Les papillons de nuit ont survécu 300 millions d’années – pourquoi disparaissent-ils aujourd’hui ?

Un monde sur dix pattes

Ils sont partout, mais souvent invisibles. Les papillons de nuit et les papillons de jour, que les scientifiques regroupent sous le nom de lépidoptères, représentent près de 10 % de toutes les espèces animales connues sur Terre. Leur impact est colossal. Dans certains écosystèmes, leurs chenilles dévorent à elles seules plus de feuilles vivantes que tous les autres animaux réunis.

Leur cycle de vie est souvent bref et intense. Pour environ 10 % des espèces de lépidoptères, toute l’existence se joue au stade de la chenille. Une fois devenus adultes, ces papillons émergent sans pièces buccales fonctionnelles. Ils ne mangeront jamais. Leur unique mission : voler, s’accoupler, et mourir une fois leurs réserves d’énergie épuisées.

D’autres espèces ont adopté une stratégie radicalement opposée. Elles se nourrissent de presque tout ce qui est liquide ou sucré. Nectar, sève, urine, sang, sueur, larmes, mais aussi les fluides issus de la décomposition des fruits et même de la chair animale font partie de leur régime alimentaire.

Un portrait de famille vieux de 300 millions d’années

La plupart des papillons, de jour comme de nuit, s’alimentent en sirotant des liquides à l’aide d’une trompe, un tube flexible appelé proboscis. Quelques espèces ont même développé une technique pour consommer du pollen sans mâchoires : elles le recouvrent de sucs digestifs avant d’aspirer le résultat liquéfié.

Mais il existe des exceptions, des vestiges d’un lointain passé. Environ 2 % des lépidoptères appartiennent à un groupe ancien, les non-ditrysiens. Ces derniers possèdent de véritables mâchoires. Ils sont petits, rares, et leurs particularités sont autant d’indices sur les origines de leur famille.

Et quelles origines ! L’histoire des papillons de nuit a commencé il y a 300 millions d’années. Pourtant, un grand mystère demeure. Le plus ancien fossile de lépidoptère jamais découvert est beaucoup plus jeune, conservé dans des roches du Jurassique datant d’environ 190 millions d’années. Il manque donc 100 millions d’années à leur histoire. Les scientifiques ne peuvent pas encore dire combien d’espèces existaient à cette époque ni où elles vivaient, mais quelques lignées actuelles agissent comme des fragments vivants de cette ère perdue.

Le secret de leur succès : des gènes venus d’ailleurs

Une récente publication scientifique fait la synthèse de ce que les chercheurs savent, de ce qu’ils soupçonnent et des nombreuses questions qui restent en suspens. Cette étude a été menée par une équipe de chercheurs incluant Akito Kawahara, du McGuire Center for Lepidoptera and Biodiversity au Muséum d’Histoire Naturelle de Floride.

« Même si les papillons de nuit et les papillons de jour sont un groupe bien étudié, nous commençons seulement à comprendre certains des faits les plus fondamentaux sur leur évolution et leurs besoins en matière de conservation », explique Akito Kawahara. « Il reste encore tellement à faire. » L’une des grandes énigmes est de savoir comment ces insectes sont devenus si efficaces pour se nourrir de plantes, alors que leurs plus proches parents, les phryganes, ont des larves aquatiques qui consomment des algues, des diatomées et de minuscules animaux. Les larves de lépidoptères, elles, ont majoritairement conquis la terre ferme et se sont mises à manger des feuilles et du bois, malgré l’arsenal de toxines développé par les végétaux pour se défendre.

L’étude suggère une réponse surprenante : ils n’ont pas réussi seuls. Les papillons de nuit auraient acquis un gène précieux auprès de champignons par un processus appelé transfert horizontal de gènes. Ce gène leur aurait permis de digérer les tissus végétaux coriaces et de neutraliser les défenses chimiques des plantes.

Pollinisateurs bien avant l’arrivée des fleurs

Un autre transfert de gènes pourrait avoir tout changé. Dans la même étude de 2025 qui a révélé le transfert champignon-papillon, les scientifiques ont aussi trouvé la preuve d’un échange entre un papillon de nuit et une bactérie durant le Trias. « La découverte a été surprenante au début, mais nous avons maintenant réalisé que de tels événements de transfert horizontal de gènes sont plus courants que nous le pensions initialement », commente Kawahara. « C’est vraiment incroyable de penser que quelques transferts de gènes aient pu avoir un impact aussi majeur sur l’évolution des lépidoptères et leur diversité. »

Cette aide bactérienne serait liée à la digestion des sucres végétaux, y compris ceux présents dans le nectar. C’est aussi à cette période que les papillons de nuit ont développé leur trompe, se préparant à devenir des pollinisateurs majeurs. Mais voici le plus étonnant : les fleurs n’existaient pas encore.

Bien avant l’apparition des fleurs, les gymnospermes (comme les conifères) se diversifiaient déjà il y a environ 380 millions d’années. Ils utilisaient des cônes et des gouttelettes collantes pour capturer le pollen transporté par le vent. Des insectes dotés de pièces buccales en forme d’aiguilles ont commencé à boire ces gouttelettes. Puis, durant une période chaude et sèche débutée il y a environ 228 millions d’années, siroter ces fluides sucrés et aqueux est devenu un moyen efficace d’éviter la surchauffe. C’est à cette époque qu’a prospéré le groupe des Glossata, qui représente aujourd’hui 98 % de la diversité des papillons.

Des fleurs, des prédateurs et une course à l’armement nocturne

Les fleurs sont apparues bien plus tard, il y a environ 150 millions d’années. Les premières étaient souvent adaptées aux coléoptères. Le rythme de l’évolution florale s’est accéléré il y a environ 120 millions d’années, lorsque les ancêtres des abeilles modernes ont commencé à butiner, poussant les plantes à développer des couleurs plus vives et des floraisons diurnes.

Les papillons de nuit, majoritairement nocturnes et dotés d’une vision des couleurs limitée, n’étaient pas équipés pour ce nouveau monde. Un groupe a alors opéré un changement majeur : il est passé à un mode de vie diurne, s’est adapté à l’alimentation basée sur les couleurs et a fini par évoluer pour devenir les papillons de jour. Les papillons de nuit n’ont pas été laissés pour compte. De nombreuses plantes à fleurs ont évolué pour produire des fleurs pâles, s’ouvrant la nuit et réfléchissant bien la lumière de la lune.

Puis un nouveau prédateur est entré en scène. Les chauves-souris sont apparues il y a environ 55 millions d’années, 10 millions d’années après que l’impact d’un astéroïde a anéanti les dinosaures non aviens et permis aux oiseaux de dominer la chasse de jour. Les chauves-souris ont investi le ciel nocturne avec une arme redoutable : l’écholocation. Ce fut le début d’une course à l’armement qui se poursuit encore aujourd’hui. Certains papillons de nuit ont développé une ouïe capable de percevoir les ultrasons, d’autres ont même trouvé des moyens de brouiller ou de tromper les sonars des chauves-souris. « Beaucoup ont [des organes auditifs] sur le thorax ou l’abdomen, mais certains ont des organes auditifs sur leurs pièces buccales ou leurs ailes », précise Kawahara. « Je pense que nous trouverons beaucoup d’autres organes auditifs sur différentes espèces de papillons de nuit et découvrirons également d’innombrables nouvelles stratégies de défense morphologiques et comportementales contre les prédateurs que sont les chauves-souris. »

La génomique, un nouvel alphabet pour lire le vivant

Une grande partie des progrès actuels provient de l’étude des génomes, l’ensemble complet de l’ADN nucléaire d’un organisme. Pour rappel, il a fallu plus de 10 ans pour séquencer et assembler le génome humain, un projet achevé en 2003. Aujourd’hui, les scientifiques tentent de séquencer les génomes de toutes les espèces eucaryotes, estimées à environ 1,8 million, dans le cadre du projet Earth BioGenome.

Une branche de cet effort, le Projet Psyche, vise à séquencer les génomes des 11 000 espèces de papillons de nuit et de jour d’Europe. Charlotte Wright, co-auteure de l’étude, travaille avec le Wellcome Sanger Institute et participe au Projet Psyche. « Les 10 à 20 prochaines années seront vraiment passionnantes et nous permettront d’explorer une nouvelle couche de changements génétiques qui était auparavant hors de portée », déclare-t-elle.

Les lépidoptères possèdent généralement environ 31 chromosomes, un chiffre proche des 23 que compte l’espèce humaine, mais certaines espèces sortent de ce schéma. La génomique aide aussi à comprendre la vulnérabilité des espèces. Le bleu de Xerces est considéré comme le premier papillon dont l’extinction a été causée par l’activité humaine. Il a disparu au début des années 1940 après la destruction de son habitat par l’urbanisation. En séquençant son génome à partir de spécimens de musée, les scientifiques ont découvert que l’espèce était apparue il y a 850 000 ans et qu’elle souffrait d’un déclin et d’une consanguinité de longue date. Ces facteurs l’ont peut-être rendue trop fragile pour survivre au changement brutal de son environnement.

Après la survie, la chute

L’étude le confirme : si la diversité des papillons de nuit et de jour a augmenté au cours de leurs 300 millions d’années d’existence, leurs populations ont récemment chuté de manière drastique. Après avoir survécu à tout, emprunté des gènes, déjoué les chauves-souris, les lépidoptères sont aujourd’hui confrontés à des menaces face auxquelles ils ne peuvent pas évoluer assez vite.

Les scientifiques ont identifié les coupables : les pesticides, la destruction des habitats, les espèces envahissantes, le changement climatique et la pollution lumineuse. Leur avenir ne dépend plus tant de grandes innovations évolutives que de choix quotidiens simples.

Éteindre les lumières extérieures, éviter les pesticides, ou encore laisser les feuilles mortes au sol sont autant de gestes qui pourraient faire la différence. L’étude complète a été publiée dans la revue spécialisée Nature Reviews Biodiversity.

Selon la source : earth.com