Les insectes qui petent
Peter n'est pas un trait exclusif des vertebres. De nombreux insectes produisent egalement des gaz intestinaux -- en partie comme sous-produit de la digestion, en partie comme strategie active de survie. Le monde des insectes offre certains des exemples les plus fascinants et les plus bruyants de gaz intestinaux du regne animal, meme si les details anatomiques different fondamentalement de ceux des humains.
Les insectes ont-ils vraiment un intestin ?
Oui -- les insectes possedent un tube digestif complet de la bouche a l'anus (le proctodeum), avec des structures specialisees d'intestin anterieur, moyen et posterieur. Dans l'intestin posterieur de nombreuses especes vivent des micro-organismes symbiotiques qui fermentent le materiel vegetal -- en particulier la cellulose et l'hemicellulose. Cette fermentation produit les memes gaz que chez les humains : dioxyde de carbone, hydrogene, methane et composes soufres. Que les insectes 'liberent' activement ces gaz ou qu'ils diffusent passivement a travers la cuticule depend de l'espece. Ce qui est clair : un echange gazeux a lieu.
Les cafards : les producteurs de methane
Les cafards americains (Periplaneta americana) et diverses especes de blattes comptent parmi les insectes producteurs de gaz les mieux etudies. Des etudes ont mesure qu'un seul cafard peut liberer jusqu'a 35 milligrammes de methane par jour -- un chiffre impressionnant par rapport a sa masse corporelle. Des archees productrices de methane vivent dans l'intestin posterieur des cafards -- le meme groupe de micro-organismes qui produit egalement du methane dans l'intestin humain et dans le rumen des bovins. Etant donne que les cafards se trouvent en enormes densites de population et sont repandus mondialement, certains modeles estiment leur contribution aux emissions mondiales de methane a des fractions mesurables d'un pour cent.
Les termites : la force climatique sous-estimee
Les termites sont les insectes ayant la plus grande pertinence mondiale en matiere de production de methane -- si significative qu'ils meritent leur propre article. En resume : les termites vivent en colonies de millions d'individus, se nourrissent presque exclusivement de cellulose, et leur communaute digestive de bacteries, protozoaires et archees produit d'enormes quantites de methane et de CO2. Les estimations suggerent que les termites sont responsables mondialement de 2 a 4 pour cent de la production atmospherique de methane -- un chiffre qui devient de plus en plus pertinent dans la discussion sur le changement climatique.
Le bombardier : la defense la plus bruyante
Aucun article sur la production de gaz des insectes ne serait complet sans le coleoptere bombardier (especes Brachinus). A strictement parler, son arme de defense n'est pas un pet -- mais le mecanisme est fascinant et lie. Dans l'abdomen du coleoptere bombardier se trouvent deux reservoirs separes : l'un contenant de l'hydroquinone, l'autre du peroxyde d'hydrogene. Lorsqu'il est menace, le coleoptere melange les deux substances dans une chambre de reaction specialisee, ou une reaction exothermique explosive a lieu. Le resultat : un bang bruyant, une temperature allant jusqu'a 100 degres Celsius et un jet dirige avec precision. Le coleoptere peut tirer son 'canon a pet' jusqu'a 500 fois par seconde et viser dans presque n'importe quelle direction -- grace a des ouvertures de decharge mobiles sur l'abdomen.
Le saviez-vous ?
- Un seul cafard peut produire jusqu'a 35 mg de methane par jour -- plus qu'une vache par rapport a la masse corporelle.
- Les termites sont responsables de 2 a 4 % des emissions mondiales de methane.
- Le coleoptere bombardier tire un produit chimique explosif depuis son abdomen -- jusqu'a 500 fois par seconde.
- Les memes archees productrices de methane qui vivent dans le rumen des bovins vivent aussi dans l'intestin posterieur des cafards.
Le saviez-vous
Le coleoptere bombardier a survecu a une experience dans laquelle il a ete avale par un crapaud : il a tire son arme chimique a l'interieur de l'estomac du crapaud -- apres quoi le crapaud l'a regurgite au bout de 44 minutes. Le coleoptere a survecu indemne. Cet evenement a ete documente dans une etude scientifique en 2012.
Sources
- Hackstein, J.H.P. & Stumm, C.K. (1994). Methane production in terrestrial arthropods. PNAS, 91(12), 5441-5445.
- Suarez, F.L. et al. (1999). Fermentation and gas production in the cockroach hindgut. Insect Biochemistry.
- Dean, J. et al. (1990). Defensive spray of the bombardier beetle. Science, 248, 1219-1221.
- Mahaney, W.C. (2002). Atlas on the human environment. Springer.