La nature regorge d’adaptations étonnantes, mais la chenille du phalène du bouleau (Biston betularia) pousse le camouflage particulièrement loin. Surnommée ici « chenille-bâton », elle possède une silhouette qui évoque une brindille et peut rester immobile, le corps tendu dans le prolongement d’une branche.
Cette chenille qui ressemble à une branche ne se contente pourtant pas d’en avoir la forme. Elle peut ajuster sa coloration à son environnement, choisir des supports correspondant à sa propre couleur et percevoir des informations lumineuses autrement qu’avec ses seuls yeux. Son camouflage est donc à la fois morphologique, comportemental et physiologique.
Chenille du phalène du bouleau camouflée en brindille. Crédit photo alex_1910.
À retenir
- La « chenille-bâton » présentée ici est la larve du phalène du bouleau, Biston betularia, un papillon de la famille des Geometridae.
- Sa forme et sa posture lui permettent de ressembler à une brindille ou à un petit morceau de bois.
- Des expériences ont montré que cette posture rend réellement sa détection plus difficile pour des prédateurs.
- La chenille peut modifier progressivement sa coloration en fonction de son environnement.
- Elle dispose également d’une forme de photoréception extraoculaire : des informations lumineuses peuvent être détectées par son corps et pas uniquement par ses yeux.
- Le papillon adulte est célèbre pour un autre phénomène : le mélanisme industriel, devenu un exemple classique de sélection naturelle.
L’art du mimétisme
La chenille-bâton est passée maître dans l’art de l’imitation. Son corps long et anguleux présente des irrégularités qui renforcent sa ressemblance avec une brindille. Lorsqu’elle se repose, elle s’agrippe au support avec ses fausses pattes postérieures et tend son corps vers l’extérieur.
Une chenille de Biston betularia dont la silhouette se confond avec les brindilles. Crédit photo Ilia Ustyantsev (CC BY-SA 2.0).
Cette posture n’est pas seulement spectaculaire pour l’œil humain. Des chercheurs l’ont testée expérimentalement avec de jeunes oiseaux. Les prédateurs mettaient davantage de temps à attaquer les chenilles placées dans leur posture de brindille que celles reposant à plat contre une branche. Les oiseaux attaquaient également plus souvent une véritable brindille avant de reconnaître la chenille.
La position du corps participe donc réellement à la défense de l’animal. Les biologistes parlent de camouflage postural et de « mascarade » lorsque la proie est susceptible d’être prise pour un objet sans intérêt alimentaire, ici une brindille.
Cette stratégie rappelle celle des phasmes qui imitent branches et feuilles, même si ces insectes appartiennent à un groupe totalement différent.
La chenille du baron commun utilise une autre variante du même principe : au lieu d’imiter une brindille, sa coloration lui permet de se confondre avec les nervures d’une feuille.
Une chenille du phalène du bouleau dont la coloration et la silhouette se confondent avec son support. Crédit photo Jordi Iparraguirre (CC BY-SA 4.0).
Le camouflage postural semble même avoir un coût. Lors d’une expérience publiée en 2020, 82 % des chenilles nourries normalement adoptaient une posture de brindille, contre 42 % de celles privées de nourriture pendant 48 heures. Les chercheurs ont également constaté que les individus soumis au froid ou au manque de nourriture maintenaient leur corps selon un angle moins prononcé lorsqu’ils adoptaient cette position.
Ces résultats suggèrent que maintenir une posture particulièrement efficace pourrait demander de l’énergie, même si son coût énergétique exact reste à déterminer.
La chenille-bâton aux couleurs adaptatives
La ressemblance avec une branche ne repose pas uniquement sur la forme du corps. Biston betularia possède également une remarquable plasticité de coloration.
Des expériences réalisées avec des larves élevées sur différents supports ont montré qu’elles pouvaient progressivement ajuster leur apparence à la couleur des brindilles qui les entourent. Elles réagissent notamment aux différences entre supports verts et bruns, mais également à leur luminosité.
Crédit photo Université de Liverpool.
Selon le professeur Ilik Sacheri, de l’Université de Liverpool:
Les chenilles de phalène du bouleau imitent les brindilles pour éviter d’être repérées et mangées par les oiseaux. Comme les brindilles sur lesquelles elles se trouvent peuvent différer en couleur et en motifs, elles ont évolué pour changer de couleur. Il nous a semblé que la précision avec laquelle elles peuvent le faire était en contradiction avec la structure et la position relativement simples de leurs yeux
Ce changement n’est pas instantané comme celui que l’on associe parfois aux céphalopodes. Chez la chenille du phalène du bouleau, l’adaptation se produit progressivement, sur une échelle allant de plusieurs heures à plusieurs jours.
Des chenilles de Biston betularia illustrant leur plasticité de coloration sur différents supports végétaux. Crédit photo Noor MAF, Parnell RS et Grant BS (CC BY 2.5).
Cette faculté est particulièrement utile pour une espèce polyphage susceptible de vivre sur des végétaux très différents. Une coloration parfaitement adaptée à une seule plante serait beaucoup moins efficace lorsqu’une chenille passe d’un environnement à un autre.
La chenille-bâton peut-elle « voir » avec sa peau ?
C’est probablement l’aspect le plus étonnant de son camouflage.
Les chenilles possèdent de petits organes visuels appelés ocelles. Pourtant, leur position et leur relative simplicité ont conduit des chercheurs à se demander si ces yeux suffisaient réellement à expliquer la précision avec laquelle Biston betularia adapte sa couleur à son environnement.
Pour le vérifier, une équipe de chercheurs a recouvert les ocelles de certaines chenilles avec de la peinture noire. Malgré cela, les animaux continuaient à modifier leur coloration en fonction de leur environnement et à choisir préférentiellement des brindilles dont la couleur correspondait à celle de leur corps.
L’analyse a également révélé l’expression, dans le tégument de la chenille, de plusieurs gènes associés à la vision.
Les chercheurs en concluent que Biston betularia utilise une forme de photoréception extraoculaire. Dire qu’elle « voit avec sa peau » constitue une simplification, mais l’expression résume assez bien une réalité étonnante : son corps est capable de détecter des informations lumineuses sans dépendre uniquement de ses yeux.
Chenille du phalène du bouleau (Biston betularia) camouflée sur une branche. Crédit photo Ilia Ustyantsev (CC BY-SA 2.0).
Cycle de vie et habitat
Le phalène du bouleau appartient à la famille des Geometridae, dont les larves sont couramment appelées chenilles arpenteuses. Leur manière particulière de se déplacer vient du nombre réduit de fausses pattes abdominales : le corps se replie puis se détend à chaque progression.
La chenille de Biston betularia est polyphage. Elle peut consommer les feuilles de nombreuses plantes ligneuses, notamment des bouleaux et des saules, mais également d’autres arbres et arbustes selon les régions.
Une chenille de Biston betularia photographiée en Isère en mai 2021. Crédit photo Benoît Prieur (CC0).
Elle fréquente notamment les bois, haies, jardins et autres milieux où poussent ses plantes hôtes. La période d’apparition des chenilles varie avec la latitude, le climat et le cycle local de l’espèce : mieux vaut donc éviter de réduire leur présence aux seuls mois de juillet à septembre.
À la fin de son développement larvaire, la chenille se transforme en chrysalide. Dans les populations européennes à cycle annuel, cette chrysalide permet généralement à l’espèce de passer l’hiver avant l’émergence du papillon adulte.
Le papillon adulte est aussi un maître du camouflage
Une fois métamorphosée, la chenille donne naissance au phalène du bouleau, un papillon nocturne dont la forme typique présente des ailes blanchâtres couvertes de nombreuses marques sombres.
Un phalène du bouleau adulte (Biston betularia). Crédit photo IanRedding.
L’espèce est devenue célèbre pour une tout autre raison que sa chenille : le mélanisme industriel.
À partir du XIXe siècle, dans certaines régions britanniques fortement industrialisées, une forme très sombre appelée carbonaria est devenue beaucoup plus fréquente. La pollution atmosphérique avait profondément modifié l’aspect de nombreux troncs et la sélection exercée par les prédateurs a favorisé les individus dont la coloration assurait le meilleur camouflage dans cet environnement.
Avec la diminution de la pollution industrielle, la fréquence des formes sombres a ensuite fortement reculé dans de nombreuses populations. Le phalène du bouleau est ainsi devenu l’un des exemples classiques utilisés pour étudier la sélection naturelle.
Il ne faut toutefois pas confondre les deux phénomènes. Le polymorphisme clair ou sombre du papillon adulte possède une base génétique, tandis que le changement de coloration de la chenille est une réponse plastique aux caractéristiques visuelles de son environnement.
Pour suivre dans la lignée de sa chenille, le phalène du bouleau aurait toutefois pu pousser l’imitation du bois encore plus loin : le Bucéphale est un papillon qui ressemble étonnamment à un morceau de branche cassée.
D’autres stratégies pour éviter les prédateurs
Toutes les chenilles ne misent pas sur la discrétion. Certaines utilisent au contraire une apparence spectaculaire pour décourager ou tromper leurs adversaires.
C’est notamment le cas de cette chenille dont l’apparence évoque une tarentule. D’autres disposent de véritables moyens de défense, comme Lonomia obliqua, une chenille aux épines venimeuses.
Vidéos de cette chenille brindille
La posture de la chenille-bâton est particulièrement étonnante lorsqu’on la voit en mouvement. Voici deux vidéos montrant cette chenille qui ressemble à une branche en action :
Phalène du bouleau adulte. Crédit photo Janet Graham (CC BY 2.0).
Sources pour aller plus loin
- PLOS ONE — A Reversible Color Polyphenism in American Peppered Moth Caterpillars : travaux expérimentaux sur le changement de coloration des chenilles de Biston betularia.
- Proceedings of the Royal Society B — Colour and luminance sensitivity in the visual background choice behaviour of the peppered moth larvae : étude de l’adaptation de la coloration et du choix du support.
- Communications Biology — Adaptive colour change and background choice behaviour in peppered moth caterpillars is mediated by extraocular photoreception : étude sur la photoréception extraoculaire de la chenille.
- Scientific Reports — The antipredator benefits of postural camouflage in peppered moth caterpillars : étude expérimentale de l’efficacité de la posture imitant une brindille face aux prédateurs.