Memoire Online - Etude de l'influence de la température sur le développement et la mortalité larvaire du criquet pèlerin dans les conditions de laboratoire

Pour ce travail de stage au labo du Département de la formation en Acridologie à l'IAVCHA d'Agadir (Maroc), je tiens à remercier sincèrement le Pr. Ahmet MAZIH pour avoir mis à notre disposition tout le matériel et aussi ses conseils. Je suis très reconnaissant pour sa disponibilité à donner de son mieux pour cet encadrement en Acridologie. Je Lui serais très reconnaissant d'avantage pour ses remarques et suggestions ainsi que son soutien pour la suite de ma formation.

Je tiens aussi à remercier le Dr Bouachi qui n'a ménagé aucun effort pour nous disposer la souche du criquet (oothèques) et du blé pour l'alimentation de nos criquets. Sans cet aliment, nous n'aurions pas parvenu à réaliser ces essais dans le Labo. Qu'il trouve ici ma sincère reconnaissance.

Je voudrais aussi remercier tous ceux qui m'ont aidé à bien finir ce stage dans de bonnes conditions malgré leur occupation ; je pense à Idrissa Mamoudou mémorisant de la 5^ème année.

Rapport de stage au laboratoire d'Acridologie

Introduction

I. Contexte et objectif de stage

Intitulé du Stage : « Etude de l'influence de la température sur le développement et la mortalité des larvaires dans les conditions de laboratoire ».

1.1. Contexte

Du fait de son caractère spectaculaire lié aux changements des conditions du milieu, il nous est paru nécessaire de suivre l'influence de la température du labo sur le développement larvaire du criquet pèlerin. Pour cette étude, il était prévu la collecte des données sur la température et la mortalité des larves.

1.2. Objectifs du stage

Ce stage a pour finalité d'établir une corrélation entre les conditions du labo (température), le développement larvaire et la mortalité aux différents stades larvaires.

Pour cela il est nécessaire d'évaluer le taux de mortalité et situer les stades où les larves sont vulnérables.

1.3. Déroulement du stage

Le stage s'est déroulé dans le Laboratoire du département de formation en Acridologie de l'IAVCHA d'Agadir sous l'encadrement du Pr. Ahmed MAZIH appuyé par Dr BOUACHI du Centre National de Lutte Antiacridien d'Agadir (Maroc). Le stage a duré 45 jours. Ce qui correspond à la durée depuis la mise en place du dispositif d'élevage des criquets jusqu'à l'apparition des jeunes ailés.

Il faut aussi signaler que ce stage fait partie intégrante des activités programmées dans le cadre de la formation en Acridologie à l'IAVCHA au profit des cadres africains impliqués dans la lutte contre le criquet pèlerin. Il a aussi pour but de familiariser les futurs acridologues, à la biologie du criquet pèlerin dans les conditions de laboratoire.

Les activités concernaient surtout l'apport de nourriture et l'enregistrement de la température, l'humidité et la mortalité. Le nettoyage des locaux en occurrence la salle d'élevage et la cage a été une activité très nécessaire pour assurer la propriété et prévenir toutes maladies éventuelles des criquets.

En finalité ce stage nous a permis de comprendre les étapes de maintien de la vie du criquet dans les conditions de laboratoire et aussi les difficultés de suivi de cette espèce.

II. Généralité

Schistocerca gregaria (Forskal, 1775), du nom vernaculaire français de Criquet Pèlerin, est issu du règne animal, ordre des Orthoptères, Sous-ordre des Caelifères, Famille des Acrididae, Sous-famille des Cyrtacanthacridinae. Il est de la classe des locustes dotés de capacité de changer de phases en passant de la phase solitaire (inoffensive) à la phase grégaire. Ce polymorphisme phasaire fait de cette espèce un ravageur redoutable. Il peut constituer un problème économique important lorsque les individus parviennent à constituer des essaims qui s'étendent sur des kilomètres carrés capables d'atteindre les cultures et d'anéantir les récoltes si celles-ci ne sont pas protégées. Par ailleurs, les criquets peuvent causer de graves dommages sur les pâturages qui ont de conséquence sur l'élevage [1]. A ces dégâts, il faut ajouter les charges financières et les moyens énormes que peuvent mobiliser les pays touchés pour lutter contre ce ravageur à dimension internationale.

2.1. Répartition spatiale du Criquet Pèlerin.

Le Criquet pèlerin (Schistocerca gregaria), huitième plaie d'Egypte, appelé Desert Locust en Anglais peut mener une vie solitaire dans des régions arides. Ces régions s'étendent de la Mauritanie (en Afrique de l'Ouest) à l'Inde occidentale sur une superficie de 16 millions de kilomètres carrés. Plus de 25 pays sont concernés et constituent l'aire de rémission de cette espèce [1]. L'aire de rémission du Criquet Pèlerin renferme des zones appelées « aires grégarigènes » qui restent l'habitat favorable pour le maintien de l'espèce.

Figure 1 : Limites des aires de rémission du criquet pèlerin. Source : Directive FAO 2001

Dans la mesure où les conditions écologiques demeurent favorables, on peut assister à une augmentation rapide des populations du criquet pèlerin. Cette augmentation de populations peut conduire à une invasion généralisée. Ainsi de l'aire grégarigène, les criquets peuvent envahir d'autres zones plus vastes pour se reproduire et se multiplier si les conditions écologiques leur sont favorables. A ce moment, on parle de l'aire de reproduction qui est plus grande que l'aire de grégarisation (plus restreinte et limitée à quelques pays du sahel). Pendant les périodes d'invasion, les populations du criquet pèlerin peuvent envahir et occuper des zones plus importantes recouvrant 29 millions de kilomètres carrés dans 65 pays environ d'Afrique, du Proche-Orient et d'Asie du Sud-ouest. Ainsi les populations acridiennes peuvent atteindre les zones des cultures [2].

Figure 2 : Limites des aires d'invasion (aire maximum atteinte par les essaims de criquets pèlerins) et de rémission (aire où des populations solitaires ont été signalées) du Criquet pèlerin. Source : Directive FAO, 2001

III. Importance économique du Criquet Pèlerin :

Les criquets sont des ravageurs majeurs dans de nombreuses régions du monde (voir figure ci-dessous), notamment dans les zones tropicales d'Afrique (Sahel, Ouest, Maghreb, Madagascar), d'Amérique et d'Asie, ainsi que dans certaines zones tempérées (Asie centrale, Chine...).

Leurs pullulations sont généralement liées à des séquences d'événements météorologiques favorables relativement bien connues (pluies en particulier) et peuvent revêtir un caractère épisodique (alternance de périodes de rémission et d'invasion).

L'invasion, une fois déclarée, peut durer de nombreuses années, et la capacité de migration des criquets sur des centaines voire des milliers de kilomètres en fait un problème international aux répercussions économiques, sociales et environnementales majeures [3]

On estime à 65 000 km2 la superficie des terres cultivées détruites en 2004 par des essaims de criquets pèlerins dans neuf pays du Sahel soit une perte de l'ordre de 200 millions d'euros.

Durant les périodes d'invasion 1986 - 1989 et 2003 - 2005, l'aide internationale mobilisée pour lutter contre le criquet pèlerin dans les pays affectés fut d'environ un milliard de dollars.

A ce jour, la FAO a commandé plus de deux millions de litres de pesticides pour une valeur totale de 14,7 millions de dollars, loué 14 aéronefs pour la lutte et la surveillance aérienne.
Bilan provisoire des efforts déployés aux niveaux national, bilatéral et multilatéral: 1,9 million d'hectares infestés par le criquet pèlerin ont été traités dans les pays du Sahel depuis le début de la campagne estivale de 2004 [4].

C'est un insecte polyphage. Le Criquet Pèlerin n'épargne aucune espèce végétale. Il s'attaque au pâturage, ce qui est lourd de conséquence pour l'élevage et l'exposition des sols à l'érosion sous toutes ses formes. Il s'attaque sévèrement aux arbres fruitiers, aux cultures vivrières en général.

Entouré de ces caractères particuliers de survie, le Criquet Pèlerin est l'acridien le plus présent, le plus migrant, le plus vorace, et la plus grande importance économique, le plus dévastateur et même le plus effrayant au Sahel depuis l'époque de l'écriture de la bible (huitième plaie de l'Egypte de la bible) [8] à nos jours .

Un Criquet pèlerin consomme 30 à 70 % de son poids d'aliments frais par jour en phase solitaire, et peut atteindre 100 % en phase grégaire ; Un kilomètre carré d'essaim dense renferme plus de 50 millions d'individus. Chaque ailé pèse en moyenne 2 grammes. Une telle population consomme 100 tonnes de matière végétale fraîche par jour ;

En 1974, 368.000 tonnes de céréales ont été perdues du fait des sautereaux au Sahel ;

Déjà en 125 avant J.C., 800.000 personnes sont mortes de famine en Cyrénaïque et en Numidie (actuels côte libyenne et Nord du Soudan) [3] ;

Les pertes sont estimées au niveau mondial à 15 millions de Livre Sterling en 1935, 30 millions en 1950, 45 millions 1980, malgré les efforts de lutte.

L'invasion des années 2003-2004 a couté 280 millions de Dollars US FAO, 2006a cité par Abdellah [1]

IV. Méthodologie de travail

4.1. Matériel biologique

4.1.1. Les insectes

L'étude a été menée sur une espèce acridienne Schistocerca gregaria (Forskål, 1775). Les individus utilisés proviennent des oothèques reçues le 11/05/2010 du laboratoire du Centre National de Lutte Antiacridienne (CNLAA) d'Agadir (Maroc). L'élevage est reproduit au laboratoire du Département d'Acridologie de l'IAVCHA Agadir sous la supervision du Pr. Ahmed MAZIH.

4.1.2. Installation:

L'insectarium est formé par des cages. A L'intérieur de la cage sont placés des perchoirs pour faciliter les mues.

La chaleur est essentielle ; dans la cage, il a été installé une ampoule à incandescence de 40W. La température dans la salle de l'élevage était de 30 #177; 3°C et une humidité relative de 60 #177; 3%. Ces conditions correspondent à celles décrites par R. Guilbot et R. Hogrel (température : 29 à 33°C hygrométrie : 60 à 70%) [3].

La lumière est nécessaire, elle doit être assez vive et rester allumée durant 12 à 14 h par jour. Au moment des mues, il est bien que la lumière reste allumée en permanence.

4.1.3. Principaux Matériels de laboratoire de l'élevage du criquet

4.1.4. Substrat alimentaire

Le criquet pèlerin est un ravageur polyphage ; il montre une préférence marquée pour certaines espèces végétales. Le blé est souvent utilisé durant des élevages menés au laboratoire d'Acridologie du CNLAA. C'est pourquoi nous avons préféré ce substrat pour mener cette étude.

Le blé a été cultivé aisément. Les graines du blé sont trempées dans de l'eau pendant 24h (une nuit), et puis mis en germination sur terre. Le substrat humecté tout le jour pour obtenir de plus beaux plants de blé. Les larves sont nourries tout le matin par quantité de blé.

En effet, les larves, en avançant dans l'âge, leurs besoins en nourriture deviennent de plus en plus importants.

4.1.5. Evolution de la prise de nourriture

La consommation équivaut à la quantité de blé apportée quotidiennement depuis l'éclosion des larves jusqu'à la mue imaginale. Cette quantité augmente chaque fois que les criquets deviennent plus grands. Mais il faut aussi remarquer que pour une larve qui mue, l'activité alimentaire diminue sinon s'estompe pour reprendre activement après la mue. Selon certains auteurs cités par Ould Hadj [5] cette interruption de prise de nourriture s'annule 2 à 3 jours avant la mue.

Selon l'auteur, pour accomplir son cycle, S. gregaria a consommé 699,03 cm2 de chou au bout de 43,58+4,41 jours. Les larves de S. gregaria consomment en moyenne 744 cm2 de laitue. La consommation plus importante a été constatée sur le maïs et le blé avec respectivement 1002,22 cm2 et 8863,44 cm2. L'appréciation d'un substrat alimentaire par les insectes peut être liée à ses constituants chimiques.

La nourriture ingérée par l'insecte doit lui assurer ses besoins nutritionnels, pour une croissance et une reproduction normale. L'aliment doit contenir tous les éléments nutritifs (protéines, lipides, sucres, vitamines, éléments minéraux....) nécessaires aux fonctions physiologiques. Le tableau suivant donne la duré moyenne, le poids moyen et la taille des différents stades larvaire du criquet pèlerin élevé à base de chou.

Figure 3 : influence de l'alimentation sur le développement larvaire : Source : rapport d'stage Ould Hadj 2004

V. Méthode d'étude du cycle biologique

Il nous est paru logique, comme toute autre recherche entreprise, de suivre le cycle biologique de S. gregaria en laboratoire depuis l'éclosion (x jour) jusqu'au stade imaginal (y jour). Les oothèques obtenus du CNLAA sont placées dans des incubateurs (photo) à une température d'incubation de 30 #177; 3°C et 60#177;3% d'humidité relative. Aussitôt après quelques jours d'incubation (12 jours), 31 larves sont écloses et automatiquement placées dans une cage contenant de perchoirs pour que les jeunes larves puisses se percher afin de facilité les mues. Les larves sont alimentées avec une quantité de blé. Le renouvellement de l'aliment et le nettoyage des boites sont assurés tout le jour. Chaque jour les durées larvaires et les mortalités sont relevées.

5.1. Développement larvaire

Après l'éclosion échelonnée sur au moins 3 jours ; les larves passent par plusieurs stades successifs au cours de son développement. La mue intermédiaire qui a lieu juste après l'éclosion donne naissance à une larve de 1er stade. Elle est considérée comme une vraie mue [5]. Ensuite les larves sont passées par 5 stades successifs. Les conditions de croissance de développement ont été caractéristiques. (30 #177; 3°C et 60#177;3%).

Le développement larvaire est marqué par un événement important : le retournement des ébauches alaires qui a été observé au 24ième jour. La pointe de celles-ci est d'abord dirigée vers le bas, puis ensuite vers le haut. Elle a été constatée vraisemblablement entre le 3ème et le 4ème stade. L1= 06 jours ; L2 = 05 ; L3 = 05 jours ; L4 = 05 jours L5 = 07 au total 30 jours. Pour muer, la larve s'accroche tête en bas sur une branche du perchoir. L'ancienne cuticule se rompt au niveau de la nuque. La larve à demi sortie de son ancienne cuticule se retourne ensuite sur le support et s'immobilise tête en haut, contractant rythmiquement son abdomen.

Tableau 1 : durée de développement des larves par rapport au nombre de jours, la température et l'humidité

Stades de développement	Températures T°C (moyenne)	Humidité relative (%)	Nombre de jours	Observations
Embryonnaire	31.87	60.4	12 #177; 2
L1	33.92	55.75	06
L2	36.80	57.75	05
L3	35.95	54.00	05
L4	35.57	48.24	05
L5	34.92	50.83	07
Total	34.83	54.49	40 #177; 2

Selon R. Guilbot et R. Hogrel, la durée de développement est fonction de la température. Les auteurs indiquent que si la température est à 25°C, la durée est de 20 jours ; pour une température de 30°C la durée est de 30 jours. Le tableau montre que la durée de développement des larves s'est déroulée en 30 jours à la température (température moyenne dans la cage) de 34.83°C et l'humidité (relative moyenne dans la cage d'élevage) de 54.49%. Cela prouve bien que la température joue un rôle dans le développement et la survie du criquet pèlerin.

5.2. Mortalité

Une mortalité peut se produire à tout moment du développement du criquet pèlerin surtout si la température du sol ou dans l'enceinte de la chambre (cage) d'élevage varie. Une température en dessous de 15°C est létale pour le criquet aux stades vulnérables (embryonnaire, L1 et L2 ;).

Les estimations théoriques donnent une perte globale de 5 à 65%. Les pertes moyennes sont de l'ordre de 13% dans les populations solitaires et de 33% chez les grégaires [6].

Les relevés de mortalité larvaire des différents stades sont notés quotidiennement.

Stades larvaires	Effectif initial	Morts	Effectif des survivants	Taux de mortalité par stade (%)	Taux de mortalité globale (%)
L1	31.00	14.00	17.00	45.16%
L2		00.00	17.00	00.00%
L3		01.00	16.00	03.22%
L4		00.00	16.00	00.00%
L5				00.00
Total	31.00	15.00	16.00		48.38%

L'analyse du tableau 2, montre que le taux de mortalité le plus élevé est observé au niveau du premier stade L1 (45.16%), ensuite chez les L3 (03.22%). Ce taux est nul chez les L4 et L5. Dans les conditions de laboratoire, la mortalité est différente de celle qui peut survenir dans les conditions naturelles où les larves des différents âges sont soumises à des amplitudes thermiques importants, à l'action du vent, de la pluie et autres facteurs climatiques. Il faut noter que la mortalité des larves L1 est due surtout aux conditions dans l'incubateur pendant l'éclosion (asphixie).

VI. Résultats et conclusion

Pour le calcul de la durée de développement larvaire nous avons noté le temps que les larves ont passé en tenant compte des mues successives depuis l'éclosion jusqu'au stade de la mue imaginale. La durée globale du cycle biologique et la durée de chaque stade larvaire sont consignées dans le tableau 1.

Le milieu exerce une influence marquée sur le taux de survie au cours du développement larvaire de S. gregaria. Cette influence de la température diffère d'un stade à un autre. Les larves néonantes sont plus sensibles que celles des autres stades. Le cycle biologique de Schistocerca gregaria sur le blé s'est achevé en 30 jours (de l'éclosion à la mue imaginale) à la température moyenne de 34.83°C et d'humidité relative de 54.49%. Certes l'alimentation est un facteur important pour la croissance du criquet néanmoins le développement est étroitement lié à l'évolution de la température du milieu dans lequel sont élevés les criquets. D'autre part, nous avons constaté que la mortalité est fonction du stade larvaire. Les larves du 1^er stade sont plus vulnérables que les larves âgées.

Le fait que la durée de développement des larves s'est déroulée en 30 jours à la température de 34.83°C et l'humidité de 54.49% cela confirme bien l'hypothèse de certains chercheurs qui ont établi que la condition sine quo non de développement, de survie sont étroitement liées aux conditions du milieu où l'espèce habite. Dans les conditions de laboratoire, la mortalité est différente de celle qui peut survenir dans les conditions naturelles où les larves des différents âges sont soumises à des amplitudes thermiques importants, à l'action du vent, de la pluie et autres facteurs climatiques. Il faut noter que la mortalité des larves L1 est due surtout aux conditions dans l'incubateur (asphyxie).

Bibliographie

1. ABDELLAH El Mouden. ; Contribution à la caractérisation des zones naturelles à haute fréquence d'occurrence du criquet pèlerin schistocerca gregaria (Forskâl, 1775)

2. MICHEL Lecoq ; Biologie et dynamique des acridiens d'Afrique de l'Ouest ; Document de cours provisoire réalisé dans le cadre du 3ème cycle en Acridologie ; Institut Hassan 2, Maroc ; mai 2009

6. M. D. OULD El Hadj, et al « courrier du savoir » étude du cycle biologique de schistocerca gregaria (forskål, 1775) sur chou (brassica oleracea) en laboratoire n°05, juin 2004, pp. 17-21

7. P. M. Symmons. ; K. Cressman ; Directives sur le criquet pèlerin. ; 1. Biologie et Comportement ; Rome, 2001

8. J. F. DURANTON & M. LECOQ ; le criquet pèlerin au sahel collection Acridologie opérationnelle n_ 6 ; CIRAD/PRIFAS (France). 1990.

Etude de l'influence de la température sur le développement et la mortalité larvaire du criquet pèlerin dans les conditions de laboratoire

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