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La revue Insectes
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En mai 2022, un mâle adulte du Hanneton commun, Melolontha melolontha, a été filmé émettant une lumière intense à partir d’un petit anneau sur son élytre gauche. L’intensité du phénomène, visible en plein jour, mérite d’essayer de comprendre le fait et soulève l’hypothèse d’un symbiote ou parasite luminescent logé dans ou sous l’élytre.
Les lecteurs sont vivement encouragés à inspecter attentivement les hannetons (ou tous autres grands scarabées) afin d’y desceller toute émission lumineuse.
Depuis l’Antiquité, les coléoptères appelés « hannetons » (Scarabaeidae, Melolonthinae) sont connus pour représenter une menace sérieuse pour l’agriculture mais nullement pour leur
bioluminescence. Leurs larves voraces, les « vers blancs », se nourrissent des racines des plantes cultivées, tandis que les adultes attaquent divers arbres feuillus, notamment les chênes.
L’utilisation massive d’insecticides après la Seconde Guerre mondiale a considérablement réduit les essaims de coléoptères rapportés dans les documents historiques. Ces animaux sont ainsi devenus assez rares, bien qu’un rebond des populations semble avoir commencé ces dernières années (Melolontha in Döring M (2022). Pour une description plus exhaustive de ces étonnants animaux, visitez les excellentes pages web d’André Lequet.
Un hanneton pas ordinaire
Le 1e mai 2022 à 18h00 (heure locale) (coucher du soleil astronomique à 21h33), un hanneton mâle, a été filmé à Denguin dans les Pyrénées-Atlantiques, France (coordonnées GPS : 43.349471, -0.504349) par le second auteur de l’article.
L’observation a été faite dans les « Saligues du Gave de Pau », un écosystème humide. Cette zone est protégée, incluse dans le réseau Natura 2000 et connue pour être riche en biodiversité. D’un point de vue écologique, il s’agit d’une formation riparienne, intégrée dans un complexe alluvial en tresses, encore dynamique. Ces forêts inondables sur les berges du Gave, constituées de bras morts et de zones humides, sont localement appelées « saligues », en référence aux saules (Salix en latin) qui y dominent. On y trouve également de l’aulne, du Peuplier noir et du Chêne pédonculé. Elles représentent le lit majeur du Gave, temporairement inondé lors des plus grandes crues. Le lit mineur ou ordinaire est l’emplacement permanent du Gave.
L’animal en question présentait une marque circulaire sur l’élytre gauche montrant une lumière clignotante jaune assez forte, facilement visible en plein jour.
Aucun membre de la famille des Melolonthidae n’a jamais été documenté comme étant bioluminescent. La bioluminescence est le processus par lequel un organisme produit de la « lumière vivante » via l’oxydation d’une petite molécule riche en énergie appelée luciférine, catalysée par une enzyme, appelée luciférase.
La bioluminescence connue
Dans les océans, la bioluminescence est très répandue, avec environ 75 % des organismes capables de produire de la lumière. Sur terre, en revanche, le phénomène est très rare. Chez les insectes et arthropodes apparentés, il se limite mondialement à quelques collemboles, certaines mouches, et environ 2650 espèces de coléoptères, réparties dans cinq familles : Elateridae, Lampyridae, Phengodidae, Rhagophthalmidae et Staphylinidae. La bioluminescence terrestre a également été détectée chez environ 133 espèces de champignons, 6 mollusques, 42 vers de terre, certains myriapodes et 19 espèces bactériennes.
Il n’est d’ailleurs pas exclu que de nombreux autres organismes terrestres émetteurs de lumière soient découverts, car de vastes régions du monde – notamment le continent africain – restent peu explorées à ce sujet. Même dans des zones bien étudiées, des émetteurs lumineux faibles ou discrets passent certainement encore inaperçus.
Malheureusement, notre spécimen n’a été ni capturé vivant ni conservé, ce qui nous laisse avec des spéculations sur les causes de cette émission de lumière sous, ou dans, l’élytre de cet insecte. Mais puisque le hanneton émettait une lumière très intense, clairement visible en plein jour, cela représente probablement un des cas de bioluminescence les plus puissants observés à ce jour. Enquêter sur le mécanisme à l’origine de ce phénomène présente donc un intérêt scientifique évident.
Comme l’animal montrait une émission lumineuse pulsée et était constamment en mouvement, il nous a été nécessaire de stabiliser informatiquement la séquence et de la centrer sur l’anneau jaune (qui mesure environ 3mm) afin de pouvoir mesurer l’intensité lumineuse et la fréquence des flashs (~1,5 flash/seconde). Un spectre lumineux a pu être estimé à partir du clip, révélant un pic d’émission dans le jaune-orangé (entre 565 et 585 nm, RGB : 236, 154, 53). Les détails peuvent être trouvés dans l’article originel paru en anglais (Koken et al, 2025).
À la recherche d’un « coupable »…
Des évaluations donnent jusqu’à 60 % des coléoptères porteurs de parasites, de symbiotes ou de commensaux. Les ennemis naturels des hannetons incluent des infections fongiques ou bactériennes, ainsi que des parasites tels que des nématodes, des acariens Gamasina, des mouches tachinidés ou des guêpes scolies, qui ciblent principalement les larves. Certains de ces organismes pénètrent même dans la cavité corporelle des coléoptères ou vivent, comme certains nématodes, sous leurs élytres dans des poches spécialisées appelées « nematangia ».
Il n’est pas totalement exclu que l’anneau observé soit un organe lumineux propre au hanneton, cependant, disposé unilatéralement, cela paraît très improbable. En effet, il n’est visible que sur un seul élytre du spécimen observé et il est absent des nombreux spécimens de Melolontha examinés dans les collections muséales (obs. pers. M. Koken).
L’explication la plus plausible reste donc celle d’une symbiose, d’un parasitisme ou d’un commensalisme avec l’un des organismes mentionnés ci-dessus.
Le motif en anneau émettait une lumière de façon rythmique, mais non uniforme (panel ci-dessus). Cela suggère que l’organisme « contenu dans la structure circulaire » se déplace légèrement, ou allume différentes parties de son corps tour à tour, ou bien que plusieurs petits organismes « immobiles » s’éclairent successivement. Sur la base de ces observations, plusieurs hypothèses peuvent être proposées pour expliquer l’anneau bioluminescent sur l’élytre gauche.
Les 19 espèces de bactéries gram-négatives Photorhabdus sont les seules bactéries terrestres bioluminescentes connues, et elles sont souvent associées à des nématodes entomopathogènes (comme Steinernema ou Heterorhabditis), qui les véhiculent et les libèrent dans l’hémolymphe de l’insecte hôte. Ces bactéries ne produisent de lumière que lorsqu’elles se multiplient en grandes quantités dans l’insecte mort. Leur lumière est alors très faible et de couleur bleue-verte. Historiquement, Photorhabdus asymbiotica aurait contribué au meilleur pronostic des soldats blessés dont les plaies « brillaient » pendant la guerre de Sécession ou la Première Guerre mondiale — probablement grâce à la sécrétion d’antibiotiques par ces microbes.
Une autre hypothèse que nous avons envisagée est la présence d’un petit organisme bioluminescent, qui vivrait temporairement dans ou sous l’élytre du hanneton. Il pourrait s’agir d’un acarien, d’un nématode, d’une larve d’insecte ou d’un autre symbiote, parasite ou commensal. Cependant, le fait que le signal lumineux soit extrêmement brillant, visible en plein jour, de couleur jaune-orange, avec une forme très irrégulière, circulaire ou annulaire, ne correspond à aucun organisme bioluminescent connu.
Une dernière question demeure : pourquoi un organisme vivant dans ou sous un élytre de hanneton produirait-il de la lumière ? Pour un commensal ou un symbiote, la fonction reste obscure. Pour un parasite, la lumière pourrait servir à attirer un futur hôte intermédiaire doté d’une bonne vision, qui en consommant le hanneton infecté permettrait la poursuite du cycle parasitaire.
L’enquête continue
Les auteurs encouragent les observateurs de hannetons ou d’autres grands coléoptères à examiner attentivement ces insectes. Toute manifestation d’un anneau ou d’un point lumineux (clignotant ou pas) doit être filmée pendant au moins une bonne minute (et/ou photographiée). L’insecte doit ensuite être capturé et de préférence conservé vivant. En nous contactant ensuite rapidement sur mhmkoken@gmail.com ou à « l’Observatoire des Vers luisants et Lucioles » (ovl.france@gmail.com), vous pouvez participer directement à ces recherches.
Pour en savoir plus
Remerciements
Harry Buckle est remercié pour avoir effectué la stabilisation du clip. Caroline Pascal, Charlie Rayneau et Cyril Andrault (Mairie de Denguin) pour leur aide avec la description précise du site d’observation. Eugénie Kreckelbergh (iNaturalist) est remerciée pour nous permettre l’utilisation de sa photo de larve de hanneton.
Enfin, nous tenons à remercier tous les « scientifiques citoyens » du projet OVL qui, depuis tant d’années, contribuent à la collecte de données sur les vers luisants et les lucioles. Nous espérons bien sûr qu’ils continueront à soutenir avec enthousiasme la science citoyenne !
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