Le rôle de l’olfaction dans la localisation et la sélection des ressources trophiques par les carabes.
Niveau : Master 2 en écologie ou 3ème année École d’Ingénieur Agronome.
Equipe d’accueil : UMR IGEPP – Équipe EGI – Institut Agro Rennes-Angers (site d’Angers), 2 rue André Le Nôtre, F-49045 Angers cedex 01.
Encadrement : Benjamin Carbonne (Institut Agro, UMR IGEPP).
Période – Durée du stage : 6 mois à partir de mars 2025.
Mots-clés : carabe, écologie chimique, ressources trophiques, comportement, olfactométrie.
Contexte général :
Le contrôle biologique est un service écosystémique majeur dans les parcelles agricoles, où il contribue à réduire la pression des bioagresseurs des cultures et à limiter les pertes de récolte. Ce contrôle biologique peut être renforcé par la conservation de prédateurs naturellement présents dans les cultures comme les carabes (Coleoptera : Carabidae). Ces insectes sont abondants dans les parcelles cultivées et participent au service écosystémique de régulation des bioagresseurs. Cependant, l’efficacité du contrôle biologique fourni par les carabes est variable dans le temps et l’espace, et peut être fortement dépendante des contextes abiotiques et biotiques des parcelles. Pour encourager la prise en compte de ce service par les agriculteurs, il est crucial d’évaluer les déterminants et les sources de variation de son efficacité, et en particulier les variations causées par le contexte biotique qui sont relativement peu explorées [1]. En particulier, de Heij et al. (2020) soulignent que l’étude du comportement de recherche de nourriture et d’alimentation par les carabes est nécessaire pour mieux comprendre leur contribution aux régulations biologiques.
Une proportion importante des espèces de carabes sont des prédateurs généralistes qui peuvent se nourrir d’un large éventail de proies animales et de graines incluant des bioagresseurs [2] mais aussi des proies non-cibles (ex : les collemboles) qui peuvent représenter une alternative à la consommation des bioagresseurs. Des études conduites en grandes cultures ont mis en évidence qu’il pouvait exister un compromis entre la consommation de ravageurs, de graines d’adventices et de proies alternatives à certaines périodes de l’année [3,4]. Ainsi, la présence effective d’une proie alternative ou sa perception via les odeurs en émanant pourraient entraîner des modifications comportementales avec des répercussions importantes sur le contrôle biologique. La détection et le choix des ressources trophiques chez les carabes impliquent différentes modalités sensorielles. En particulier, l’utilisation de l’olfaction pour détecter les ressources et s’orienter est très importante chez les insectes [5]. Chez les carabes, l’olfaction semble être utilisée aussi bien pour la détection des graines [6] que des proies animales [7]. Toutefois, très peu d’études caractérisent comment les odeurs sont utilisées pour l’orientation et le choix des proies consommées en présence simultanée de différents types de ressources.
Objectifs du stage :
Le stage a pour objectif de déterminer comment les carabes localisent et choisissent leurs ressources trophiques dans l’environnement grâce à l’olfaction. Ce stage s’inscrira dans la suite de travaux conduits en 2024 [8], durant lequel la perception antennaire de 8 espèces de carabe aux odeurs de 7 ressources trophiques a été caractérisée (méthode employée : électroantennographie). Le stagiaire s’appuiera sur les résultats de 2024 afin d’évaluer comment les odeurs émanant de ressources trophiques sont utilisées par les carabes pour s’orienter et choisir entre différentes ressources.
Le stagiaire tâchera de répondre séquentiellement aux questions suivantes : 1) Comment les carabes s’orientent-ils (attraction, répulsion, neutre) vis-à-vis des odeurs émises par les ressources trophiques (ex : graines, pucerons, collemboles) ?; 2) Quelles sont les préférences des carabes dans une situation de choix où plusieurs odeurs sont émises par différentes ressources trophiques ? Sur la base des tests initiés en 2024, le stagiaire devra poursuivre la mise en place d’un dispositif fonctionnel d’olfactométrie. Deux dispositifs pourront être explorés : un olfactomètre actif à 4 voies et un olfactomètre passif sans flux d’air. Les déplacements des carabes pourront être suivis par vidéo tracking. Le stagiaire testera plusieurs ressources trophiques et espèces de carabe fréquemment rencontrées dans les agroécosystèmes.
Missions principales du stagiaire :
• Etude bibliographique et formation à l’olfactométrie.
• Captures des carabes en milieu agricole et maintien en laboratoire.
• Elevage et préparation des ressources trophiques testées (ex : puceron, collembole).
• Définition des protocoles, programmation et réalisation des tests d’olfactométrie.
• Analyse des déplacements par vidéo tracking.
• Analyses statistiques des données recueillies à l’aide du logiciel R et
• Rédaction du mémoire de stage.
• Mission secondaire : tests d’électroantennographie pour compléter les données de 2024.
Profil requis
• Intérêt pour l’expérimentation en laboratoire et la mise au point de dispositifs d’étude.
• Rigueur, autonomie, sens relationnel.
• Connaissances en entomologie, écologie et analyses statistiques.
• Maîtrise du logiciel R.
• Bonnes capacités rédactionnelles.
• Permis B préférable.
Rémunération : gratification de stage réglementaire.
Modalités de candidature : Envoyez votre CV et une lettre de motivation à Benjamin Carbonne (benjamin.carbonne@agrocampus-ouest.fr) au plus tard le 10 novembre 2025.
Références citées :
1. de Heij SE, Willenborg CJ. 2020 Connected carabids: network interactions and their impact on biocontrol by carabid beetles. Bioscience 70, 490–500. (doi:10.1093/biosci/biaa039)
2. Frei B, Guenay Y, Bohan DA, Traugott M, Wallinger C. 2019 Molecular analysis indicates high levels of carabid weed seed consumption in cereal fields across Central Europe. J Pest Sci (2004) 92, 935–942. (doi:10.1007/s10340-019-01109-5)
3. Carbonne B, Muneret L, Laurent E, Felten E, Ducourtieux C, Henon N, Matejicek A, Chauvel B, Petit S. 2023 Conservation agriculture affects multitrophic interactions driving the efficacy of weed biological control. Journal of Applied Ecology (doi:10.1111/1365-2664.14475)
4. Frank SD, Shrewsbury PM, Denno RF. 2011 Plant versus prey resources: Influence on omnivore behavior and herbivore suppression. Biological Control 57, 229–235. (doi:10.1016/j.biocontrol.2011.03.004)
5. Renou M, Anton S. 2020 Insect olfactory communication in a complex and changing world. Curr Opin Insect Sci. 42, 1–7. (doi:10.1016/j.cois.2020.04.004)
6. Ali KA, Mori BA, Prager SM, Willenborg CJ. 2022 Seed choice in ground beetles is driven by surface-derived hydrocarbons. Communications Biology 2022 5:1 5, 1–12. (doi:10.1038/s42003-022-03678-1)
7. Mundy C, Allen-Williams L, Underwood N, Warrington S. 2000 Prey selection and foraging behaviour by Pterostichus cupreus L.(Col., Carabidae) under laboratory conditions. Journal of Applied Entomology 124, 349–358. (doi:10.1046/j.1439-0418.2000.00491.x)
8. Camille F. 2024 Le rôle de l’olfaction dans la perception, la localisation et la sélection de ressources trophiques par les carabes pour une meilleure compréhension des régulations biologiques (rapport stage M2).
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