés dans la grande île et un troisième genre Napta a peut-être un représentant en Afrique (Lajonquière 1972).
Gonometinae
Aurivillus (1927) a classé cette sous – famille dans la famille des Lasiocampidae. Il l’a caractérisée par la grandeur et la forme de la cellule basilaire de ses ailes postérieures, qui peut être plus large que la cellule médiane et plus longue que son bord supérieur mesuré de la base à son angle antérieur. Mais sa constitution est toujours due à ce que les nervures 7 et 8 sont reliées par une nervure transversale presque toujours longue et oblique. Par contre Minet (1998) a proposé de considérer les Gonometinae comme un simple synonyme de la sous –f amille des Lasiocampinae car la sous – famille présente un caractère des genitalia mâles (présence d’un « cubile ») que l’on retrouve chez les Lasiocampinae typiques.
La Sous – famille des Gonometinae comprend la plus grande partie des espèces de Lasiocampidae de Madagascar. Ses espèces représentatives se distribuent dans de nombreux genres, à savoir, Europtera, Lamprantaugia, Ochrochroma, Lerodes, Eupagopteryx, Chrysium, Sunnepha, Napta, Anchirithra, Melopla, Chionodiptera, Ochanella, Endacantha, Malacostola, Callopizoma, Diaphoromorpha, Acosmetoptera, Phoenicladocera, Gastromega, Borocera, Pseudoborocera, Apatelopteryx, Phoberopsis (Lajonquière 1972).
Méthodologie
Le travail a été effectué durant une année complète (août 2009 à juillet 2010) dans la commune rurale d’Arivonimamo dans trois villages, à savoir, Amby, Ankalalahana et Manarina.
Etablissement des transects
Après la prospection du terrain, six transects linéaires ont été délimités dans la forêt et ont été visités deux fois par mois (c’est-à-dire avec 15 jours d’intervalle) pendant une année complète. Les transects sont choisies de façon aléatoire en s’assurant que des arbres y sont présents. L’altitude le long d’un transect est autour de 1 200 m, et la variation altitudinale entre tous les transects ne dépasse pas 100 m (Razafimanantsoa et al. 2013a). Les transects représentent globalement tous les caractéristiques de la forêt de Tapia (en composition floristique, jeunes et vieux arbres, site moins et plus ouvert). Ils sont éloignés d’environ un km { vol d’oiseaux.
Un transect est d’une dimension de 10 x 100 m c’est-à-dire 1000 m² (Fig. 7). La surface de 1 000 m² a été choisie afin d’avoir à la fois un échantillon représentatif pour l’étude de l’habitat des espèces séricigènes et pour pouvoir inventorier au maximum tous les individus habitant le rectangle. Selon Brasseur (1991), une aire minimale (l’aire sur laquelle la quasi-totalité des espèces de la communauté végétale est représentée) est de : 100 m² pour une pelouse, 100 à 400 m² pour une savane ou une jachère, 1 000 m² pour une forêt claire et 1 000 à 10 000 m² pour une forêt dense humide. Les forêts de Tapia sont classés parmi les formations très ouvertes, se présentant sous-forme d’une forêt claire ou savane boisée (Rakoto Ramiarantsoa 1995). Pour des raisons pratiques, chaque transect a été subdivisé en 10 parcelles carrées de 10 m de côté (Fig. 7).
Les limites du transect et des parcelles sont marquées { l’aide des peintures sur les troncs des bois les plus proches et des piquets au niveau des quatre coins.
Etude de l’habitat des espèces séricigènes
L’étude de l’habitat, a été basée sur l’inventaire floristique principalement des strates ligneuses au niveau des transects préétablis. Elle a été réalisée avant l’échantillonnage des espèces séricigènes.
Pour chaque transect, des informations générales et l’aspect physionomiques de la forêt de Tapia ont été collectés et notés.
Tous les arbres de plus de 2 m de hauteur sont mesurés à l’intérieur des parcelles de chaque transect. Les arbres situés en bordure des parcelles sont considérés comme à l’intérieur de celles – ci si au moins la moitié du diamètre de la tige est à l’intérieur de la parcelle (Branthomme et al. 2007).
Différents paramètres floristiques ont été étudiés tels que l’abondance, la densité, la hauteur, le diamètre et la surface terrière des strates ligneuses supérieures à 2m au sein des transects de la zone d’étude ainsi que la régénération. Toutes les données prises se sont référées à des sujets vivants.
Estimation des abondance et densité des strates ligneuses
L’abondance numérique est le nombre total d’individus par espèce enregistrée dans la surface échantillonnée.
La densité représente le nombre total d’individus ligneux observés sur toute la surface échantillonnée, c’est – à –dire les six transects. Elle est ensuite exprimée en nombre d’individus par ha.
Estimation des hauteurs des strates ligneuses
La hauteur des strates arborés a été mesurée { l’aide d’un dendromètre SUUNTO® et d’une mire SUUNTO® (code : L-40). Le matériel se base sur des mesures d’angle d’après un principe trigonométrique. La hauteur de l’arbre est calculée selon la formule : hLtgtg
Inventaire de la régénération naturelle arborée et des plantes arbustives
La régénération naturelle est la dynamique de remplacement du peuplement par les individus jeunes sans intervention extérieure.
Les jeunes arbres (petites tiges de diamètres compris entre 1 à 5 cm et inférieures à 2m de hauteur) et les plantes arbustives sont également identifiés et comptés. Le taux de régénération arborée est le rapport du nombre total des jeunes arbres définis ci-dessus sur celui du nombre de pieds.
Etude des espèces séricigènes
Inventaire
Des inventaires des lépidoptères séricigènes ont été effectués de jour dans tous les transects. Une série de 24 observations (deux observations, réalisées dans un intervalle de 15 jours, sur chaque mois pendant les 12 mois de l’année) par transect a été faite afin d’avoir une tendance de la taille de la population par espèce. Tous les stades, que ce soit œuf, chenille, cocon ou imago, jugés vivants, font partie des cibles. Les cocons vides, par exemple, n’ont pas été pris en compte. Deux techniques ont été appliquées. Il s’agit de l’observation directe et des fouilles systématiques dans toutes les végétations pendant 30 minutes. Deux observateurs ont assuré cette tâche. Tous les types biologiques existants (arbres, arbustes et herbes) et même la litière dans chaque parcelle de 10m x 10 m ont été fouillés afin d’observer le maximum d’individus (Razafimanantsoa et al. 2013a). La présence des excréments au niveau du sol et les traces de blessure au niveau des feuilles provoquées par les espèces permettent aussi leur détection (Griveaud 1965).
Les espèces séricigènes, dans leurs différents stades, ont été identifiées sur le terrain et après leur élevage.
Estimation de la densité et de l’abondance
Le nombre d‘individus observés, suivant leur stade d’évolution, a été noté pour avoir une idée de leur densité dans la forêt de Tapia. Cette densité a été estimée à partir de la moyenne des résultats obtenus sur les 24 observations effectuées dans tous les transects.
L’abondance moyenne relative annuelle de chaque espèce (AMRE), de la communauté de la Sous – famille des Gonometinae dans la totalité des transects, a été estimée par le rapport du nombre d’individus d’une espèce et le nombre total d’individus issus de la communauté des Gonometinae. L’abondance relative moyenne informe de l’importance de chaque espèce par rapport à toutes les espèces présentes dans la localité (Dajoz 1985).
Elle est qualifiée comme suit (Raselimanana & Andriamampionona 2007):
AMRE 80%: espèce abondante ;
50 AMRE 80%: espèce commune ;
25 AMRE 50%: espèce fréquente ;
15 AMRE 25%: espèce occasionnelle ;
5 AMRE 15%: espèce rare ;
AMRE 5%: espèce très rare
Etude du cycle biologique et de la dynamique des populations
La densité des différents stades des espèces séricigènes a été évaluée à chaque observation des mois de l’année au niveau des six transects.
Détermination des plantes hôtes
Comme tous Lépidoptères séricigènes, les espèces mènent une vie larvaire importante (Danesch 1971) alors que leurs plantes hôtes restent méconnues. C’est la raison de leur identification. Toutes les plantes hôtes que les espèces fréquentent, ont été enregistrées et identifiées. L’observation directe ont permis de localiser facilement ces plantes.
Recensement des Lépidoptères non séricigènes
Les autres Lépidoptères non séricigènes, partageant le même écosystème et les mêmes plantes hôtes que celles des espèces séricigènes, ont été également recensés. Les techniques qui leur furent appliquées ont été semblables à celles utilisées lors du dénombrement des Lépidoptères séricigènes. L’objectif est d’avoir des informations supplémentaires sur les espèces se nourrissant des mêmes plantes nourricières que les espèces séricigènes.
Identification des prédateurs et des parasitoïdes
Tous les prédateurs et parasitoïdes des espèces séricigènes ont été notés et examinés en vue d’identification. Cette dernière va jusqu’au rang de l’espèce si possible.
Relation habitat – densité
Les influences que peuvent exercer les paramètres écologiques (Nombre de pieds, hauteur moyenne, diamètre moyen, surface terrière moyenne des strates arborés, le nombre de pieds des ligneux classés comme régénération) sur la densité des espèces séricigènes ont été analysées parcelle par parcelle. L’étude a été réalisée sur le stade nymphal des espèces (Veldtman et al. 2007). Dans ce stade, les espèces sont immobiles et le comptage est plus facile. Il se trouve aussi que c’est le stade le plus intéressant de la filière soie.
Analyses statistiques des données
Les analyses statistiques sont réalisées en utilisant le logiciel STATVIEW et SPSS. Les données sont normalisées { l’aide de leur transformation logarithmique { base de dix. Si le jeu de données comporte des petites valeurs (en pratique inférieures à 1) et surtout des valeurs nulles, l’utilisation de log(x + 1) à la place de log(x) est préférable (Bar-Hen 2001).
Test d’Anova { un seul facteur (Anova One-way)
L’analyse de variance { un seul facteur permet de tester s’il y a égalité ou non entre les moyennes d’un paramètre à étudier de deux groupes ou plus, selon un niveau de signification déterminé (Zar 1984). Ce test va être utilisé pour comparer les plantes hôtes fréquentées par les espèces séricigènes dans la nature.
Le principe est basé sur l’hypothèse nulle H0 qui suppose que tous les plantes hôtes dans la forêt de Tapia ont la même éventualité d’être utilisées par ces espèces séricigènes.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Premiere partie : BIO-ECOLOGIE DES LASIOCAMPIDAE GONOMETINAE DE LA FORET de Tapia
Introduction
I. Généralités sur le site d’étude et les Lasiocampidae Gonometinae
I- 1. Site d’étude
I-1-1. Choix du site d’étude
I-1-2. Description du site d’étude
I-1-2-1. Situation géographique
I-1-2-2. Climat
I-1-2-3. Relief
I-1-2-4. Hydrographie
I-1-2-5. Type du sol
I-1-2-6. Flore
I-1-2-7. Faune
I-2. Vers à soie Lasiocampidae Gonometinae
I-2-1. Technique d’extraction de la soie sauvage
I-2-1-1. Préparation
I-2-1-2. Cuisson
I-2-1-3. Macération ou fermentation
I-2-1-4. Filature
I-2-1-5. Bobinage
I-2-1-5. Teinture
I-2-2. Lasiocampidae
I-2-3. Gonometinae
II. Méthodologie
II-1. Etablissement des transects
II-2. Etude de l’habitat des espèces séricigènes
II-2-1. Estimation des abondance et densité des strates ligneuses
II-2-2. Estimation des hauteurs des strates ligneuses
II-2-3. Calcul des diamètres des strates ligneuses
II-2-4. Estimation de la surface terrière des arbres
II-2-5. Inventaire de la régénération naturelle arborée et des plantes arbustives
II-3. Etude des espèces séricigènes
II-3-1. Inventaire
II-3-2. Estimation de la densité et de l’abondance
II-3-3. Etude du cycle biologique et de la dynamique des populations
II-3-4. Détermination des plantes hôtes
II-3-5. Recensement des Lépidoptères non séricigènes
II-3-6. Identification des prédateurs et des parasitoïdes
II-4. Relation habitat – densité
II-5. Analyses statistiques des données
II-5-1. Test d’Anova { un seul facteur (Anova One-way)
II-5-2. Test de Kruskal Wallis
II-5-3. Test T de Student
II-5-4. Régression linéaire simple
III. Resultats
III-1. Habitat des espèces séricigènes
III-1-1. Aspect physionomique de l’habitat
III-1-2. Abondance et densité des arbres
III-1-3. Hauteur des arbres
III-1-4. Diamètre des arbres
III-1-5. Surface terrière des arbres
III-1-6. Régénération arborée et arbustes
III-2. Liste des espèces séricigènes inventoriées
III-3. Abondance et densité des espèces séricigènes
III-4. Cycle de vie et dynamique des populations des espèces séricigènes
III-4-1. Génération
III-4-2. Œuf
III-4-1. Larve
III-4-4. Chrysalide
III-4-5. Imago
III-5. Plantes hôtes
III-5-1. B. cajani
III-5-2. E. punctillata
III-6. Classification des supports
III-6-1. Œufs
III-6-2. Larves
III-6-3. Chrysalides
III-7. Liste des lépidoptères non séricigènes
III-8. Parasites et prédateurs
III-8-1. Parasites
III-8-2. Prédateurs
III-9. Relation habitat et densité des espèces séricigènes
IV. Discussions
IV-1. Espèces séricigènes inventoriées
IV-2. Abondance des espèces séricigènes
IV-3. Cycle de vie des vers à soie
IV-4. Dynamique des populations des espèces séricigènes
IV-5. Plantes hôtes
IV-6. Préférence en type de support
Conclusion
Deuxieme partie : INFLUENCES DES PLANTES NOURRICIERES SUR LE DEVELOPPEMENT ET LE COMPORTEMENT DE Borocera cajani
Introduction
I. Matériels et méthodes
I-1. Elevage
I-1-1. Elevage en laboratoire
I-1-1-1. Matériel technique
I-1-1-2. Matériel biologique
I-1-2. Elevage en milieu naturel
I-1-2-1. Matériels techniques et biologiques
I-2. Plantes nourricières
I-3. Influences des plantes nourricières sur les différents stades de développement de B. cajani 72
I-3-1. Œufs
I-3-2. Chenilles
I-3-3. Chrysalides
I-3-4. Papillons
I-4. Analyse des constituants chimiques des plantes nourricières
I-4-1. Teneur en eau
I-4-2. Teneur en lipide et acides gras
I-4-2-1. Extraction des lipides par la méthode de Folch
I-4-2-2. Dosage des acides gras par chromatographie en phase gazeuse
I-4-3. Dosages de l’azote total, des protéines et analyse des acides aminés
I-4-3-1. Dosages de l’azote et des protéines
I-5-3-2. Dosages des acides aminés libres et totaux
I-4-3-3. Dosages des acides aminés soufrés et du tryptophane
I-5. Etude des activités journalières de B. cajani sur ses plantes hôtes
I-6. Analyse des données
II. Résultats
II-1. Influences des plantes hôtes sur les différents stades du développement de B. cajani
II-1-1. Stade œuf
II-1-2. Stade chenille
II-1-2-1. Taux de survie larvaire
II-1-2-2. Développement larvaire
II-1-2-3. Croissance larvaire
II-1-2-4. Consommation en feuille
II-1-2-5. Indice d’alimentation
II-1-3. Stade nymphal (Chrysalide et coque)
II-1-4. Stade imago
II-2. Compositions chimiques des plantes nourricières de B. cajani
II-1-1. Teneur en eau des feuilles
II-1-2. Teneur en lipides et composition en acides gras
II-1-3. Teneur en protéines et composition en acides aminés
II-3. Influences des plantes hôtes sur le comportement d’alimentation et les activités journalières des chenilles de B. cajani
II-3-1. Description des activités journalières des chenilles
II-3-2. Heures d’activités des chenilles
II-3-3. Durée d’alimentation des chenilles et nombre de repas
III. Discussions
III-1. Plantes nourricières et développement de B. cajani
III-2. Constituants chimiques des plantes nourricières et développement de B. cajani
III-3- Plantes nourricières et comportement de B. cajani
Conclusion
DISCUSSIONS GENERALES
Bio-écologie des espèces séricigènes de la forêt de Tapia
Effet des plantes nourricières sur B. cajani
Vérification des hypothèses
CONCLUSION GENERALE
RECOMMANDATIONS
BIBLIOGRAPHIE
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