Au cours des 250 millions d'années d'évolution des insectes, jamais on n'avait vu apparaître de nouvelles ailes. Des transformations, oui. Des pertes, oui. Mais pas d'ajout. Une équipe de l'Institut de biologie du développement de Marseille-Luminy (CNRS/Université Aix-Marseille 2) vient de briser ce dogme en apportant les preuves que le casque exubérant des membracides, un groupe d'insectes cousin des cigales, est en fait une troisième paire d'ailes profondément modifiée. Cette découverte est publiée dans la revue Nature du 5 mai 2011 dont elle fait la couverture.
Les membracides (1) sont un groupe d'insectes cousin des cigales, dont les espèces rivalisent d'originalité dans leurs formes, leurs textures et leurs couleurs. Cette diversité est largement conférée par une structure surprenante, recouvrant en grande partie leurs corps : un casque. Celui-ci ressemble parfois à une fourmi en posture d'attaque, d'autres fois à une déjection d'oiseau, à une feuille morte, à une épine... Avant que l'équipe de Nicolas Gompel et Benjamin Prud'homme, tous deux chercheurs CNRS, ne les observe au microscope électronique, l'origine évolutive de cette structure était encore controversée.
Contrairement à la corne du scarabée rhinocéros, le casque des membracides n'est pas une simple excroissance de la cuticule (2), mais un appendice dorsal attaché de chaque côté du thorax par une articulation, avec des muscles et de la membrane flexible qui lui permettent d'être mobile. Ces observations anatomiques ont été confirmées par les chercheurs au niveau génétique : les mêmes gènes interviennent pour le développement du casque et des ailes. Les membracides seraient donc des insectes à trois paires d'ailes, dont l'une est profondément modifiée, méconnaissable.
Cette découverte est le premier exemple d'un changement du plan d'organisation des insectes par l'ajout d'une nouveauté évolutive. Ce plan se définit par un corps divisé en trois parties (tête, thorax et abdomen), une paire d'antennes, trois paires de pattes et, le plus souvent, deux paires d'ailes, toujours présentes sur le deuxième et le troisième segment du thorax. Mais, il existe des variations autour de ce plan général. Chez les mouches et les moustiques, par exemple, les ailes postérieures sont réduites à de petits ballons appelés balanciers. Chez les coléoptères (coccinelles, scarabées, hannetons...), la première paire est transformée en élytres, ces ''ailes'' dures et souvent colorées qui protègent les ailes postérieures. Chez certains insectes, les ailes ont même totalement disparu. C'est le cas pour les puces ou les poux au mode de vie parasite, ou pour les punaises rouges, communément appelées Gendarmes.
