PHEROSENSOR #1 Comment sentir la présence d’un insecte ravageur avant même de le voir ?

Comment sentir la présence d’un insecte ravageur avant même de le voir ?

C'est à cette question que le projet PHEROSENSOR s'est attaché à répondre au cours des six dernières années, et c’est cette question que nous avons adressé à Philippe Lucas lors d’un entretien en laboratoire.
Dans un contexte marqué par le dérèglement climatique et l'intensification des échanges commerciaux, la détection précoce des insectes ravageurs invasifs constitue un enjeu majeur pour la protection des cultures. La stratégie classique est fondée sur l’utilisation de pièges phéromonaux. PHEROSENSOR propose un nouveau paradigme : identifier la présence des ravageurs en détectant leurs phéromones^[1]. Mais, les technologies actuelles ne permettent pas de détecter ces composés émis à très faibles doses puis largement dilués dans l'air.

Rembobinons… le projet est, selon ses mots, « parti d'une page blanche », avec une ambition forte : développer des capteurs bio-inspirés reposant sur les performances remarquables des récepteurs phéromonaux des insectes.

Une page blanche pour le projet, mais un socle scientifique construit au fil de plusieurs décennies de recherche.
C’est toute une carrière que Philippe Lucas a dédié à la neurobiologie de l'olfaction chez les insectes : il cherche à comprendre comment ces animaux détectent les odeurs, quelles informations ils en extraient, comment leur système nerveux les encode et comment ce traitement de l’information se traduit en réponses comportementales, notamment pour s’orienter dans des panaches d’odeur.

Ses travaux sur la communication chimique et phéromonale ont mis en évidence les propriétés remarquables de ces systèmes biologiques ! Les insectes sont capables de s’orienter en plein vol dans des panaches odorants à des concentrations extrêmement faibles. Les récepteurs dédiés à la détection phéromonale chez les insectes figurent parmi les plus sensibles et les plus spécifiques connus.

PHEROSENSOR est né d'une hypothèse scientifique simple : et si les performances olfactives des insectes pouvaient inspirer une nouvelle génération de capteurs ?
Les chercheurs ont fait le choix d'étudier trois ravageurs invasifs : deux papillons de nuit et le charançon rouge du palmier. En travaillant sur les phéromones de deux grands groupes d'insectes^[2], tous deux utilisant des phéromones différentes, sexuelles chez les lépidoptères et d’agrégation chez les coléoptères, ils posent les bases d'une nouvelle génération de capteurs dont les principes pourront être adaptés à un grand nombre de ravageurs invasifs.

Compte tenu du caractère exploratoire de cette approche, deux voies de recherche complémentaires ont été développées simultanément :

• un capteur biologique, reposant sur des mouches sentinelles génétiquement modifiées pour exprimer un récepteur phéromonal^[3] et l'analyse de leur réponse électrophysiologique ;
• un capteur physique, fondé sur le greffage de récepteurs phéromonaux sur une membrane résonnante en diamant afin de convertir la liaison des molécules de phéromone en signal électrique mesurable.

Six ans plus tard, ce pari scientifique a permis de franchir plusieurs jalons majeurs :

• identification et caractérisation des récepteurs phéromonaux des espèces étudiées ;
• production de deux lignées de mouches sentinelles hypersensibles ;
• développement de deux démonstrateurs complémentaires de capteurs biologiques et capteurs physiques, tous deux étant ultra sensibles et spécifiques ;
• modélisation en paysage agricole de la propagation des panaches de phéromones, de la localisation des insectes en inversant ce modèle, et optimisation du placement des capteurs.

Au-delà du développement de ces deux démonstrateurs, PHEROSENSOR a permis de produire de nouvelles connaissances sur la détection olfactive des insectes et de poser les bases de modèles intégrant données olfactives, biologiques et météorologiques pour une surveillance plus prédictive des ravageurs et une agriculture de précision.

Ces résultats illustrent le chemin parcouru par PHEROSENSOR : d'une recherche fondamentale sur l'olfaction des insectes au développement de nouvelles approches pour la surveillance des ravageurs.
Cette dynamique, au-delà de servir de socle à de futurs projets de recherche, tisse des liens avec le projet ARDECO, qui explore l'utilisation des médiateurs chimiques pour développer des stratégies innovantes de protection durable des cultures.

Les résultats des projets du PPR Cultiver et Protéger Autrement seront présentés les 13 et 14 octobre 2026, lors des Journées annuelles consacrées au thème : « De la rupture scientifique à l'innovation pour la protection durable des cultures ».

[1] Phéromone : signal chimique émis par un individu et perçu par d'autres individus de la même espèce, chez lesquels il déclenche une réponse comportementale ou physiologique. Exemple : chez les papillons de nuit, les femelles émettent une phéromone sexuelle spécifique de chaque espèce qui attire les mâles à distance.

[2] Lépidoptères et Coléoptères rassemblent un très grand nombre de ravageurs des cultures.

[3] Des lignées de drosophiles exprimant un récepteur phéromonal exogène dans leurs neurones olfactifs sont établies, leur conférant une hypersensibilité à la phéromone du ravageur ciblé. Ce sont les mouches sentinelles.