Les insectes (exposé)

« De nombreux insectes alternent un stade larvaire et une vie adulte sexuée, ces deux formes du même individu pouvant être très différentes et montrer des modes de vie bien distincts.

Les larves de libellules, par exemple, sont de féroces carnassiers aquatiques, alors que les adultes sont des prédateurs aériens : il n'y a pas de concurrence alimentaire entre larves et adultes.

La durée du stade larvaire est très variable.

La larve de hanneton passe deux ans dans le sol, celle du lucane quatre ans dans le bois de l'arbre où elle a été pondue.

l:asticot en revanche ne met que quelques jours à donner une mouche.

Les formes adultes de ces trois espèces ont une durée de vie brève.

La reproduction est généralement sexuée (elle passe par une fécondation}, mais aussi, parfois, parthénogénétique.

La parthénogenèse est la reproduction de femelles non fécondées, assez fréquente chez les hyménoptères (abeilles).

Si l'œuf non fécondé engendre un individu male, la parthénogenèse est dite arrhénotoque -thélytoque si l'œuf donne une femelle , deutérotoque s'il nait aussi bien des males que des femelles.

La parthénogenèse alterne avec une reproduction sexuée (on l'observe bien chez les pucerons, par exemple) .

Ble peut intervenir dès le stade larvaire, c'est alors la larve elle-même qui se reproduit • Les larves des papillons (lépidoptères), ou chenilles, possèdent trois paires de pattes thoraciques, cinq paires de fausses-pattes abdominales et des glandes productrices de soie .

Presque toutes sont végétariennes Oa larve du bombyx.

ou ver à soie , se nourrit exdusivement de feuilles cle mûrier).

Blesse fabriquent un· coc• dans lequel elles se métamorphosent ·Les larves de certains coléoptères (carabes, dynastes , coccinelles, • vers luisants) • • ont un corps allongé, pourvu de pattes robustes et longues .

Bles sont de mœurs carnassières , avec une alimentation de type broyeur.

• Les larves du type de celle du hanneton ( • ver blanc o), peu agiles, présentent un abdomen volumineux, souvent replié ventralement Elles fouillent la terre et se nourrissent de végétaux, même en décomposition, abîment les fruits, les graines et les tiges .

• Les larves vermiformes (asticots des mouches) ne présentent pas de pattes et leur tête a des dimensions réduites .

• Les larves des hyménoptères parasites (ichneumons , certaines guépes, qui pondent leurs œufs clans d'autres insectes ou des araignées) ont la forme d'un petit crustacé.

lA•n-PHosl ------------------------~ •Chez les insectes sans ailes DE LA CHENIW AU PAPILLON La vie d'un lépidoptère (papillon) se divise en trois stades distincts : la larve ou chenille, la nymphe ou chrysalide , et 1'1111ago ou insecte adulte, comme l'illustre ce~ (Popilio machaon), avec sa chrysalide et sa chenille .

Il y a toutefois un stade antérieur à celui de chenille : l'œuf.

l'eut la ponte s'effectue le plus souvent à l'air libre.

les œufs sont collés sur un support (écorce, tige, feuille ou fleurs devant servir de nourriture aux che­ nilles), mais les femelles de certaines espèces possèdent un organe à l'ex­ trémité de l'abdomen (tarière) au moyen duquel elles perforent les tis­ sus végétaux où les œufs sont dépo­ sés.

D'autres, comme les satyrides, les laissent tomber en volant.

tandis que les femelles hétérocères les pon­ dent par groupes et les recouvrent d'écailles ou de poils.

L'inwbation varie en fonction de la température ambiante, de quelques jours, voire quelques heures, à plu­ sieurs mois.

Dans les régions à dimat tempéré, beaucoup sont pondus à l'automne, pour ne donner naissance aux chenilles qu'au printemps.

La chetlllle C'est le stade pendant lequel l'insecte acwmule des réserves.

De petite taille à la naissance, la chenille aug­ mente rapidement de masse Oa larve du Bombyx multiplie par 10 000 sa masse au cours du stade larvaire, celle cle Cossus den 000}.

Son enve­ loppe de ruticule devient vite trop étroite et elle subit en général quatre mues de croissance .

A l'approche d'une mue, la chenille cesse toute activité et se dissimule.

Elle avale cle grandes quantités d'air, ce qui la fait gonfler, et l'enveloppe se rompt.

la nouvelle cuticule est molle et la chenille demeure très wlnérable jusqu'à ce que son enveloppe corporelle durcisse au contact de l'air.

la durée de l'état larvaire varie de quelques jours à 2 ou l ans.

Le déve­ loppement commence en été, s'arrête en hiver (diapause), reprend au prin­ temps suivant.

et s'interrompt parfois par trop grande chaleur.

Les chenilles sont généralement solitaires mais celles issues de pontes collectives peuvent rester groupées et ne se séparer qu'après une ou deux mues ; d'autres sont grégaires jusqu'au stade cle la nym­ phose et les cocons restent entassés dans un nid commun Oes chenilles processionnaires sont ainsi remar­ quables pour leur habitude de se déplacer en colonnes serrées).

La.,.,.

Après la 4' mue, la nymphose se dédlenche sous action hormonale.

L'insecte s'immobilise et tisse un fil cle soie grace à des glandes séricigénes, pour former un cocon.

La nymphe dans son cocon porte le nom cle chry­ salide.

Au cours de la nymphose, les tissus cle la chenille se dissocient (histolyse) puis se réédifient entièrement (histogenèse) pour former ceux cle l'adulte.

La nymphose.

comme le stade larvaire, est de durée variable.

l'édesloa de fadulte Elle s'opère par une rupture longitu­ dinale du tégument de la chrysalide.

A la sortie, les ailes sont petites et fri­ pées et elles se déplient sous l'afflux du sang qui remplit leurs nerwres.

Le papillon se place cle manière à ce qu'elles pendent et demeurent immobiles jusqu'à ce qu'elles soient bien déployées et séches.

(aptérygotes), la larve est un modèle réduit de l'adulte : il n'y a pas de métamorphose.

, • Chez d'autres insectes, les caractères de l'adulte apparaissent progressivement, au cours des différentes étapes de la vie larvaire : il y a bien transformation, mais pas de métamorphose à proprement parler .

C'est le cas des libellules, des blattes, des criquets (orthoptères), des pene­ orellles ou forficules (dermoptères) , des punaises et des pucerons.

• Chez les autres insectes, comme les scarabées (coléoptères), les papillons Oépidoptères), les mouches (diptères), les puces (siphonaptères) et les abeilles et fourmis (hyménoptères), la larve subit une véritable métamorphose .

Après une série de mues, elle passe par une phase de nymphe, au terme de laquelle elle donne un adulte aux caractères très différents .

Le déclenchement de la métamorphose est hormonal.

Deux hormones sont en jeu : une hormone cle mue et une hormone juvénile.

Si les deux sont présentes au moment de la mue, la forme qui suit est encore de type larvaire, si en revanche l'hormone juvénile est absente, la larve devient une nymphe, puis un insecte adulte, l'imago .

LES SIGNAUX DE COMMUNICATION lEs VlllATIONS SONœES La communication acoustique est très répandue chez les insectes , pour la reproduction ou la protection contre les prédateurs (signaux d'alarme ou d'intimidation).

Les ultrasons émis par certains papillons (,4rctiides) brouillent les systèmes de sonar des chauves­ souris .

Chez les abeilles, des signaux sonores sont émis penclant la danse qui sert à définir la distance et la direction d'une nouvelle source de nourriture.

La communication sonore se décline sous quatre formes : la percussion, la stridulation, la vibration alaire et la vibration membranaire.

La perwssion Le plus connu des utilisateurs de ce mode de communication est Amobium, un coléoptère xylophage (mangeur de bois) qui creuse le bois des vieux meubles et les parquets.

Il frappe sa tête contre les parois des galeries.

Le son produit est traditionnellement appelé • horloge de la mort • .

Ces bruits, à l'origine de nombreuses superstitions.

sont de simples appels sexuels.

La stridulation Le système de stridulation des grillons est simple : la face interne de chaque élytre (aile épaisse) est barrée par une rangée de petites dents qui émet des sons lorsqu'elle est frottée contre le rebord intérieur de l'élytre opposé.

Les s.lllerelles produisent des sons plus complexes, dont le champ de fréquence est très vaste et s'étend jusque dans les ultrasons.

La vibration alaire Cette vibration sonore est produite par le mouvement des ailes penclant le vol, les ondes de pression et de décompression de l'air produisant un son d'autant plus aigu que les battements sont rapides .

Ainsi , chez les papillons, la fréquence cle 20 battements par seconde est trop faible pour produire un son audible, il ne devient perceptible à l'oreille humaine qu'avec des insectes comme l'abeille (250 battements par seconde) .

La fréquence est constante pour une espèce donnée, même si on constate de légères variations liées à la température, l'âge et le sexe de l'animal.

La vibration alaire est utilisée comme signal de communication sexuelle chez certaines mouches, comme les drosophiles .

Une membrane tendue sur une cavité peut vibrer sous l'action de muscles spécifiques.

Chez la clgole, le premier segment cle l'abdomen s'est différencié en we de la production de sons .

1.J1 COMMUNICATION CHIMIQUE les phéromones sont des substances chimiques qui, libérées par un individu, peuvent déclencher une réaction chez ses congénères.

Les phéromones interviennent dans le comportement sexuel Oes phéromones émises par les femelles permettent aux males de les localiser) et les relations cle groupe chez les insectes vivant en société.

Les ""1tw#s, comme d'autres insectes sociaux, échangen t de t els signaux chimiques en se trans­ mettant de la nourriture (trophallaxie).

Les abeilles mélipones (Trigona postico) badigeonnent de sécrétions salivaires chaque touffe d'herbe, traçant ainsi un chemin entre la ruche et une source alimentaire intéressante.

La reine des abeilles, des fourmis ou des termites, échange de la salive avec ses OIMiers ou ses solclats : chaque insecte est alors marqué par le parfum de sa reine, et reconnaît ceux de sa communauté.

Les émissions de lumière sont destinées à favoriser le rapprochement des adultes en période de reproduction .

Chez le "1..,,,,-e (ver luisant) les males en vol sont attirés par la lumière émise par les femelles.

La forme des taches lumineuses et leur configuration varient d'une espèce à l'autre : les signaux des lampyres nocturnes sont formés cle deux traits parallèles suivis de deux points, alors que chez l'espèce Phousis splendidu/o on observe deux gros points, quatre petits, et une courte bande transversale.

La production de lumière par les insectes a fasciné les scientifiques.

Des savants tels que Spallanzani, Darwin, Pasteur et Faraclay l'ont étudiée.

La lumière émise est étonnante car elle ne produit pas de chaleur : elle résulte d'une réaction chimique entre une protéine, la luciférine, et une enzyme, la luciférase, en présence d'énergie, sous la forme d'ATP (adénosine triphosphate) .

Cette réaction, et le type de phosphorescence obtenue, est spécifiquement biologique (produite par des êtres vivants tels que des insectes ou des poissons abyssaux) : elle a été adoptée comme moyen de détection de la vie dans l'espace (une sonde spatiale qui contient de la luciférine et de la luciférase n'émettra de rayonnement que si le milieu où elle a été envoyée contient de l'ATP, signalant la présence de cet élément fondamental de la vie).

Les organes lumineux se rencontrent surtout chez les coléoptères, de la famille des lampyres (et lucioles), mais aussi cle celle des élatéridés (pyrophores) .

Le plus lumineux cle ces insectes, Pyrophorus, émet une lumière verdatre au niveau du thorax et un flash orangé visible seulement en vol.

Ses œufs et ses larves sont également luminescents.

La lumière émise n'est pas continue , mais intermittente, et curieusement synchrone chez les lucioles, qui transforment les arbres qui en abritent beaucoup en sapins de noël clignotants.. »