Les cigales, des insectes faussement familiers

Source: The Conversation – in French – By Stéphane Puissant, Cicadologue, Muséum national d’histoire naturelle (MNHN)

Profession : cicadologue. Stéphane Puissant est un biologiste qui étudie les cigales. Son objet d’étude l’amène à sillonner la planète, du Maghreb à l’Afrique de l’Ouest en passant par Madagascar. Échanger avec lui, c’est découvrir combien nous connaissons mal ces insectes. C’est aussi apprendre, par exemple, que certaines espèces peuvent vivre plus de vingt ans, que certains mâles restent silencieux, que l’essentiel de la vie d’une cigale se passe sous terre et bien d’autres choses encore.

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The Conversation : Les cigales nous semblent familières, car nous sommes nombreux à les entendre l’été, mais d’un point de vue scientifique, sont-elles très étudiées ?

Stéphane Puissant : Les cigales peuvent sembler effectivement familières, car on en trouve partout sur la planète, à l’exception des pôles. Mais l’oreille humaine, qui perçoit les fréquences autour de 2 000 hertz n’est pas du tout capable d’entendre toutes les cigales. Ce seront surtout les grandes cigales que l’on pourra écouter, comme Cicada orni, Lyristes plebejus, deux espèces que tous ceux qui sont allés un jour dans le midi de la France, l’été, ont pu entendre.

Mais la majorité des cigales à travers le monde sont en réalité plus petites. Elles émettent donc des sons de fréquences plus hautes ou même dans les ultrasons pour les plus petites espèces. On va donc bien moins les entendre, voire pas du tout, surtout quand on a passé la quarantaine, comme c’est mon cas et que notre ouïe est moins performante. Il faut alors avoir des appareils détecteurs d’ultrasons pour les repérer et les identifier grâce à leur cymbalisation.

Je dis cymbalisation, car, contrairement à ce qui est souvent dit, les mâles cigales ne chantent pas, ils cymbalisent, en utilisant pour cela leurs organes appelés « cymbales », uniquement consacrés à la production de sons, qui peuvent être parfois très forts. Ainsi, certaines cigales australiennes font plus de bruit qu’un avion à réaction au décollage, soit parfois plus de 145 décibels !

Ces sons, chez toutes les espèces, ont pour fonction d’attirer les femelles. Ils peuvent également être produits chez certaines espèces pendant l’accouplement. Mais qu’on entende ces bruits à l’oreille ou à l’aide d’appareils, ils ne sont émis que durant une courte période de la vie de l’animal. Durant l’immense majorité de leur existence, les cigales sont invisibles et inaudibles pour celui qui veut l’observer.

Où sont-elles, alors ?

S. P. : Sous terre ! C’est là qu’elles passent l’essentiel de leur vie. Cela étonne souvent les gens, qui les associent au soleil. Mais les jeunes cigales restent sous terre où elles se nourrissent de la sève des racines des plantes. Elles y passent un an, deux ans pour les espèces de petites tailles. Pour les grandes espèces emblématiques du sud de la France, comme Cicada orni, ce sera quatre ans, cinq ans en moyenne, mais cela peut fluctuer entre deux ans et dix ans.

Il y a aussi les cas célèbres des cigales périodiques du genre Magicicada, qu’on trouve en Amérique du Nord et qui passent typiquement treize ans ou dix-sept ans sous terre, mais parfois aussi plus de vingt ans pour certaines populations.

Toujours aux États-Unis, mais plutôt dans la moitié sud du pays cette fois, Okanagana synodica est aussi une cigale également capable de passer une vingtaine d’années sous terre.

Après ces années passées sous terre, que ce soit deux ans ou vingt de plus, elles sortent pour se reproduire. C’est là qu’on peut donc les voir et les entendre, mais pour une très courte période de temps au regard de leurs années souterraines, car la durée de vie d’un spécimen n’est alors plus que d’une semaine ou deux, à la suite de quoi, les cigales, mâles et femelles, meurent. La femelle, juste avant, aura pondu des œufs sur les végétaux environnants. Ces œufs une fois éclos, les jeunes cigales se laisseront tomber à terre où elles s’enfonceront dans le sol, et où un nouveau cycle recommencera.

Tout cela pour dire que, si la cigale naît et meurt dans les arbres, elle passera l’essentiel de sa vie sous terre, ce qui fait qu’elle reste très difficile à observer, surtout pour certaines espèces qui ne sont visibles que deux semaines à trois semaines dans l’année. Il faut donc bien les connaître et être réactif pour les étudier.

Quand on est cicadologue, est-il fréquent de découvrir aussi de nouvelles espèces ?

S. P. : Je pense qu’il doit y avoir peut-être trois à cinq fois plus de cigales dans le monde que celles qu’on connaît actuellement, même si cela reste difficile à évaluer. Lorsque nous prospectons, en tant que spécialistes, il n’est pas si rare que cela de trouver de nouvelles espèces pour la science, surtout lorsque nous menons des recherches de terrain dans des zones qui n’ont encore jamais été prospectées par un spécialiste du groupe. Ça peut paraître excitant, mais parfois cela devient éprouvant. On déblaie sans cesse dans le champ de l’inconnu. On pense avoir gravi une montagne et puis, quand on est au sommet, on découvre une nouvelle chaîne de monts derrière, puis encore une autre… Cela montre finalement à quel point la vie sur terre reste méconnue, il reste tant à découvrir !

Je reviens ainsi cet été d’une mission dans le nord-ouest de l’Espagne avec un collègue suisse et un autre collègue français, spécialistes du genre Cicadetta, qui sont des petites cigales. Nous sommes partis une quinzaine de jours et tous les deux ou trois jours, de nouvelles découvertes apportaient leur lot de surprises. Les espèces de Cicadetta sont généralement des cigales de moins de deux centimètres, qui émettent des fréquences parfois à la limite des ultrasons, qui sont très farouches et dont les espèces sont souvent endémiques à la région où on les trouve.

Du coup, comment fait-on pour les trouver et les étudier ?

S. P. : Lors de cette mission en Espagne, j’ai notamment utilisé une technique qui m’a été apprise par des collègues néo-zélandais et australiens pour entrer en communication avec l’animal et l’amener à se rapprocher. Car ces cigales peuvent parfois se trouver à plus de 10 mètres ou 15 mètres au sommet des arbres.

Imaginez donc, une cigale à peine plus grosse qu’une mouche, farouche, très mobile et qui émet une cymbalisation à la limite des ultrasons au sommet des arbres ! L’observer et l’enregistrer s’avère presque mission impossible, il faut a minima des outils et certaines techniques pour cela. Une de ces techniques, donc, c’est le snapping ou « claquement de doigts », en français.

Cela permet d’imiter le battement d’ailes que font théoriquement les femelles dans ce groupe de cigales. Par ce procédé, elles indiquent aux mâles là où elles se situent. Quand on trouve le rythme que feraient ces femelles en réponse aux émissions sonores des mâles, généralement en claquant des doigts au moment qui semble être accentué dans la cymbalisation du mâle, on va pouvoir amener ces derniers à se rapprocher de nous. Pour cela, bien sûr, il faut entendre les mâles et ceci n’est possible que si l’on est équipé de détecteurs d’ultrasons avec amplificateur.

C’est comme cela qu’on peut réussir à capturer des spécimens qui deviendront des « types » si l’espèce s’avère être nouvelle pour la science. Ces « types » sont des spécimens de référence qui seront déposés dans une collection scientifique d’un Muséum national d’histoire naturelle. Cette démarche scientifique rigoureuse est dictée par le code international de nomenclature zoologique lorsqu’il s’agit de décrire et nommer une nouvelle espèce.

Je sais aussi que vous avez pu décrire une espèce de cigale assez unique, la cigale marteau. Qu’est-ce qui la singularise ?

S. P. : Elle se distingue, car elle a, comme le requin marteau, une tête avec des yeux sur pédoncules assez énigmatiques. On a du mal d’ailleurs à comprendre les causes de cette évolution si singulière.

C’est une cigale relativement petite, moins de deux centimètres, qui est extrêmement mystérieuse, car rarissime et unique par l’aspect de sa tête dans toute la famille des Cicadidae du globe. Ses caractéristiques morphologiques sont tellement singulières que cette espèce constitue à elle seule une tribu nouvelle pour la science que nous avons été amenés à décrire à l’époque avec Michel Boulard, éminent spécialiste mondial des cigales. Son environnement, dans le sud de la Thaïlande, a été très détruit. On a seulement pu observer quelques individus dans les amples dépendances, non entretenues de longue date, d’un vieux temple bouddhiste. Malgré sa morphologie tout à fait unique, elle est aussi passée inaperçue pendant des siècles, on a du mal à savoir pourquoi.

En France hexagonale, découvre-t-on encore de nouvelles cigales ?

S. P. : Actuellement, il y a 22 cigales différentes connues : 21 espèces recensées, dont deux espèces représentées par des sous-espèces géographiquement délimitées : Tibicina corsica corsica, en Corse, Tibicina corsica fairmairei dans le nord des Pyrénées-Orientales jusque dans le sud de l’Hérault.

Il y a également Cicadetta brevipennis litoralis que j’ai décrite avec un collègue suisse, Thomas Hertach, dans les Pyrénées-Orientales et qui est une cigale d’arrière-dune. Elle se rencontre dans des milieux parfois partiellement inondés, une certaine partie de l’année, qu’on appelle les sansouïres.

Cette sous-espèce du littoral, endémique des Pyrénées-Orientales, est d’ailleurs très menacée, car dépendante d’environnements locaux qui le sont également, par la pression touristique sur le littoral et par tous les bouleversements majeurs de son milieu fragile de reproduction. Hormis ces sous-espèces récemment décrites, le nombre total d’espèces de cigales en France n’a plus tellement évolué ces dernières années, mais il est possible qu’il y ait encore des espèces inconnues à trouver, notamment dans des zones où les entomologistes spécialistes sont encore peu allés, dans certains massifs montagneux par exemple.

Lorsqu’on pense cigale, on pense immédiatement au sud de la France, mais peut-on en trouver également dans la moitié nord de l’Hexagone ?

S. P. : Bien sûr ! Il y a par exemple Cicadetta montana qu’on rencontre en Bretagne et même plus au Nord en Europe, mais il faut avoir l’ouïe fine pour détecter sa présence. En 2007, avec mon confrère Jérôme Sueur, nous avons également pu décrire une nouvelle espèce pour la Science présente en région parisienne, elle aussi difficile à entendre. Nous l’avons d’ailleurs appelée la « cigale fredonnante », car elle émet un son à peine audible, très haché et très court.

Récemment, plusieurs médias locaux français se sont étonnés que l’on entende des cigales dans des régions où l’on ne les aurait pas entendues avant, à Lyon par exemple ou bien en région parisienne, et beaucoup sont tentés d’expliquer cela du fait du changement climatique. Est-ce la réalité ?

S. P. : Pas vraiment, car les cigales ne bougent presque jamais de l’endroit où elles sont nées. Mes collègues scientifiques portugais et espagnols ont étudié les capacités de déplacement des individus de diverses populations de cigales. Ils ont constaté que les capacités de déplacements des individus d’une population étaient très faibles et d’autant plus réduites que les milieux étaient perturbés. Dans d’autres groupes d’insectes, il y a bien sûr des spécimens qui migrent, et qui, par le déplacement, peuvent nous indiquer qu’ils sont capables de coloniser de nouvelles zones parce que les conditions y sont plus propices, mais ce n’est pas le cas des cigales. Parfois, certains spécimens peuvent profiter des ascendances thermiques en montagne pour gagner des altitudes plus élevées via les courants d’air chaud. Seul l’avenir dira si une population pérenne pourra alors se maintenir.

Alors comment expliquer ces observations dans le nord de la France ?

S. P. : Déjà, il faut se rappeler que les espèces de cigales les plus faciles à entendre passent plusieurs années sous terre avant de sortir, d’être visibles et audibles pour l’humain, et qu’elles vont très vite mourir une fois la reproduction achevée. Parfois, les gens peuvent donc avoir oublié qu’ils avaient entendu, y a quatre ou cinq ans, des cigales autochtones comme Tibicina haematodes, la cigale rouge. Car, il y a des années où il est possible d’entendre plus de cigales, ceci est intrinsèque au cycle de vie des populations de l’espèce. Certaines années, très peu de spécimens sortiront du sol en un milieu donné alors que, deux ou trois ans plus tard, ils seront nombreux. C’est une dynamique naturelle à l’espèce qui est très nettement influencée par la ressource alimentaire disponible, soit la sève des plantes, et les conditions hygrothermiques de la période de l’année où les jeunes cigales émergent du sol.

Il y a aussi un phénomène plus inquiétant. Certaines personnes dans des régions nord aiment avoir un olivier ou une plante du sud de la France ou d’Espagne en pot chez elles. Dans ces pots, il peut y avoir de jeunes cigales encore sous terre qui, un été, vont se décider à sortir. Cela arrive ainsi avec Cicada orni dans la moitié nord de la France mais aussi avec la présence avérée et sporadique de Cicada barbara en France. C’est une cigale dont l’aire de répartition d’origine s’étend du nord Maghreb jusque dans la moitié sud du domaine ibérique. Sa présence en France n’est donc pas naturelle. Lorsqu’on recherche les causes de sa présence, on peut souvent noter, non loin de l’endroit où se fait entendre l’espèce, la présence d’une serre, d’une pépinière ou encore d’une plantation récente.

En général, ces espèces ne vont pas réussir à s’adapter. C’est ce que j’ai pu observer par exemple avec Cicada orni. Il y a quelques années, j’ai entendu plusieurs mâles cymbalisant dans les grands platanes de mon lieu de travail, au Jardin de l’Arquebuse du Muséum national d’histoire naturelle de Dijon. Je me suis demandé si l’espèce allait pouvoir se maintenir, mais trois ans après, elle avait disparu. Sous le climat de la Bourgogne, elles n’ont soit pas pu se reproduire, soit leurs œufs n’ont pas réussi à éclore.

D’autres médias, cette fois-ci du sud de la France, ont pu s’inquiéter parfois de cigales qu’on n’entendait plus certains jours, ou du moins certains étés. À quoi est-ce dû ?

S. P. : Les cigales vont sortir de terre et se mettre à cymbaliser lorsqu’il fait une certaine température, entre 19 et 22 °C pour les petites espèces, plus autour de 24 °C ou 25 °C chez les grandes. Mais une fois au grand air, elles ne vont pas pour autant cymbaliser sans discontinuer. S’il pleut, s’il vente trop, elles vont s’arrêter. Les très fortes chaleurs inhibent également leur activité, tout du moins durant une partie de la journée, lors des pics de températures.

Au sein des populations, il y a aussi des mâles qui ne cymbalisent pas systématiquement, comme c’est le cas par exemple chez Tibicina haematodes. On les appelle les mâles satellites. Ils vont en gros se positionner à côté d’un autre mâle qui, en cymbalisant, va lui attirer les femelles. Positionné non loin, le mâle satellite va alors à la rencontre de la femelle qui s’approche, en restant silencieux. Le mâle qui a fait des efforts n’en récoltera donc pas les fruits.

Pour l’oreille humaine, cela semble très difficile de localiser une cigale précisément, on entend plutôt le brouhaha environnant que font divers mâles qui cymbalisent. La femelle cigale a-t-elle l’ouïe plus fine pour pouvoir localiser précisément un individu mâle en particulier ?

S. P. : Le mâle et la femelle ont bien sûr un système d’audition optimal pour la perception du message codant propre à leur espèce. Cela peut compenser, chez certaines espèces, une vue pas toujours précise. J’ai ainsi parfois vu des cigales mâles tenter de s’accoupler avec mon pouce quand je l’approchais d’eux.

Pour localiser le mâle avec son ouïe, donc, la femelle va d’abord géolocaliser l’endroit où il y a un ou plusieurs mâles avec les basses fréquences de leur cymbalisation. Ce sont ces basses fréquences qui portent le plus loin, notamment à travers le feuillage des arbres.

Elle va ensuite pouvoir beaucoup plus précisément localiser un individu avec les hautes fréquences que, nous, nous n’entendons guère. Certaines espèces vont donc alterner ces deux types de fréquences ou les émettre simultanément. Parfois, chez certaines espèces, lorsque la femelle a localisé un ou plusieurs mâles, elle va se mettre à claquer des ailes, ce qui va inciter le mâle qui l’entend à changer son répertoire d’émissions sonores. Il pourra dans ce cas émettre une cymbalisation de cour, incitant la femelle à le rejoindre pour s’accoupler.

N’oublions pas que chaque espèce de cigale à une cymbalisation d’appel nuptial qui lui est propre. Il est donc possible d’identifier l’espèce à partir de ses émissions sonores.

Le brouhaha qu’on entend serait donc en réalité un chœur très organisé ?

S. P. : Oui, tout à fait ! Mais l’organisation complexe des cymbalisations est souvent difficile à entendre à l’oreille humaine. Certaines cigales, par exemple, semblent émettre leur cymbalisation en continu, comme Tibicina haematodes déjà évoquée précédemment. Cela nous paraissait étonnant, car il est important aussi pour les mâles de prêter attention aux autres mâles, aux femelles qui pourraient claquer des ailes, aux potentiels prédateurs… Or, si un mâle cymbalise sans s’arrêter, comment peut-il entendre ? Mais en se penchant vraiment sur leur cymbalisation, on peut détecter des microcoupures, parfois de moins d’une seconde. À l’oreille, il faut s’entraîner pour les percevoir, mais à l’enregistrement, c’est très net lorsqu’une cymbalisation est analysée à l’aide d’un logiciel acoustique. On pense donc que c’est pendant ces microcoupures que les mâles se jaugent mutuellement ou, par exemple, la distance à laquelle ils se trouvent les uns des autres.

Il y a aussi parfois, dans un même environnement, plusieurs espèces de cigales différentes. Mon confrère Jérôme Sueur a montré, pendant sa thèse dans le cadre de ses recherches menées au Mexique, que les espèces pouvaient répartir leur activité durant des heures différentes de la journée, ou bien ne pas émettre aux mêmes fréquences pour que les femelles conspécifiques puissent les localiser.

On a aussi pu parfois noter au sein d’une même espèce que les individus mâles situés en périphérie de l’aire de répartition cymbalisent de façon différente de ceux présents au cœur de l’aire. Avec la distance et le temps, les émissions des mâles peuvent devenir suffisamment différentes au point qu’une femelle née à quelques centaines de kilomètres de là, et mise en leur compagnie peut ne pas systématiquement s’accoupler avec ces mâles. La communication sonore chez les cigales est en effet un des mécanismes puissants de la spéciation.

Et puis enfin, il y a, pour le genre Cicadetta par exemple, des comportements qui sont tout à fait différents : les mâles de certaines espèces vont voler en groupe pour chercher les femelles. Mais, comme beaucoup d’autres choses cela reste à être précisément étudié, car c’est encore très mal connu.

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Propos recueillis par Gabrielle Maréchaux.

Stéphane Puissant ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

– ref. Les cigales, des insectes faussement familiers – https://theconversation.com/les-cigales-des-insectes-faussement-familiers-263348