Memoire biologie

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LES STRESS ENVIRONNEMENTAUX: EFFETS INDIRECTS SUR LA BIOLOGIE ET LE COMPORTEMENT ALIMENTAIRE DE LA LIVRÉE DES FORÊTS
(MALACOSOMA DISSTRIA HBN.).

PAR

MICHEL FORTIN

MÉMOIRE
PRÉSENTÉ
COMME EXIGENCE PARTIELLE
DE LA MAITRISE EN BIOLOGIE

UNIVERSITÉ DU QUÉBEC A MONTRÉAL

NOVEMBRE 1994
INTRODUCTION

1. Contexte général
Comme producteurs primaires de la chaîne alimentaire,les plantes vertes synthétisent et emmagasinent des ressources biochimiques dans les feuilles (Dethier, 1982). Les insectes phytophages, qui constituent les principaux herbivores retrouvés dans les écosystèmes forestiers, sont des consommateurs de ces ressources (Mattson et Addy, 1975). Cependant, la consommation de tissus foliaires par les insectes n'est pas le résultat d'une activité aléatoire(Dethier, 1982). En effet, au cours de l'évolution chaque insecte phytophage s'est associé avec une espèce végétale particulière ou un ensemble de plantes. Ces associations résultent de la capacité des insectes phytophages à sélectionner un ou plusieurs hôte(s) qui suffisent à leurs besoins nutritifs pour survivre et compléter leur développement (Städler, 1984).

Bien que les écosystèmesforestiers supportent un grand nombre d'insectes phytophages, seulement une infime quantité d'entre eux cause de sévères défoliations. On estime leur consommation annuelle de la productivité végétale dans ces écosystèmes à moins de 10% (Mattson et Addy, 1975). Cependant, certaines populations d'insectes peuvent atteindre des niveaux épidémiques et causer d'importantes défoliations dans les forêts, voiremême la mortalité des arbres (Kulman, 1971).

Plusieurs chercheurs ont tenté d'identifier les causes possiblement responsables des épidémies d'insectes phytophages. Les données historiques que l'on possède et les quelques observations effectuées sur le terrain associent fréquemment ces épidémies à la présence de perturbations survenues dans ces milieux naturels (White, 1969; 1974; Rhoades, 1983;Mattson et Haack, 1987). Celles-ci sont causées par l'action de facteurs biotiques et abiotiques comme la sécheresse, la pauvreté des sols en éléments nutritifs et la pollution atmosphérique (Hugues et al., 1981; White, 1984; Flückiger et al., 1988). On sait aujourd'hui que ces stress environnementaux affaiblissent la santé des plantes et peuvent augmenter leur vulnérabilité aux attaques desinsectes phytophages (Mattson et Addy, 1975; Price, 1991).

L'eau, les sucres solubles, les composés azotés et les vitamines que l'on retrouve dans les feuilles des plantes sont considérés comme des éléments nutritifs pour les insectes alors que les composés secondaires, comme les phénols et les tannins, sont plutôt répulsifs et même toxiques dans certains cas (Scriber et Slansky, 1981). Lasusceptibilité des plantes aux attaques des insectes semble être fortement influencée par la composition biochimique des feuilles. En général, une plante qui devient physiologiquement stressée subit des modifications biochimiques dans les feuilles (Swanson et al., 1973; White, 1984; Lechowicz, 1987; Mattson et Haack, 1987). Les insectes phytophages peuvent être influencés par ces modifications foliaires àcause de leur capacité à discriminer pour un hôte qui possède une diète riche (stimulus) (Dethier, 1982). Selon White (1974; 1984) et Mattson et Haack (1987) les plantes qui deviennent stressées seraient des ressources nutritives de qualité supérieure pour les insectes. De plus, White (1974; 1984), (1985) et Bryant et al (1983) ont proposé l'hypothèse que la performance biologique des insectesphytophages serait améliorée lorsque ceux-ci se nourrissent sur des feuilles provenant de plantes stressées. Leur hypothèse est basée sur une augmentation des concentrations d'azote soluble et d'une diminution des composés de défense chimique dans le feuillage des plantes stressées. Comme l'azote constitue l'élément limitant au développement des insectes (White, 1974; 1984) et que les composés de...
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