outils de détermination des espèces - Bois et forêts des tropiques

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BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)TERMITES/ LE POINT SUR…81Les termites : outils dedétermination des espèces(cas des Reticulitermesen Europe)Magdalena Kutnik, Anne-Geneviève BagnèresInstitut de recherche sur la biologie de l’insecteUmr Cnrs 6035, université de ToursFaculté des sciences, parc Grandmont37200 Tours, FranceSix espèces de termites du genre Reticulitermes sévissent actuellementen Europe. Afin de mieux les connaître, trois techniques sont essentiellement employées :l’observation morphologique, la chimie analytique et la biologie moléculaire.Il est ainsi possible d’identifier précisément ces insectes.Photo 1.Milieu naturel (forêt de la Coubre, Charente-Maritime, France), forêt de pins.Natural pine forest environment (the Coubre forest in the Charente-Maritime department, France).Photo © Cnrs.


82BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)FOCUS / TERMITESMagdalena Kutnik,Anne-Geneviève BagnèresRÉSUMÉABSTRACTRESUMENLES TERMITES : OUTILS DEDÉTERMINATION DES ESPÈCES(CAS DES RETICULITERMESEN EUROPE)Les termites souterrains du genreReticulitermes sont présents depuisdes milliers d’années dans les forêtsdu sud de l’Europe, où ils sont lesprincipaux acteurs de la dégradationdu bois mort. Ces termites ont progressivementenvahi les régions habitées,jusqu’à devenir un véritablefléau qui s’attaque aussi bien au boisde chauffage qu’au bois de construction.Six espèces de Reticulitermes,présentant des caractères morphologiquestrès semblables pour une biologieet un comportement pourtantdifférents, sévissent actuellement enEurope. Il est progressivementapparu comme impératif de mieuxconnaître ces espèces et d’êtrecapable de les identifier rapidement,afin que des moyens de contrôle toujoursplus efficaces puissent être misen œuvre. Cet article se propose defaire le point sur les différentesméthodes taxinomiques les plus courammentutilisées en laboratoire. Lamorphologie, la chimie analytique etla biologie moléculaire révèlent leursavantages mais également leurslimites, et une analyse combinantplusieurs types de données doit souventêtre employée pour identifiersans ambiguïté une espèce de termite.Mots-clés : termite souterrain,Reticulitermes, chémotaxinomie, phylogéniemoléculaire.IDENTIFYING TERMITES: TOOLSFOR SPECIES DETERMINATION(THE EXAMPLE OF RETICULITERMESIN EUROPE)Subterranean termites of the Reticulitermesgenus have occurred forthousands of years in the forests ofsouthern Europe, where they are themain factor in the decomposition ofwood. These termites have graduallyspread into inhabited regions, to thepoint of becoming a real problemsince they will devour both firewoodand construction timber. Six speciesof Reticulitermes, which are morphologicallyvery similar although theirbiology and behaviour differ considerably,have recently become a menacein Europe. It has thereforebecome essential to understandthese species better so that they canbe easily identified and therefore controlledmore effectively. This articlereviews the various taxonomic methodsmost frequently used in laboratories.Morphology, analytical chemistryand molecular biology each havetheir advantages and limitations, andanalyses based on several differenttypes of data often have to be madeto identify a species of termite accurately.Keywords: subterranean termite,Reticulitermes, chemotaxonomy,molecular phylogeny.LAS TERMITAS: MÉTODOS PARA LADETERMINACIÓN DE LAS ESPECIES(CASO DE LOS RETICULITERMESEN EUROPA)Las termitas subterráneas del géneroReticulitermes están presentes desdehace miles de años en los bosquesdel sur de Europa, donde son los principalesprotagonistas de la degradaciónde la madera muerta. Estas termitasinvadieron progresivamente lasregiones habitadas, hasta convertirseen una verdadera plaga que atacatanto la leña como la madera de construcción.Seis especies de Reticulitermes,con caracteres morfológicosmuy similares pero una biología y uncomportamiento diferentes, causanestragos actualmente en Europa. Noshemos ido dando cuenta de que, paraemplear unos métodos de controlcada vez más eficaces, era necesarioconocer mejor estas especies e identificarlasrápidamente. Este artículose propone hacer una recapitulaciónsobre los distintos métodos taxonómicosmás empleados en laboratorio.La morfología, la química analítica yla biología molecular revelan sus ventajas,pero también sus límites y, amenudo, hay que recurrir a un análisisque combine varios tipos de datospara identificar con certeza una especiede termita.Palabras clave: termita subterránea,Reticulitermes, quimiotaxinomia, filogeniamolecular.


BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)TERMITES/ LE POINT SUR…83IntroductionLes termites sont les seulsreprésentants de l’ordre des isoptèreset les seuls insectes sociauxnon hyménoptères (abeilles, guêpes,fourmis). Cet ordre compte environ2 600 espèces et 281 genres(Kambhampati, Eggleton, 2000),dont deux seulement sont présentsen Europe : Kalotermes (Kalotermitidae)et Reticulitermes (Rhinotermitidae).Les termites du genreKalotermes sont des termites dits debois sec qui vivent en petites colonies,le plus souvent à l’intérieur desouches ou de ceps de vigne. Ils sontendémiques du pourtour méditerranéen,et ne sont représentés que parune seule espèce, K. flavicollis. LesReticulitermes sont des termites souterrains,qui se nourrissent de la cellulosesous toutes ses formes (bois,papier, carton) (photo 2). Ce sont lestermites les plus abondants en milieunaturel, leurs colonies pouvant compterplusieurs dizaines de milliers d’individuset s’étendre sous terre surquelques dizaines de mètres.Les termites souterrains qu’onpeut rencontrer en Europe appartiennentdonc tous au genre Reticulitermes,ce genre étant par ailleursprésent en Amérique du Nord, auMoyen-Orient et en Asie. Ces termitescolonisent naturellement les forêts(photos 1 et 3) des zones tempérées,où ils jouent un rôle essentiel dans lerecyclage du bois mort (Vieau,Clément, in Bordereau et al., 2002).Il faut cependant noter que le modede propagation de l’espèce R. santonensis(ou termite de Saintonge) estétroitement lié à l’activité humaine. Sicette espèce se rencontre aujourd’huifréquemment dans de grandes agglomérationstelles que Paris ouBordeaux, son extension dans lanature se restreint à quelques forêtscôtières de la façade atlantique(Vieau, 2001).Bien que les naturalistes françaiset italiens se soient lancés dans l’étudede ces insectes dès le dix-huitièmesiècle, l’identification des espèceseuropéennes est aujourd’hui encoreun sujet d’actualité (Bordereau etal., 2002). Les termites sont en effeten expansion continuelle dans lemilieu urbain, où leur appétit insatiabledu bois est à l’origine de nombreuxdégâts. La colonisation croissantedes habitations, favorisée entreautres par la généralisation du chauffage,a eu comme effet parallèle ledéveloppement de nombreux moyensde lutte antitermites. Les techniquesde traitement, bien qu’inventives eten constante amélioration, ont trouvéleurs limites en se heurtant à un problèmebiologique pourtant simple :Photo 2.Termites Reticulitermes sur le bois.Reticulitermes termites on wood.Photo © Cnrs.toutes les espèces ne se ressemblentpas. Bien que morphologiquementtrès semblables et impossibles à différencierà l’œil nu, les différentesespèces peuvent réagir de manièretrès variable à un même type de traitement,tant par leur comportementque par leur capacité physiologique àrésister à tel ou tel type de produit.Cette constatation a récemmentremis l’accent sur l’importanced’identifier spécifiquement l’ennemià combattre.Photo 3.Grossissement d’une colonie de termites Reticulitermes dans une souche.Enlarged view of a Reticulitermes termite colony in a tree stump.Photo © Cnrs.


84BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)FOCUS / TERMITESCependant, et ce malgré l’importanceéconomique des termitesen Europe et plus particulièrement enFrance, l’amélioration des traitementsest loin d’être la seule motivationqui pousse les scientifiques àcreuser la notion d’espèce chez lestermites souterrains. Les interrogationssuscitées par la complexitéunique de leur structure sociale ontouvert la voie à de nombreusesétudes visant à reconstituer l’histoireévolutive des espèces européennes,et à recréer par là les liens de parentéles unissant.Il règne actuellement encoreune grande confusion quant à lacaractérisation des espèces. Depuisle dix-huitième siècle, et ce jusqu’audébut du dix-neuvième, seule l’espèceReticulitermes lucifugus décritepar Rossi en 1792 était connue enEurope. Les taxinomistes ont ensuiteséparé les termites européens endeux espèces, Reticulitermes santonensisou termite de Saintonge, présenten France en Charente-Maritime,et Reticulitermes lucifugus, présentpartout ailleurs sur le territoire européen.Des études menées dans lesannées 1970-1980 par J.-L. Clémentont amené tout d’abord à définir uncomplexe « lucifugus », à l’intérieurduquel plusieurs espèces ont étédécrites sur la base de distinctionsbiométriques et de polymorphismeenzymatique. Ces espèces ont étébaptisées Reticulitermes lucifugus sp.(nomenclature désignant pourtantusuellement une sous-espèce), puisle nom du complexe a progressivementcessé d’être employé au profitd’une nomenclature plus conventionnellede type « genre, espèce ». Ceschangements ont contribué à semerle trouble dans les esprits quant à laposition systématique des différents« groupes » de termites décrits. Grâceà la combinaison de différents critèresmorphologiques, chimiques etmoléculaires, et à l’utilisation detechniques de plus en plus perfectionnées,Clément, Bagnères et leurscollaborateurs (Cnrs Marseille) ontpu finalement identifier et caractériserles termites souterrains de noscontrées (Clément et al., 2001)(figure 1). Six espèces ont ainsi étédécrites en Europe : R. grassei dans lesud-ouest de la France côtéAtlantique et sur toute l’étendue de lapéninsule ibérique, à l’exception desa partie la plus au nord-est (Navarreet Catalogne) ; R. banyulensis dans lesud-ouest de la France côtéMéditerranée et dans le nord-est del’Espagne ; R. lucifugus en Italie etdans le sud-est de la France ; R. balkanensisdans les Balkans ; R. sp.nov., espèce proche de R. balkanensiset décrite uniquement en milieuurbain dans le nord de l’Italie et dansle sud-est de la France ; Reticulitermessantonensis dans l’ouest de laFrance. La distribution actuelle decette dernière espèce serait liée à saprobable introduction en Charente(Bagnères et al., 1990 ; Vieau, 2001).Une sous-espèce, R. lucifugus corsicus,est également présente en Corseet en Sardaigne. Le statut d’espècede ces « sous-groupes » est confirmépar l’existence d’un isolement reproducteurassuré aussi bien par unevariabilité dans la nature des phéromonessexuelles que par un décalagedes dates d’accouplement des individussexués.Actuellement, l’équipe dirigéepar A.-G. Bagnères et basée àl’Institut de recherche sur la biologiede l’insecte de Tours (Indre-et-Loire)poursuit la recherche de l’origine desdifférentes espèces européennes,notamment de R. santonensis,R. grassei (travaux de thèse deM. Kutnik) et R. sp. nov. maintenantappelée R. urbis (Bagnères et al.,2003). Cette espèce a été découverteen France et en Italie en 1998 parA.-G. Bagnères et décrite par la suitepar Paolo Uva au cours de travaux dethèse (Uva et al., 2004). Trois techniquessont essentiellement utiliséespour identifier un termite : l’observationmorphologique, la chimie analytiqueet la biologie moléculaire. Sichacune de ces techniques est informative,l’utilisation conjointe destrois permet de dresser une réellecarte d’identité de l’insecte.Observationmorphologiquedes termitesLes sociétés de termites sontorganisées en castes ; on peut ainsirencontrer au sein d’une colonie desouvriers, des soldats, des larves, desnymphes, des individus sexués(reproducteurs de type roi et reine etreproducteurs secondaires). Tous cesindividus présentent des particularitésmorphologiques, qui peuvent êtreutilisées comme outil taxinomique.La colonie est constituée de plus de90 % d’ouvriers, ce sont donc eux quisont le plus souvent disponibles pourl’analyse, même si les soldats et lessexués peuvent également être examinés.Les ouvriers, qui correspondenten fait à des stades larvaires avancés,possèdent un corps blanc mou etsouple à l’exception de la tête, plusrigide. Sa rigidité lui confère uneforme bien définie, variable d’uneespèce à l’autre. Une méthode simpleet rapide est classiquement utiliséepour identifier l’espèce de termite àlaquelle appartient un ouvrier : l’observationà la loupe binoculaire d’unepièce squelettique présente auniveau de la tête, le post-clypeus(Clément, 1978 ; Clément et al.,2001) (figure 2). La forme du post-clypeuspermet essentiellement de distinguerR. santonensis des autresespèces. En effet, si R. santonensis aun post-clypeus clairement droit etaplati, celui-ci est incurvé et bombéde manière très difficilement quantifiablechez toutes les autres espèces.La seule observation à la loupe est,par conséquent, souvent insuffisantepour déterminer une espèce avec certitude.Une fois par an, en général, unecaste bien particulière se développe àl’intérieur de la colonie : les reproducteursprimaires. Ce sont des individusailés, qui possèdent par ailleurs uncorps sombre et rigide. Les sexués del’espèce R. santonensis (ainsi queceux de la sous-espèce R. l. corsicus !)se caractérisent par une coloration


BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)TERMITES/ LE POINT SUR…85Figure 1.Répartition du genre Reticulitermes en milieu naturel. Source : Cnrs.Distribution of the Reticulitermes family in the natural environment.Source : Cnrs.Chemotaxinomieparticulière au niveau des tibias, quiest jaune et non noire, comme c’est lecas chez les autres espèces (Clémentet al., 2001). La couleur des tibiasn’est donc pas non plus un critèrecomplet.Deux particularités morphologiquescaractéristiques d’une troisièmecaste, celle des soldats, sontégalement utilisées. Les soldats sonten effet munis d’une paire de fortesmandibules, ainsi que d’un labre,dont la taille et la forme caractérisent,comme pour le post-clypeus, l’espèceR. santonensis (Vieau, 1993, 1999).Les critères morphologiquespermettent donc uniquement de distinguerR. santonensis de tous lesautres termites souterrains. Ils peuventnéanmoins être très utiles entant que critères de déterminationrapide dans certaines régions où letermite de Saintonge côtoie R. grassei,ou plus rarement R. banyulensis,comme c’est le cas dans le sud-ouestde la France.L’étude morphologique n’étantpas un outil assez puissant, desmoyens de détermination complémentairesfaisant appel à la chimieanalytique sont très utilisés.Toutes les castes de termites, àl’exception des reproducteurs, nesont pourvues que d’une paire d’yeuxrudimentaires et non fonctionnels. Cethandicap ne les empêche pourtantpas de se reconnaître, ni de rechercheractivement leur nourriture. Lestermites ne communiquent en effetqu’à l’aide de signaux chimiques, etdans une moindre mesure acoustiques(ils détectent non pas les sonsmais les vibrations qui leur sont associées).Plusieurs signaux chimiquessont utilisés, ils diffèrent en fonctionde la nature des composés qui lesgénèrent, ainsi qu’en fonction de leurfinalité. On distingue ainsi les phéromones,qui peuvent être volatiles(sexuelles et de piste) ou de contact(reconnaissance individuelle), et lesallomones (substances défensives).Figure 2.Observation du post-clypeus.En haut, vue dorsale d’une têtede sexué ailé de R. santonensis.En bas, vue dorsale d’une têtede sexué ailé de R. grassei.Observation of post-clypeus. Top:dorsal view of a head of a wingedreproductive R. santonensis.Bottom: dorsal view of a wingedreproductive R. grassei.Photos Cnrs.Les phéromones sexuelles sontémises par les individus reproducteursau moment de la recherche d’unpartenaire. Ces composés sont relâchésà l’air libre, ils sont donc impossiblesà prélever sur l’insecte même,et leur émission ne peut être captéequ’à l’aide d’un appareillage très élaboré.Si leur étude s’avère techniquementdifficile, ces phéromones sontcependant spécifiques d’une espèce.Car la notion même d’espèce s’appuiesur le postulat que deux espècesdifférentes ne se reproduisent pasentre elles… (Mayr, 1963).


86BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)FOCUS / TERMITESFigure 3.Chromatogrammes de trois espèces de termites Reticulitermes montrantla différence de profil entre espèces (chemotaxinomie).Chromatograms for three Reticulitermes termite species showing the differencesin the profiles for each species (chemotaxonomy).Le corps de tous les termites estrecouvert d’une cuticule, sorte decarapace leur permettant d’affronterles chocs, la chaleur, la dessiccation.Cet exosquelette est essentiellementcomposé de chitine, mais il contientégalement en surface des hydrocarburesà longues chaînes (C20 à C40),présents en quantité et en qualitévariables, selon l’espèce. Ces hydrocarburescuticulaires sont en réalitédes médiateurs chimiques de contactde nature à la fois phéromonale etallomonale, qui permettent aux termitesde se reconnaître entre eux.D’un seul toucher d’antenne, unouvrier mis en présence de tout autreindividu perçoit si ce dernier appartientou non à la même espèce (allomone)ou à la même colonie (phéromone)(Clément, Bagnères, 1998).Les antennes sont en effet pourvuesde capteurs qui vont instantanémentanalyser le bouquet d’hydrocarbureset le comparer à celui de l’individului-même (Bagnères et al., 1998).Une rencontre avec un individuappartenant à une autre espèce seraainsi le plus souvent suivie d’unemanifestation d’agressivité à l’encontrede celui-ci.Les soldats de Reticulitermespossèdent une arme toxique dont ilsusent lorsqu’ils se sentent menacés.Sur l’avant de leur tête, on observeune glande volumineuse, dite glandefrontale ou glande défensive (Noirot,1969), contenant des toxines parfoisà effet insecticide. Ces composésallomonaux, essentiellement des terpènes,sont émis en cas d’agression.Là encore, la nature et les proportionsrelatives des différents terpènessont spécifiques d’une espèce donnée(Quintana et al., 2002).La composition en hydrocarburescuticulaires ainsi qu’en substancesdéfensives confère une véritablesignature chimique à l’insecte(Bagnères et al., 1990, 1991). La spécificitéde cette signature peut doncêtre potentiellement utilisée pour différencierles espèces. Le protocoleest en réalité assez simple, car cescomposés peuvent être facilementextraits et analysés ; tous ont en effet


BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)TERMITES/ LE POINT SUR…87Figure 4.Schéma de représentation des marqueurs de génétique moléculaire.Diagram representing molecular genetic markers.une nature lipidique, ils peuvent êtreextraits par des solvants organiques.Un ou plusieurs individus (selonqu’on s’intéresse à la signature individuelleou à la signature coloniale)sont tout d’abord plongés dans unsolvant apolaire de type pentane ouhexane, qui va réellement laver lacuticule. Les composés apolaires vontpasser en solution dans le solvant, ilsseront ensuite séparés et analysésindividuellement. La séparation sefait dans un chromatographe enphase gazeuse (GC) qui va vaporiserles composés dans l’injecteur puis lesfractionner en fonction de la longueurde la chaîne carbonée le long d’unecolonne capillaire. Les profils observésen sortie, selon l’espèce analysée,apparaissent clairement distincts(figure 3).L’analyse des hydrocarburescuticulaires d’ouvriers ainsi que l’analysedes composés défensifs des soldatssont donc d’excellents outils chemotaxinomiqueset permettent unediscrimination efficace des espèces.Ils sont très utilisés en raison de larapidité et du faible coût de l’analyse,notamment si on la compare aux techniquesde biologie moléculaire.Phylogéniemoléculaireet empreintesgénétiquesL’avènement de la biologiemoléculaire, depuis une dizaine d’années,a révolutionné les domaines dela génétique et de la phylogénie, et apermis aux systématiciens d’effectuerun spectaculaire bond en avantdans la connaissance des relationsinterspécifiques. Grâce notamment àla découverte de la Pcr (PolymeraseChain Reaction), élément fondamentalde l’avancée des techniques moléculaires,les informations contenuesdans les séquences d’Adn sont devenuesexploitables pour aider à lareconstruction des relations évolutivesentre espèces.Les études moléculaires menéessur les termites européens ontapporté des éléments nouveaux quiont permis de clarifier les relationsentre espèces. Ces études ont successivementporté sur les protéines(Clément, 1981, 1984), puis sur lesséquences codantes d’Adn mitochondrial,et enfin des séquences d’Adnnucléaire (provenant du noyau). Cesont essentiellement les séquencesdérivant de l’amplification d’Adnmitochondrial qui sont aujourd’huiexploitées pour rechercher les filiationsentre espèces de termites, ainsique des séquences non codantes del’Adn génomique, les Its (InternalTranscribed Spacer) et les marqueursmicrosatellites (Clément et al., 2001 ;Jenkins et al., 2001 ; Kutnik et al.,2004 ; Luchetti et al., 2004 ; Vargo,2000).Les séquences d’Adn mitochondrialont été très conservées au coursde l’évolution, contrairement auxséquences d’Adn génomique, plusfréquemment sujettes à des mutations,en raison du rôle fondamentaljoué par les mitochondries dans larespiration cellulaire. Ce haut degréde conservation permet néanmoinsde séparer les espèces, tout en gardantune cohésion au sein d’un mêmegenre. La transmission d’Adn mitochondrialétant de plus exclusivementmaternelle (seul l’Adn mitochondrialde la mère est présent chez sa descendance),son étude permet également,dans certains cas, de mesurerla filiation entre colonies de termites.


88BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)FOCUS / TERMITESConclusionLa taille du génome mitochondrialvarie entre 14 kb et 39 kb, et soncontenu est assez uniforme : la majoritédes taxa possède deux gènescodant pour l’Arn ribosomal, vingtdeuxgènes codant pour de l’Arn detransfert et treize gènes codant pourdes protéines impliquées dans lachaîne de transport des électrons etla synthèse de l’Atp. L’ordre desgènes est globalement conservé ausein des vertébrés et des insectes.Les gènes mitochondriaux les plusétudiés chez les termites correspondentà ceux codant pour les cytochromesoxydases I et II (COI et COII),la Nadh déhydrogénase I (NdI), ainsique pour des Arn ribosomiques (12s,16s, 18s). C’est principalement uneséquence combinée d’Adn mitochondrial(NdI-16s), comportant un fragmentdu gène codant pour l’Arn 16s,le gène codant pour l’Arnt leucine etun fragment de gène codant pour laNadh I, qui a récemment été utiliséepour établir une phylogénie généraledu genre Reticulitermes en Europe(Uva et al., 2004 ; Kutnik et al., souspresse).L’étude phylogénique fait égalementappel à un marqueur nucléaire,Its2. Les Its sont des séquences d’Adnnon codantes qui séparent les gènescodant pour les Arn ribosomiques28s, 5.8s et 18s. Les Its ne permettentcependant qu’une distinction entreespèces, leur taux de variabilité étanttrop faible au sein du genre Reticulitermespour permettre de reconstituerdes liens unissant des coloniesmême géographiquement très éloignées(figures 4 et 5).Outre leur importance pourl’étude phylogénétique des espèces,ces séquences peuvent être utiliséesplus basiquement comme empreintesgénétiques (travaux actuels del’équipe). Que ce soit dans le cas del’Adn mitochondrial ou des Its, lesséquences sont caractéristiques d’uneespèce, et leur comparaison par lebiais de logiciels informatiques spécialiséspermet de distinguer facilementles différentes espèces de termites.Une révision taxinomique généraledes termites européens est encours car ces termites, morphologiquementtrès proches, causent d’importantsdommages aux habitationset continuent de s’étendre dans leszones urbaines. Seules les études dechimie analytique et de biologiemoléculaire permettent de distinguerles espèces, et aident par là à mieuxadapter les moyens de lutte à l’écologieparticulière de chaque espèce,écologie par ailleurs particulièrementméconnue chez les termites européens.À terme, les applicateurs etles industriels devraient être amenésà prendre en compte les particularitésbiologiques des différentesespèces pour les contrôler plus efficacement.Figure 5.Arbre phylogénétique des Reticulitermes européens fondé sur une séquenced’Adn nucléaire (Its2), construit selon la méthode de neighbour-joining. Le genreCoptotermes (C. formosanus) est utilisé, ici, pour enraciner l’arbre.Phylogenetic tree for European Reticulitermes, based on a nuclear DNA sequence(Its2) and built up by the “neighbour-joining” method. The Coptotermes(C. formosanus) family is used here as the root of the tree.


BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)TERMITES/ LE POINT SUR…89RéférencesbibliographiquesBAGNÈRES A.-G., CLÉMENT J.-L.,BLUM M. S., SEVERSON R. F., JOULIEC., LANGE C., 1990. Cuticular hydrocarbonsand defensive compounds ofReticulitermes flavipes (Kollar) andR. santonensis (Feytaud) : polymorphismand chemotaxonomy. Journalof Chemical Ecology, 16 (12) : 3213-3244.BAGNÈRES A.-G., KILLIAN A., CLÉ-MENT J.-L., LANGE C., 1991. Interspecificrecognition among termites ofthe genus Reticulitermes : evidencefor a role for the cuticular hydrocarbons.Journal of Chemical Ecology, 17(12) : 2397-2420.BAGNÈRES A.-G., RIVIÈRE G., CLÉ-MENT J.-L., 1998. Artificial neural networkmodeling of caste odor discriminationbased on cuticular hydrocarbonsin termites. Chemoecology, 8 :201-209.BAGNÈRES A.-G., UVA P., CLÉMENT J.-L., 2003. Description d’une nouvelleespèce de Termite : Reticulitermesurbis n. sp. (Isopt., Rhinotermitidae).Bulletin de la Société Entomologiquede France, 108 (4) : 435-436.BORDEREAU C., CLÉMENT J.-L.,JEQUEL M., VIEAU F., 2002. Termites.Biologie, lutte, réglementation.Europe, départements et territoiresd’outre-mer français. Paris, France,Ctba, 208 p.CLÉMENT J.-L., 1978. Nouveaux critèrestaxonomiques dans le genreReticulitermes, description de nouveauxtaxons français. AnnalesSociété Entomologique de France, 14(2) : 131-141.CLÉMENT J.-L., 1981. Enzymatic polymorphismin the European populationsof various Reticulitermes species(Isoptera). In : Biosystematics ofSocial Insects. Howse P. E., ClémentJ.-L. (éd.). Londres, Royaume-Uni,Academic Press, p. 49-61.CLÉMENT J.-L., 1984. Diagnosticalleles of species in Reticulitermes.Experientia, 40 : 283-285.CLÉMENT J.-L., BAGNÈRES A.-G., 1998.Nestmate recognition in termites. In :Pheromone Communication in SocialInsects. Ants, Wasps, Bees, and Termites.Vander Meer R. K., Breed M. D.,Espelie K. E., Winston M. L. (éd.).Westview Press, p. 125-155.CLÉMENT J.-L., BAGNÈRES A.-G., UVAP., WILFERT L., QUINTANA A., REIN-HARD J., DRONNET S., 2001. Biosystematicsof Reticulitermes termites inEurope : morphological, chemical andmolecular data. Insectes Sociaux, 48 :202-215.JENKINS T. M., DEAN R. E., VERKERKR., FORSHLER B. T., 2001. Phylogeneticanalyses of two mitochondrialgenes and one nuclear intron regionilluminate european subterraneantermite (Isoptera : Rhinotermitidae)gene flow, taxonomy, and introductiondynamics. Molecular Phylogeneticsand Evolution, 20 : 286-293.KAMBHAMPATI S., EGGLETON P.,2000. Taxonomy and phylogeny oftermites. In : Termites, Evolution,Sociality, Symbioses, Ecology. Abe T.,Bignell D., Higashi M. (éd.). Dordrecht,Pays-bas, Kluwer AcademicPublisher, p. 1-23.KUTNIK M., UVA P., BRINKWORTH L.,BAGNÈRES A.-G., 2004. Phytogeographyof two European Reticulitermes(Isoptera) species: the Iberianrefugium. Molecular Ecology, 13 :3 099-3 113.LUCHETTI A., TRENTA M., MANTOVANIB., MARINI M., 2004. Taxonomy andphylogeny of North mediterraneanReticulitermes termites (Isoptera,Rhinotermitidae) : a new insight.Insectes Sociaux, 51 : 117-122.MAYR E., 1963. Animal species andEvolution. Harvard, États-Unis, HarvardUniversity Press.NOIROT C., 1969. Glands and secretions.Biology of Termites. Vol. 1. KrishnaK., Weesner F. M. (éd.). NewYork, États-Unis, Academic Press,p. 223-282.QUINTANA A., REINHARD J., FAURER., UVA P., BAGNÈRES A.-G., MASSIOTG., CLÉMENT J.-L., 2002. Geographicvariation in terpenoid composition ofEuropean Reticulitermes termitedefensive secretion. Journal of ChemicalEcology, 29 (3) : 639-652.UVA P., CLÉMENT J.-L., AUSTIN J., ZAF-FAGNINI V., QUINTANA A., BAGNÈRESA.-G., 2004. Origin of a new Reticulitermestermite inferred from mitochondrialDNA data. Molecular Phylogeneticsand Evolution, 30 : 344-353.VARGO E., 2000. Polymorphism at trinucleotidemicrosatellite loci in thesubterranean termite Reticulitermesflavipes. Molecular Ecology, 9 : 817-829.VIEAU F., 1993. Le termite de SaintongeR. santonensis Feytaud : termiteurbain. Société Zoologique deFrance, 118 (2) : 125-133.VIEAU F., 1999. Biologie comparée deReticulitermes santonensis Feytaud etReticulitermes lucifugus Rossi (Isoptera,Rhinotermitidae) en France : différencesmorphologiques entre lessoldats, modes d’implantationurbaine et forestière, cycles reproducteurs.Actes Colloques InsectesSociaux, 12 : 151-158.VIEAU F., 2001. Comparison of the spatialdistribution and reproductive cycleof Reticulitermes santonensis Feyraudand Reticulitermes lucifugus grasseiClément (Isoptera, Rhinotermitidae)suggests that they represent introducedand native species, respectively.Insectes Sociaux, 48 : 57-62.


90BOIS ET FORÊTS DES TROPIQUES, 2005, N° 283 (1)FOCUS / TERMITESSynopsisIDENTIFYING TERMITES:TOOLS FOR SPECIESDETERMINATION(THE EXAMPLEOF RETICULITERMESIN EUROPE)Magdalena KUTNIK,Anne-Geneviève BAGNÈRESTwo termite genera occurin Europe: the Kalotermes (whichfeed on dry wood) and Reticulitermes(subterranean termites). The Reticulitermesare the most abundant in thenatural environment, but they areincreasingly found in urban environments,where their arrival essentiallycorrelates with human activity. Sixspecies (including one described in2003) and one sub-species are currentlyknown in Europe, mainly in thesouthern countries (Spain, Portugal,France, Greece and Italy). They arecontinuing to spread, and theirappetite for cellulose is causing agreat deal of damage wherever woodis used as a construction material.All termite species are very similar inmorphology, but they react quite differentlyto the various products usedin termite control treatments. It istherefore important to identify thetarget species clearly so that themost appropriate treatment can beused. Research on the differentspecies and their identification alsohelps to track both their evolutionaryhistory and their expansion.The three main techniques used fortermite identification are morphologicalobservation, analytical chemistryand molecular biology.Morphological observationof termitesTermite societies are organised intocastes (workers, soldiers and reproductives).The head of the worker termitefeatures a rigid skeletal part, thepost-clypeus, whose flattened shapein characteristic in the species R. santonensis.Reproductives of thisspecies have yellow tibias. All otherspecies have black tibias, except theCorsican sub-species. Finally, themouthparts in R. santonensis soldiershave a characteristic shape.This means that morphological criteriacan only distinguish R. santonensisfrom all other subterranean termitespecies.ChemotaxinomyMost termite castes are blind, andcommunicate only through chemicalsignals. These are essentially pheromonal(volatile sexual or trackingpheromones and contact pheromonesallowing recognition among individuals)or allomonal (defensive substancesin soldier termites)In all termites, the body is covered witha cuticle containing long-chain hydrocarbonswhose properties and quantitiesvary with each species. Thesehydrocarbons enable termites torecognise each other by touchingantennae. Reticulitermes soldiers havea defensive gland at the front of thehead, which contains terpenes that areemitted when they are under attack.The nature of these defensive substancesis also specific to each species.The specific nature of these chemicalsignatures may be used to distinguishbetween species. The hydrocarbonsand terpenes can be extracted byplunging the termites into an organicsolvent, then separating the substancesby gas chromatography.Analyses of these compounds providean effective basis for distinguishingbetween all European species of termites.The technique is widely usedbecause it is both quick and cheap,but it still requires special preparationof the samples to be identified.Molecular phylogenyand genetic fingerprintingDNA extracted from a single termitecan be amplified with the polymerasechain reaction technique. Thesequence obtained is then analysedby computer. DNA sequences arecharacteristic in each species andmay be used simply as genetic fingerprints.As well as their value as a taxonomictool, molecular studies on Europeantermites have contributed new informationthat has helped to clarify relationshipsbetween species. Thesestudies have successively focusedon proteins, mitochondrial DNAsequences and nuclear DNA (encodingor not). Today, mitochondrialsequences, which remain very consistentover the evolution of a species,are the tools most commonly used todetermine relationships between termitespecies. The most exhaustivelyresearched mitochondrial genes intermites are those coding forenzymes in the respiratory chain andfor ribosomal RNA. An overall phylogenesisfor the Reticulitermes familyin Europe was recently established byanalysing sequences of this type.An overall taxonomic review ofEuropean termites is currently underway. These termites are causing considerabledamage to residentialbuildings and are continuing tospread into urban areas. Studies inanalytical chemistry and molecularbiology are helping to distinguishbetween the species concerned andto better adapt control methods totheir highly specific ecology that is asyet little understood in Europe.

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