(Calliphora vomitoria)
Avec le nom scientifique troublant de Calliphora vomitoria, la mouche bleue commune de la bouteille est peut-être notre pollinisateur géré le plus inhabituel (figure 8.6). Décrire la mouche bleue comme un » pollinisateur géré » revient à élargir la définition du terme, car la mouche n’est qu’un pollinisateur occasionnel et ses pratiques de gestion sont minimales. Pourtant, pour certaines opérations de sélection végétale, la mouche bleue est une alternative efficace et importante à la pollinisation par les abeilles.
En tant que membre de la famille des Calliphoridae, ou mouche du vinaigre, la mouche bleue est souvent considérée comme une nuisance. Les aliments qu’elle consomme – chair en décomposition et fumier – lui donnent la réputation de propager des maladies. Cependant, ces habitudes alimentaires servent également à garder le monde propre et à recycler les nutriments. Le stade larvaire de l’asticot des mouches utilise les protéines de ces aliments pour se développer. Les mouches adultes femelles consomment également une petite quantité de ces aliments comme source de protéines pour le développement des œufs matures dans leurs ovaires. Cependant, la principale source de carburant pour l’activité de vol des mouches adultes est le sucre, comme celui que l’on trouve dans le nectar des fleurs. C’est ce besoin alimentaire qui peut être exploité pour la pollinisation gérée des plantes.
À l’heure actuelle, l’utilisation de mouches bleues gérées a été limitée principalement aux programmes de sélection de légumes, en particulier les membres de la famille des carottes, y compris la carotte, le panais, l’aneth et le céleri.
À environ 1⁄2 pouce de longueur (12,7 millimètres), la mouche bleue de la bouteille est légèrement plus grande que la mouche domestique commune (Musca domestica). Les mouches bleues de la bouteille ont des yeux rouges bien visibles et de courtes antennes émoussées. La tête et le thorax sont d’une couleur grise indéfinissable, et l’abdomen est bleu métallique. Bien que leur corps soit recouvert de poils courts, les mouches n’ont pas de structures spéciales pour recueillir le pollen et ne le récoltent pas activement. Bien que certains grains de pollen se collent par inadvertance sur elles lorsqu’elles se nourrissent de nectar, les mouches bleues du biberon ne sont pas optimisées pour le déplacement à grande échelle du pollen.
Aussi, contrairement aux abeilles, les mouches ne construisent pas ou n’approvisionnent pas de nids pour leur progéniture. Par conséquent, les mouches n’ont pas d’instinct de retour particulier et ne reviennent pas à des fleurs ou des endroits spécifiques. Leur utilisation en tant que pollinisateurs gérés est donc limitée aux cages, aux pièces grillagées ou aux serres scellées qui empêchent toute fuite (Figure 8.7). En général, ces scénarios de pollinisation impliquent des programmes de reproduction spécialisés utilisant de petits lots de plantes isolées. Dans ce genre de situations de confinement, les abeilles peuvent devenir maussades et refuser de butiner, ou avoir besoin de sources de nourriture supplémentaires. En cas de confinement étroit, les mouches peuvent également être préférées aux abeilles en raison des risques de piqûre. En outre, selon la période de l’année, certaines espèces d’abeilles peuvent ne pas être disponibles ou nécessiter une incubation artificielle et une manipulation du cycle de vie pour l’émergence des adultes. Les mouches, en revanche, sont facilement disponibles auprès d’installations d’élevage professionnelles tout au long de l’année. Ces mouches élevées par des insectes sont très peu coûteuses et sont généralement élevées dans des conditions sanitaires pour éviter la propagation de maladies infectieuses. Les mouches achetées sont généralement expédiées sous forme de pupes prêtes à l’émergence, parfois dans des boîtes d’expédition chauffées, qui font office d’incubateurs (voir l’encadré).
Les procédures d’élevage des mouches de la bouteille bleue sont bien établies. Les populations adultes captives sont maintenues dans des cages grillagées. Ces adultes peuvent soit se procurer auprès de producteurs établis, soit être collectés dans la nature. Les conditions de la salle d’élevage sont généralement maintenues à environ 78°F (~25°C) et 30 à 40 % d’humidité relative. Un cycle quotidien de 14 heures de lumière et 10 heures d’obscurité semble être préférable.
Les mouches adultes sont approvisionnées en eau en permanence par des rouleaux dentaires en coton qui aspirent l’eau d’un réservoir fermé. Une provision de miel est également maintenue en permanence, et est changée deux fois par semaine si nécessaire pour éviter la détérioration.
En plus de l’eau et du miel, les mouches adultes ont besoin d’une source de nourriture supplémentaire pour favoriser la ponte. Une recette utilisée par l’USDA-ARS North Central Region Plant Introduction Station (NCRPIS) à Ames, Iowa consiste en 35 millilitres de sirop de maïs mélangé à 10 grammes d’œuf sec en poudre, et 1 cuillère à café d’alphacel (un produit de cellulose de qualité alimentaire). Ces ingrédients sont mélangés pour former une pâte collante qui est fournie aux mouches dans une boîte de Pétri et recouverte d’une grille en plastique comme plate-forme d’alimentation. De la nourriture fraîche est fournie chaque semaine si nécessaire.
Les femelles adultes pondent leurs œufs sur une source de nourriture larvaire, généralement des organes de bœuf tels que de petits morceaux de foie cru, d’environ 3 pouces x 3 pouces (7,6 x 7,6 centimètres). Pour fournir une surface de ponte supplémentaire, le foie peut être profondément entaillé à l’aide d’un couteau. Il est ensuite placé dans une boîte de Pétri et placé dans la cage contenant les mouches adultes. Le NCRPIS recommande de placer cette boîte de Pétri dans une zone ombragée ou couverte à l’intérieur de la cage d’élevage pour encourager davantage la ponte. Les œufs mesurent un peu plus d’un millimètre de long, et une mouche femelle peut en pondre jusqu’à 200 en même temps. Le temps d’éclosion nécessite environ un jour sous des températures intérieures chaudes.
Après 24 heures, le morceau de foie est retiré de la cage d’élevage et transféré dans une seconde boîte de Pétri contenant une source de nourriture larvaire moins sujette à la détérioration. Le NCRPIS utilise une alimentation contenant 180 grammes de farine de sang, 120 grammes d’œuf séché, 120 grammes de lait séché, 6 grammes d’acide sorbique et 6 grammes de méthylparaben. Ces deux derniers ingrédients agissent comme des conservateurs. Ces ingrédients secs sont prémélangés, et produiront environ trois litres de nourriture pour larves finie.
Pour préparer la nourriture pour larves, 54 grammes d’agar sont mélangés à 1,8 litre d’eau distillée et cuits dans un micro-ondes jusqu’à ce que la solution prenne une couleur dorée et fasse des bulles au fond. Cette solution est ensuite versée lentement dans un grand mélangeur de laboratoire contenant 2,25 litres d’eau distillée (qui sert d’agent de refroidissement). Ce mélange est mixé et les ingrédients secs sont ensuite ajoutés. Après un nouveau mélange, 3 millilitres de solution d’acide propionique/phosphorique sont ajoutés. Cette solution d’acide agit comme un fongicide dans le produit final, réduisant la détérioration pendant l’alimentation des larves. Il faut être extrêmement prudent lors de la manipulation de ce produit, et de tous les autres ingrédients, et porter un équipement de protection approprié comme des gants, des lunettes et des tabliers.
Après plusieurs minutes de mélange, on verse le tout dans des boîtes de Pétri, on les recouvre de serviettes en papier propres et on les laisse sécher. Le séchage peut prendre jusqu’à une heure. Une fois que le régime est solide, et qu’il ne reste plus d’humidité, il peut être recouvert d’un sac en plastique et stocké au réfrigérateur. Pour permettre à la solution acide de se combiner avec les autres ingrédients, il ne faut pas donner le régime aux larves avant que 24 heures ne se soient écoulées depuis sa préparation. Elle doit également être réchauffée à température ambiante avant d’être transférée dans la cage d’élevage.
Avant la préparation, il est essentiel que tous les ustensiles de cuisine, les comptoirs et les ustensiles soient stérilisés avec une solution d’eau de Javel faible.
Après environ 24 heures, les premières larves apparaissent. Ces larves se développent ensuite à travers trois stades de croissance, appelés instars. Chaque stade est séparé par un événement de mue. A ce stade, les asticots sont blancs avec des crochets buccaux noirs qui sont utilisés pour déchirer la chair tout en se nourrissant. Des enzymes sont également sécrétées pour aider à décomposer les sources de nourriture pendant le processus d’alimentation.
Après l’éclosion, les petits premiers stades commencent à ramper à la recherche de nourriture supplémentaire. Pendant cette étape, le foie cru est placé directement sur la source de nourriture fabriquée pour les larves dans un plat plus petit – une fois que les larves se déplacent vers la nourriture fabriquée, le foie original peut être retiré. De la nourriture manufacturée supplémentaire est fournie selon les besoins. La nourriture moisie doit être jetée.
Les asticots d’alimentation sont maintenus dans des récipients grillagés étanches. Dans la recherche de nourriture et de zones de nymphose, les asticots peuvent grimper dans tout le récipient où ils découvriront tous les trous de fuite potentiels.
Après une semaine ou plus d’alimentation, les larves commencent la nymphose. Dans la nature, les asticots des mouches s’enfouissent dans le sol et restent recouverts de cocons bruns résistants pendant qu’ils se développent en adultes. Ces pupes peuvent rester dormantes pendant l’hiver par temps frais ; cependant, dans des conditions chaudes, elles émergeront en tant que mouches adultes matures en deux à trois semaines.
Dans l’installation d’élevage, après une semaine d’alimentation active avec la nourriture larvaire fabriquée, de la vermiculite est ajoutée au sol de la cage d’élevage formant une couche d’environ 1 pouce (2,54 centimètres) de profondeur. La nymphose commence alors lorsque les asticots s’enfouissent dans la vermiculite. Après cinq jours supplémentaires, cette vermiculite est ensuite refroidie pendant 24 heures dans un réfrigérateur à 40°F (4,4°C). Les pupes sont ensuite séparées de la vermiculite à l’aide d’une série de plateaux grillagés.
Au moment de la séparation de la vermiculite, les pupes peuvent être ajoutées directement aux cages de pollinisation pour une émergence en quelques jours (Figure 8.9) une mouche femelle individuelle peut pondre jusqu’à 2 000 œufs au cours de sa vie, qui est généralement d’environ un mois. Le rapport sexuel de ces œufs est généralement de 50:50. Le taux de développement et d’émergence dépend beaucoup de la température, les températures de 75° à 80°F (24° à 27°C) produisant une maturation rapide.
Si les périodes de floraison sont retardées, ou si les mouches adultes ne sont pas nécessaires immédiatement, les pupes peuvent être stockées pendant plusieurs semaines à 40°F (4,4°C) pour retarder l’émergence. Pour chaque jour de stockage au froid, l’émergence peut être retardée de plusieurs jours.
Les mouches de la bouteille bleue sont répandues dans toute l’Amérique du Nord ; cependant, ces procédures d’élevage peuvent nécessiter des modifications en fonction des conditions locales. En particulier, les climats à faible taux d’humidité peuvent augmenter la mortalité des pupes dans les conditions d’entreposage. Dans ces situations, des sources d’humidité supplémentaires peuvent être nécessaires pour empêcher la dessiccation des cocons dormants.
Pollinisation par les mouches : Le point de vue d’un sélectionneur de plantes
Lorsque Rob Kane (figure 8.8) a commencé à sélectionner des carottes pour le service de recherche agricole de l’USDA à Madison, dans le Wisconsin, les abeilles domestiques étaient le pollinisateur de choix. Mais il y avait des problèmes.
Pour éviter la contamination du pollen par des carottes sauvages ou des carottes de la mauvaise variété, les plantes sont cultivées dans des cages grillagées. « Les abeilles semblaient toujours déprimées ou affamées dans les cages », raconte Rob. « Elles passaient beaucoup de temps à s’éventer pour se rafraîchir par temps chaud, et elles ne travaillaient pas vraiment les fleurs ». Pour compliquer encore les choses, les assistants de terrain de Rob avaient peur de se faire piquer par les abeilles à miel, si bien que les tâches d’entretien à l’intérieur des cages – comme le désherbage – étaient souvent ignorées.
Et les abeilles coûtaient cher. Un seul nuc d’abeilles à miel (une ruche miniature), loué à un apiculteur local, coûtait 80 dollars. Avec des dizaines de grandes cages grillagées ayant besoin de nucs individuels, les coûts s’accumulaient rapidement.
Le département de Rob disposait d’une petite installation au sous-sol pour élever des mouches domestiques (Musca domestica), qui étaient utilisées pour la pollinisation dans la serre pendant les mois d’hiver. Les petites mouches domestiques, bien qu’adéquates, étaient également moins qu’idéales – surtout pour les grandes cages extérieures pendant l’été, lorsqu’une grande quantité de pollen doit être déplacée rapidement entre les plantes.
Lorsque Rob a essayé les mouches du biberon bleu d’un fournisseur extérieur, il a été impressionné. « Vous voyez toutes ces mouches qui travaillent cette fleur », dit Rob en montrant une seule fleur de carotte couverte de près d’une douzaine de mouches. « C’est ce qu’un semencier veut voir ». Les mouches bleues, plus grosses, présentent de nombreux avantages : elles ont une affinité naturelle pour les fleurs ombellifères comme la carotte, elles ne piquent pas, elles sont disponibles sur demande grâce à un envoi du jour au lendemain par le fournisseur et elles sont peu coûteuses. « Je pense que nous avons calculé une fois que le coût était d’environ quatre mouches pour un penny », dit-il.
Comme les autres pollinisateurs, les mouches de la bouteille bleue ont leurs limites. « Il faut les surveiller pendant les périodes très chaudes, et leur donner un peu d’eau. Leur durée de vie dans le champ est d’environ 10 jours, puis il faut les réapprovisionner. Nous n’en ajoutons généralement qu’une poignée par semaine dans les grandes cages de 12 pieds x 12 pieds ou de 12 pieds x 24 pieds pendant la floraison. » (3,7 mètres x 3,7 mètres ou 3,7 mètres x 7,3 mètres) À part cela, les mouches ne nécessitent aucun entretien, ce qui permet à Rob de se concentrer sur sa véritable tâche – produire de meilleures carottes.
Contact Rob Kane
Technicien de recherche en sciences agricoles
Unité de recherche sur les cultures légumières de l’USDA-ARS
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