Pour survivre dans un nouvel environnement, les animaux doivent se montrer capables d’ajuster leurs préférences alimentaires à la nourriture disponible. En étudiant des drosophiles, des scientifiques de l’Université de Fribourg, en collaboration avec des collègues portugais et allemands, ont démontré que cette faculté d’adaptation dépend aussi de mécanismes cérébraux.

C’est très simple: si une espèce déplacée dans un nouvel environnement n’est pas capable de trouver à son goût la nourriture locale, elle risque fort de disparaître. Or, la faculté de faire évoluer son régime alimentaire dépend de mécanismes relativement peu connus que des scientifiques de quatre institutions (Université de Fribourg, Université de Lausanne, Champalimaud Foundation à Lisbonne, Universität Giessen en Allemagne), ont cherché à mettre au jour.

Pour ce faire, ils ont étudié trois sortes de mouches de fruit: Drosophila melanogaster, une mouche fréquemment utilisée en laboratoire, Drosophila simulans et Drosophila sechellia. D’un point de vue alimentaire, les deux premières sont considérées comme «opportunistes» ou polyphages car elles se nourrissent d’une grande variété d’aliments, en particulier de fruits riches en sucre. Au contraire, la troisième, Drosophila sechellia, native des îles Seychelles, se nourrit exclusivement de noni (Morinda citrifolia), un fruit particulièrement amer, que les deux autres drosophiles évitent soigneusement. Jusqu’ici, les scientifiques pensaient que les préférences alimentaires des mouches étaient déterminées uniquement par la sensibilité de leurs récepteurs sensoriels périphériques. Grâce à des manipulations génétiques sur les trois espèces et aux technologies d’imagerie les plus modernes, ils ont désormais pu montrer que la réalité est plus complexe.

Gourmets de la tête aux pattes
Pour goûter leur nourriture, les mouches du vinaigre utilisent des neurones sensorielles situées en dehors du cerveau et réparties sur tout leur corps, depuis la bouche à leurs pattes en passant par leurs ailes. Logiquement, les scientifiques supposaient que leurs préférences alimentaires étaient déterminées avant tout par le nombre et la sensibilité de ces capteurs gustatifs périphériques. La présente étude, publiée le 26.11.2025 dans le journal Nature, montre toutefois que le cerveau a également son mot à dire.

Un gène qui fait une (petite) différence
Dans un premier temps, les scientifiques ont soumis les trois espèces de mouche à une série d’expériences. «En laboratoire, nous leur avons présenté des substances amères, notamment de le caféine, et des substances sucrées, comme de la sucrose», décrit Enrico Bertolini, chercheur à l’Université de Fribourg.» De ces tests, il est rapidement apparu que le comportement alimentaire de Drosophila sechellia ne pouvait pas uniquement s’expliquer par l’évolution de ses capteurs gustatifs périphériques. «Nous avons bien découvert qu’un gène impliqué dans la perception du goût avait subi une légère modification, la rendant moins sensible à l’amertume que ses deux cousines, mais cette évolution minime ne pouvait, à elle seule, expliquer son penchant exclusif pour le noni», déduit Thomas Auer, professeur assistant à l’Université de Fribourg et responsable de l’étude.

Cerveau contre capteurs périphériques
C’est ainsi que les scientifiques ont décidé d’examiner de plus près la manière dont les mouches traitent les informations gustatives au niveau de leur cerveau central.
Pour y parvenir, les chercheurs de l’Université de Fribourg ont sollicité l’expertise de Carlos Ribeiro et Daniel Münch, à l’époque chercheurs à la Fondation Champalimaud de Lisbonne et maintenant à l’Université Giessen. Par imagerie calcique, ces derniers sont parvenus à visualiser l’activité cérébrale de mouches fournies par le laboratoire de Thomas Auer. «Nous nous sommes plus spécifiquement concentrés sur une région du système nerveux centrale appelée zone subœsophagienne, essentielle à l’alimentation», précise Daniel Münch.

Le cerveau commande
Cette approche a permis aux chercheurs de démontrer que Drosophila sechellia a pu adapter son régime alimentaire en changeant sa manière de traiter l’information sensorielle. «Concrètement, nous avons observé que chez Drosophila sechellia, la zone subœsophagienne s’active davantage lorsqu’on lui propose du noni plutôt que du jus sucré. Cette activation plus forte déclenche alors les commandes motrices liées à l’alimentation», explique Carlos Ribeiro, «et c’est l’inverse pour les deux autres mouches, ce qui explique leur appétence pour les aliments sucrés.»
Autrement dit, l'évolution des préférences alimentaires des insectes est à chercher dans le cerveau et pas uniquement au niveau des capteurs sensoriels périphériques.
Cette découverte pourrait avoir des applications en matière de stratégies de contrôle des insectes. «Jusqu’à présent, on pensait qu’il fallait agir sur leurs capteurs périphériques pour modifier leur comportement alimentaire. Ce n’est peut-être pas la seule solution», conclut Thomas Auer.

Bertolini, E., Münch, D., Pascual, J., Auer, Th. et al. Evolution of taste processing shifts dietary preference. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09766-6