Des lucioles fugaces illuminent les nuits d’été du Colorado – et les chercheurs les observent

Orit Peleg, University of Colorado Boulder et Owen Martin, University of Colorado Boulder

L’air du Colorado, en juin, était chargé de la chaleur de l’été. Les moustiques s’élevaient en nuages autour de nous, mettant à l’épreuve notre détermination pendant que nous rassemblions nos appareils photo et nos capteurs. Nous avons marché dans la zone humide, descendant le sentier non balisé jusqu’à ce que les quenouilles atteignent la hauteur des épaules. Le son des grenouilles et des grillons emplit l’air tandis que nous installons nos appareils photo et attendons. C’est alors que nous les avons aperçus : de minuscules lumières émergeant des herbes, clignotant à un rythme lent.

Les coléoptères bioluminescents lampyrides, communément appelés mouches du feu ou punaises foudroyantes, sont répandus dans tout l’est des États-Unis, mais beaucoup plus rares à l’ouest du Kansas.

Même s’ils sont nombreux à observer les étoiles et à faire de la randonnée, la plupart des habitants du Colorado ne savent pas que les lucioles sont présentes dans leur État.

Nous sommes un professeur agrégé d’informatique et un candidat au doctorat et nous nous efforçons de faire la lumière sur les lucioles cachées du Colorado.

Au cours des dernières années, nous avons observé et filmé des lucioles bioluminescentes insaisissables dans tout le Colorado, luttant chaque été contre leur brève et imprévisible saison de clignotement. Les lucioles bioluminescentes du Colorado ont été observées et filmées dans tout le Colorado.

L’année dernière, au début du mois de juin, nous pensions qu’il était trop tôt pour voir des lucioles dans le Colorado. Pendant des semaines, nous avons consulté les prévisions météorologiques, les comparant aux années précédentes, attendant des nuits plus chaudes et des températures en hausse – les signes qui nous indiqueraient que c’est le moment des lucioles.

Puis nous avons eu un tuyau. Un ami nous a dit avoir vu un ou deux éclairs près de sa propriété. Le lendemain matin, nous avons préparé notre matériel, réorganisé nos horaires et contacté notre réseau de bénévoles. La saison de terrain a commencé en un clin d’œil.

À l’âge adulte, les lucioles ne vivent et ne clignotent qu’environ deux semaines par an – et encore, seulement pendant quelques heures chaque nuit. Il est facile de cligner des yeux et de manquer toute la saison. La génération suivante passe l’hiver sous terre sous forme de larves, émergeant en tant qu’adultes l’année suivante, bien que le développement puisse prendre jusqu’à deux ans dans les climats arides. Tirer le meilleur parti de cette étroite fenêtre est l’une des nombreuses raisons pour lesquelles nous comptons sur les bénévoles qui nous aident à repérer les premiers éclairs et à enregistrer les observations dans tout le Colorado.

Les lucioles occidentales sont confrontées à des défis environnementaux uniques

Notre travail rejoint un nombre croissant d’observations scientifiques focalisées sur les lucioles occidentales, qui apparaissent dans le paysage aride près des zones humides temporaires, des marais, des drainages, des rivières désertiques et d’autres sources d’eau. En raison de la sécheresse du paysage, ces populations ont tendance à être fragmentées, isolées là où se trouve l’eau et nulle part ailleurs.

Ce lien étroit avec un habitat petit et instable est synonyme de vulnérabilité pour les lucioles. Si l’eau s’épuise ou si leurs habitats sont endommagés par la pollution de l’eau ou de la lumière, les populations de lucioles pourraient disparaître. Les pesticides présents dans l’eau sont pour les larves de lucioles et leurs proies, et la lumière artificielle inhibe la parade nuptiale entre les mâles et les femelles, empêchant une reproduction réussie. De nombreuses populations et espèces de lucioles sont menacées d’extinction aux États-Unis en raison de ces facteurs.

Des organisations telles que notre laboratoire à l’université du Colorado et la Xerces Society for Inverteberate Conservation étudient la distribution des populations de lucioles occidentales et les menaces directes qui pèsent sur elles. De nombreuses espèces sont en danger ou n’ont pas encore été décrites.

Les lucioles du genre Photuris le long de la chaîne frontale, par exemple, n’ont toujours pas de nom d’espèce et semblent être génétiquement distinctes des autres Photuris à travers le pays. Les résultats génétiques préliminaires suggèrent qu’au moins une nouvelle espèce pourrait être trouvée ici. Les données génétiques suggèrent également qu’au moins cinq espèces différentes de lucioles bioluminescentes sont présentes dans le Colorado.

Comment les motifs des éclairs aident les lucioles (et nous) à différencier les espèces

Pendant la courte saison des amours, les lucioles utilisent leurs motifs de flash comme appels à l’accouplement. Lorsque les femelles détectent un mâle convenable, elles répondent avec leur propre modèle de flash unique. Les mâles produisent une série de flashs, chacun avec une durée spécifique et des pauses.

Notre travail s’appuie sur cette adaptation évolutive. Nous avons d’abord enregistré les populations de l’ensemble des États-Unis à l’aide de deux caméras vidéo, ce qui nous a permis de suivre avec précision les lucioles individuelles en trois dimensions et de séparer leurs éclairs.

Nous avons utilisé les données sur le comportement de clignotement de différentes espèces pour entraîner un réseau neuronal capable de classer le modèle de clignotement de la luciole avec un degré élevé de précision. Notre algorithme apprend les motifs uniques de clignotement à partir de nos données et peut identifier l’espèce de luciole présente dans une vidéo.

Il s’agit d’un outil puissant pour les efforts de conservation des lucioles. Les images de la caméra peuvent couvrir plus de temps et de terrain que les enquêtes sur le terrain menées par les humains, et notre algorithme peut identifier plus rapidement les espèces susceptibles d’être menacées.

Favoriser l’engagement des communautés grâce à la science citoyenne

Sur la base de notre succès dans la collecte de données de science citoyenne dans d’autres États, notamment le Tennessee, la Caroline du Sud et le Massachusetts, nous avons voulu appliquer les mêmes principes aux populations de lucioles du Colorado. Il s’agit d’une entreprise de grande envergure : Il existe des dizaines de sites fragmentés où les lucioles sont actives dans tout le Colorado, et d’autres sont signalés par des bénévoles chaque saison. Notre équipe de deux personnes ne peut pas visiter et étudier chaque site pendant la courte saison des lucioles.

En 2023, nous avons lancé notre premier appel à volontaires au Colorado. Depuis, 18 membres des communautés de Boulder, Fort Collins, Divide et Loveland se sont joints à l’effort de tournage. Nous fournissons des caméras aux bénévoles, qui les apportent dans les zones humides voisines et les installent dans la lumière déclinante.

L’été dernier, nous nous sommes associés à des agences locales de gestion des terres à Boulder, Fort Collins et Loveland pour organiser des événements communautaires informatifs, au cours desquels nous avons parlé de la biologie et de la conservation des lucioles à des publics de tous âges. La plupart du temps, lorsque les éclairs ont commencé à se produire, nous avons entendu l’excitation monter : des halètements silencieux, un enthousiasme feutré et des chuchotements tels que « Regardez cette magnifique traînée de lumière ! »

.Les lucioles ont une histoire importante à raconter, et ici, au Colorado, cette histoire ne fait que commencer. Les brefs éclairs qu’elles produisent chaque été nous permettent d’en apprendre davantage sur la communication, l’écologie et la façon dont ces délicats insectes réagissent à un monde en constante évolution.

Orit Peleg, Associate Professor of Computer Science, University of Colorado Boulder et Owen Martin, Ph.D. Candidate in Computer Science, University of Colorado Boulder

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’ article original.