Lorsqu’elles se sentent en danger, les chenilles processionnaires émettent des poils appelés « soies » dans l’air. Ces dernières provoquent des réactions d’urtication pour l’homme et les animaux domestiques. D’où vient ce mécanisme de défense ? Comment fonctionne-t-il ?

Les chenilles processionnaires du pin et du chêne sont recouvertes de milliers de poils qui ont chacun une fonction spécifique. Le seul type de poil urticant de la chenille processionnaire pouvant être propulsé comme moyen de défense est appelé « soie urticante » et est invisible à l’œil nu. Ces soies se présentent sous forme de harpons, qui cassent et libèrent une protéine provoquant des urtications : la thaumétopoéine.

Les soies sont divisées en trois catégories :

• Les soies véritables qui sont des poils détachables,
• Les soies modifiées qui sont des poils rigides chez les larves,
• Les épines qui sont des structures complexes remplies de sécrétions qu’on retrouve également chez les larves.
  

Cependant, chez les chenilles processionnaires, on ne retrouve que les soies véritables, également présentes en forte densité chez un grand nombre d’espèces d’insectes et qui ont des implications importantes pour la santé humaine et animale.

Quelle est la structure des soies urticantes de chenilles processionnaires ?

Les soies urticantes de la chenille processionnaire dérivent du poil typique des insectes. En effet, par rapport à ces derniers, les soies de chenilles processionnaires présentent une perte de connexion neurale ainsi qu’une perte d’attache à la partie externe de leur corps, comme le montre l’illustration ci-dessous.

Ces soies, très courtes et fines, mesurent moins d’un demi-centimètre, et se trouvent par dizaines de milliers sur les parties dorsales du corps de la chenille, appelées « miroirs », des petits sacs à l’arrière de l’abdomen. Les soies apparaissent au 3ème stade larvaire et s’y développent par milliers en même temps que le stade larvaire continue.

Chez les papillons de chenille processionnaire, les soies urticantes ne sont plus présentes.

Comment les chenilles processionnaires libèrent-elles leurs soies urticantes ? 

Les chenilles processionnaires utilisent leur soies urticantes, nombreuses et détachables comme un mécanisme de défense actif ou passif.

Un déclencheur : le danger

En premier lieu, lorsque les processionnaires perçoivent un danger, elles ouvrent leur miroir, leur permettant ainsi de libérer une importante quantité de soies urticantes. La chenille libère volontairement ses soies après un stimulus mécanique, lorsqu’elle est heurtée ou touchée, ou bien après un stimulus vibratoire signalant un mouvement à proximité, comme celui d’un prédateur.

Le processus de libération des soies urticantes est le même, quel que soit le stimulus perçu (mécanique ou vibratoire) : après l’apparition du stimulus, la chenille le détecte grâce à ses poils sensoriels qui envoient un signal nerveux et provoque, de ce fait, une libération défensive des soies urticantes après l’ouverture des miroirs.

Libération passive

À la fin de leur cycle larvaire, lorsqu’elles s’enfouissent dans le sol, les chenilles peuvent également libérer des soies urticantes, qui débordent alors des miroirs comme illustré ci-dessous.

Dispersion des soies urticantes

Le vent peut transporter les soies urticantes sur de grandes distances. Cependant, les soies courtes sont capables de se disperser plus loin que les soies longues.

En effet, il y a une variation de la longueur des poils chez les processionnaires du pin et du chêne. On retrouve les soies les plus longues chez la processionnaire du pin, et elles mesurent en moyenne deux fois la longueur de celles de la processionnaire du chêne. Ainsi, les soies des processionnaires du chêne, plus courtes, peuvent se disperser jusqu’à 12 km la nuit, contre 6,5 km le jour. Cela s’explique par le fait que les chenilles sont actives la nuit : elles sortent de leur nid pour se déplacer et se nourrir. En journée, elles restent cachées dans leur nid, limitant ainsi la dispersion des soies. A l’inverse, les soies des processionnaires du pin, plus longues, se dispersent sur de plus faibles distances, environ 2,5 km.

Le vent joue un rôle clé dans la dispersion des soies urticantes. Plus on s’éloigne du nid, moins il y a de soies. Mais le vent peut les transporter sur de grandes distances, selon la taille des soies et de la force du vent dominant. C’est pourquoi, même sans contact direct avec les chenilles, des personnes peuvent ressentir des irritations à cause du vent qui transporte les soies.

Les soies se renouvellent à chaque mue des chenilles, et certaines d’entre elles restent fixées à leur ancienne peau, témoignant du caractère dynamique et multifonctionnel du système de défense. Cela explique pourquoi on trouve un grand nombre de soies dans les tentes larvaires qu’elles utilisent sur les arbres, mais aussi sur les sites de nymphose.

Les soies peuvent rester efficaces même après plusieurs années, et résister à des températures extrêmes allant jusqu’à 110°C.

Que se passe-t-il dans notre corps, lorsque nous sommes exposés aux soies urticantes ?

Lorsque les soies urticantes microscopiques entrent en contact avec notre peau ou nos muqueuses (comme celles de la bouche, du nez ou des yeux), elles s’y implantent et libèrent une protéine toxique, la thaumétopoéine.

En premier lieu, la libération de thaumétopoéine déclenche une réaction inflammatoire locale immédiate. Cela se manifeste généralement par des rougeurs, des démangeaisons, des éruptions cutanées et, dans certains cas, par l’apparition de cloques.

Ensuite, le système immunitaire s’active et identifie la thaumétopoéine comme une substance étrangère, de manière similaire à ce qu’il ferait face à un virus ou a une bactérie. Ainsi, les premières cellules à intervenir sont les macrophages, qui font partie de la première ligne de défense de notre organisme. Ces cellules “mangent” ou absorbent les particules étrangères, comme la thaumétopoéine, et, en réaction, elles libèrent des enzymes, notamment des chitinases. Ces enzymes ont pour mission de dégrader la chitine, une substance présente dans la structure des soies, et la rendre moins dangereuse. 

Cette dégradation libère des fragments antigéniques que le système immunitaire utilise pour reconnaître l’agresseur, la thaumétopoéine, qui est alors présentée aux lymphocytes, qui s’activent et commencent à fabriquer des armes spécifiques pour combattre cette invasion.

C’est ainsi que le système immunitaire se prépare à défendre l’organisme en lançant une réponse immunitaire ciblée. 

Chez certaines personnes, en particulier celles ayant déjà été exposées ou sensibilisées, cette activation du système immunitaire peut provoquer des réactions allergiques sévères. Celles-ci peuvent inclure des œdèmes, des difficultés respiratoires ou, plus rarement, un choc anaphylactique, nécessitant une prise en charge médicale urgente.

En présence de soies urticantes, il est recommandé de ne pas frotter la peau afin d’éviter une éventuelle pénétration des soies et de rincer la zone atteinte à l’eau claire. Cette information est délivrée à titre préventif et ne se substitue en aucun cas à un avis ou à une prise en charge médicale.

Quelle est l’origine des soies urticantes de chenilles processionnaires ?

Les Grecs anciens connaissaient déjà la nature urticante des larves de chenilles processionnaires. Par ailleurs, les scientifiques n’ont étudié l’origine évolutive de cette espèce que très récemment.

Une origine évolutive liée au mécanisme de défense

Dans un premier temps, les soies véritables ont une réelle fonction protectrice contre les ennemis des chenilles processionnaires. En effet, des analyses génétiques ont montré qu’elles étaient présentes en Europe dès le Tertiaire, période durant laquelle elles ont développé des mécanismes de défense, dont les soies véritables, pour se protéger des prédateurs.

Ces soies urticantes sont également associées au mode de vie grégaire des chenilles processionnaires, c’est-à-dire leur tendance à se déplacer et vivre en groupe. Cette stratégie sociale favorise la protection collective et la colonisation de nouveaux habitats, tout en renforçant l’efficacité de leur système défensif.

Une origine incertaine

Cependant, cette origine pourrait cacher une autre fonction mais les difficultés rencontrées pour détecter les effets des structures venimeuses sur les prédateurs limitent considérablement les informations disponibles sur l’écologie et l’évolution de ces systèmes défensifs.

En conclusion, bien que la présence de soies urticantes ne soit pas un phénomène récent chez la chenille processionnaire, elle fait partie de l’espèce depuis des milliers d’années suite à une coévolution écologique, adaptée à leurs environnements et leurs prédateurs, bien que les conditions exactes de cette évolution ne soient détaillées. Ainsi, la présence de soies véritables urticantes leur a donné un avantage adaptatif qui est toujours d’actualité.