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ASPECT EXTERIEUR  DES INSECTES

 

Tableau de repérage

 

 

 

Exemple d’anatomie externe d’un Coléoptère carnivore

 

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Aspect extérieur

Malgré la diversité des espèces, qui ont toutes subies de nombreuses adaptations divergentes, modelant des formes d’une richesse unique dans le monde animal, il est pratiquement impossible de donner un profil général  pour tous les insectes.

Il y a très peu de rapports entre la forme élancée d’une mante religieuse, avec celle, hémisphérique, d’un Scarabée.

De plus, la forme d’une larve par rapport à l’imago est bien différente, la Chenille et le Papillon, le Ver fil de fer et le Taupin.

Cependant, malgré toutes ces formes extravagantes, il est toujours possible de déterminer l’architecture du corps d’un insecte :

Il se décompose toujours en trois parties : la tête portant une paire d’antennes, le thorax portant trois paires de pattes et généralement deux paires d’ailes (sauf régression) et l’abdomen.

Comme les formes, les dimensions sont également sujettes à des variations énormes au sein d’une même famille :

Les micro lépidoptères mesurant environ 5mm d’envergure et les papillons tropicaux atteignant les 250 mm comme l’attacus atlas ou les 2 mm d’un Charançon (Coléoptère) et les 170 mm d’un scarabée exotique, le Dynastes hercules.

Il y a aussi le dimorphisme sexuel affectant la forme ou la taille, l’exemple typique étant le mâle du Lucanus cervus avec ses mandibules démesurées, sa femelle mesure environ 45 mm alors qu'il avoisine les 100 mm avec les mandibules.

La température, la qualité et l’abondance de  nourriture influent énormément sur le développement des larves et donc sur leur taille.

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Les téguments

Comme pour l’ensemble des Arthropodes, les téguments constituent une enveloppe plus ou mois rigide que l’on nomme exosquelette.

Constitution

-La peau des insectes se compose de deux parties :

-Une couche de cellules constitue l’épiderme.

-Une pellicule secrétée par l’épiderme : la cuticule qui est constituée de trois couches superposées :

1)-L’endocuticule (la couche la plus interne) qui contient des lamelles de chitine en « suspension » dans une protéine hydratée, cet ensemble est souple.

2)-L’exocuticule a la même composition, mais la protéine est déshydratée, ce qui la rend parfaitement rigide.

Cette couche est absente au niveau des articulations.

3)-L’épicuticule (la plus externe) ne contient pas de chitine, c’est une couche mince de protéines recouvertes d’un film lipidique.

 

Rôles

Parmi les plus importants :

1)-Constitution d’une enveloppe semi-rigide offrant une base de fixation pour les muscles.

2)-Formation d’une carapace très résistante aux agressions mécaniques.

3)-Constitution d’une barrière parfaitement étanche à l’eau, et à l’inverse, elle interdit toute évaporation des liquides internes, c’est pour cela qu’une blessure qui entame profondément le tégument, est souvent mortelle pour l’insecte.

 

Epaisseur

Pour un même insecte, l’épaisseur des téguments est très variable, s’échelonnant de quelques dizaines de microns à un millimètre. Elle est généralement très fine au niveau des articulations pour permettre les mouvements.

Ce sont les Coléoptères qui sont dotés des cuirasses les plus épaisses.

 

Couleurs

Pour  un très grand nombre d’insectes, les couleurs, parfois splendides, sont dues à des accumulations  spécifiques de différents pigments au niveau de l’épiderme et de l’endocuticule.

Pour d’autres, la couleur de fond est transformée par des phénomènes physiques

C’est le cas ,entre autre, des couleurs métalliques observées chez les Coléoptères (Hoplia), les Hyménoptères, Lépidoptères (Morpho) la structure lamellaire particulière de la cuticule provoque la diffraction de la lumière et irise la couleur de base.

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Ornementations diverses

L’aspect extérieur peut aussi être caractérisé par la présence de poils, d’épines ou verrues

Les poils, d’origines tégumentaires ont des rôles très variés :

a)- Création d’une fourrure plus ou moins dense, jouant le rôle d’isolant thermique, comme chez les Bourdons.

b)- Augmentation du volume du corps pour dissuader les prédateurs, comme chez les chenilles.

c)- Constitution du revêtement coloré des ailes de papillons, dont les poils sont aplatis et forment les écailles.    

d)- Camouflage de l’insecte, par gommage des contours.

e)- Réalisation d’une barrière défensive grâce à des poils urticants (chenilles de la Processionnaire du pin)

f)-  Piégeage du pollen, chez les insectes butineurs (Abeilles, Bourdons)

g)- Barrière aux poussières, comme sur les articulations des Coléoptères ou à l’entrée des stigmates respiratoires.

h)- Poils spécialisés dans la réception des vibrations, phéromones, odeurs, températures etc : poils tactiles

i)-  Poils spécialisés dans le maintien à la surface de l’eau des espèces d’insectes sus aquatiques, comme les « Araignées d’eau » Aquarius naja ou certains moustiques par exemple. Poils hydrofuges.

 

La tête

Elle est de forme plus ou moins sphérique et se loge à la manière d’une rotule dans la partie concave du premier segment thoracique. Par ce type de liaison, elle est relativement mobile.

Elle résulte de la fusion complète des six premiers segments rencontrés sur les ancêtres des arthropodes (préarthropodes du genre Péripates, par exemple)

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Voir une tête d’insecte

Pièces buccales

D’une famille à l’autre, ces organes sont très différents en raison des spécialisations alimentaires divergentes, malgré tout, nous pouvons reconnaître les différentes pièces.

Petit rappel : Les pièces buccales sont issues de la transformation des quatre paires de pattes présentes sur les premiers segments des arthropodes primitifs. L’évolution a conduit à la formation de ces pièces buccales du type broyeur chez les premiers insectes (phytophages et carnassiers) et, par la suite,  à partir de ce type, certains groupes ont vu ces organes se modifier pour s’adapter à des modes alimentaires particuliers (suceurs, lécheurs, piqueurs)

 

De la face supérieure à la face inférieure, et encadrant la bouche, nous distinguons:

 

Lèvre supérieure ou labre :

Sorte de repli tégumentaire qui protège la bouche et les autres pièces buccales. La partie interne du labre constitue le palais appelé épipharynx. La lèvre supérieure prolonge la plaque frontale de la tête : le clipeus.

 

Mandibules

Par paires, ce sont des appendices fortement chitinisés qui ont pour mission de broyer ou couper les aliments. Elles sont très développées chez les insectes carnivores.

 

Maxilles ou mâchoires

Au nombre de deux, ces pièces ont un double rôle, mécanique et sensoriel. Elles sont constituées d’une base à deux articles (cardo et stipe), chaque stipe porte à son extrémité des organes masticateurs plus ou moins dentés (une lacinia et une galea), leur mission est de déchiqueter la nourriture. En position latérale externe se trouve un appendice appelé palpe maxillaire, dont le rôle est gustatif et olfactif.

 

Lèvre inférieure ou labium

Provient de la fusion de deux pièces buccales semblables aux maxilles, c'est une base large à deux articles (post-mentum et pré-mentum) Le pré-mentum porte à son extrémité et en position médiane quatre petites lamelles (semblables aux lacinia et galea) appelées glosses et deux autres, les paraglosses, ensuite en position latérale, nous trouvons les palpes labiaux dont la fonction est sensorielle.

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L’hypopharynx

Ce n’est pas une pièce buccale à proprement parler,  mais comme il constitue le « plancher »  de la bouche, et fait le pendant de l’épipharynx, je pense qu’il est nécessaire d’en parler.  Il se présente comme une gouttière chitinisée qui se transforme progressivement en tube pour se raccorder à l’oesophage.

 

Antennes   Voir les différents types d’antennes (à venir)

Au nombre d’une paire, ces organes ont une importance capitale dans la vie sensorielle de l’insecte.

Comme pour les pièces buccales, on pense que les antennes proviennent de la transformation et la spécialisation de la première paire de patte des arthropodes primitifs.

1)-Structure :

Les formes d’antennes sont très variées. Ces organes sont reliés à la tête par un petit axe formant une rotule qui se loge dans un cratère plus ou moins accentué. Sur cette rotule vient se fixer le premier article de l’antenne, généralement plus long que les autres et qui porte le nom de scape. Le reste de l’antenne porte le nom de fouet et se présente comme une succession d’articles plus ou moins nombreux, cette dernière s’articule aussi sur le scape par l’intermédiaire d’une rotule.

Les antennes peuvent être très longues, comme chez les Sauterelles et les Capricornes ou au contraire être très courtes comme chez les Mouches.

Les articles peuvent être nus ou agrémentés de poils ou de lamelles.

2)-Rôle :

Des études ont permis de mettre en évidence de nombreux sites récepteurs à la surface de leurs articles, comme au niveau de certaines articulations dont :

-  Réception des tentions tégumentaires aux articulations du scape, ceci permet d’apprécier certains mouvements et vibrations de l’air.

-  Perception tactile par les poils.

-  Perception olfactive grâce à des plaques poreuses et d’autres types de poils.

-  Perception thermique, parfois très infimes, comme chez les Moustiques qui repèrent leur victime dans l’obscurité       grâce à la chaleur émise par leur corps.

-  Perception gustative par l’intermédiaire d’organes similaires à ceux nécessaires à l’olfaction.

-  Perception hygrométrique pour certains.

Toutes ces propriétés permettent à l’animal de mieux appréhender le milieu dans lequel il vit, elles autorisent un certain nombre de relations d’individus à individu pour des échanges par attouchements antennaires comme chez les insectes sociaux (Abeilles, Fourmis, ect)

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Yeux et ocelles

Les yeux :

Contrairement aux autres arthropodes, les insectes possèdent des yeux de structure complexe nommés yeux composés ou yeux à facettes.

ces organes au nombre de deux, sont constitués de nombreux petits yeux simples (ommatidies) accolés les uns aux autres, de manière à former une masse  à surface bombée et dont le volume occupe  parfois la presque totalité de la tête (Mouches, Libellules)

Chaque ommatidie est constituée de la manière suivante :

-         Une plaque transparente hexagonale d’origine cuticulaire appelée cornée. C’est la juxtaposition de ces petites plaques (lentilles) qui forme le revêtement externe de l’oeil composé.

-         Sous la cornée, on observe une pièce transparente appelée le cône cristallin, enchâssé dans des cellules qui le protègent et le nourrissent. Cet organe à pour fonction de concentrer les rayons lumineux.

-         Sous le cône se situe un axe cylindrique transparent, le rhabdome, qui conduit et diffuse la lumière jusqu’aux 8 cellules rétiniennes qui l’entourent. De la base de ces cellules partent des filaments nerveux qui s’associent pour former le nerf optique, conducteur des influx nerveux au cerveau.

-         L’ensemble est noyé dans un fourreau de cellules pigmentaires qui isole plus ou moins chaque ommatidie et limite les risques d’interférences optiques.

Les ommatidies sont sensibles à la présence ou l’absence de lumière ainsi qu’à son intensité. Les couleurs peuvent être perçues par certains insectes, mais dans un registre différent du nôtre, les Abeilles réagissent nettement au : bleu, violet, et même aux ultra violet invisibles pour nous.

Les ocelles :

Certains insectes possèdent des ocelles, au nombre de 3, et généralement situés sur le front (Mouches, Abeilles, Guêpes, Sauterelles,...)

Ces organes de petite dimension apparaissent  comme des petits boutons incrustés sur les téguments.

Ils sont constitués par une forte lentille transparente d’origine cuticulaire qui concentre les rayons lumineux sur un tapis concave  de cellules rétiniennes et pigmentaires.

Ces yeux simples seraient sensibles aux variations de l’intensité lumineuse.

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Le thorax 

C’est une partie souvent volumineuse, car elle renferme les muscles qui animent les appendices locomoteurs (pattes, ailes) Le thorax est formé  par la réunion de trois segments qui restent cependant bien distincts et qui portent les noms suivants :

Le prothorax (segment antérieur)

Le mésothorax (segment médian)

Le métathorax (segment postérieur)

 

Chaque segment est constitué de plaques solidaires et qui ont reçu le nom suivant (pour le prothorax par exemple)

               -     Une plaque dorsale : le pronotum

-         Deux ou quatre plaques latérales, lorsqu’il n’y a qu’une plaque de chaque coté on parle des pleures

-         Lorsque chacune des plaques est divisée en deux, la plaque antérieure est appelée  épisterne prothoracique, la plaque postérieure, l’épimère prothoracique.

-         Une plaque ventrale, le prosternum.

Ces particularités ne s’observent que chez les insectes à thorax chitinisé.

Des orifices respiratoires (stigmates) peuvent s’observer au nombre de deux par segment.

 

Les pattes

Critère principal pour reconnaître les insectes, leur nombre est constant : trois paires, à raison d’une paire par segment thoracique.

1)- Structure. Voir une patte type (à venir)

Le schéma de constitution est identique quelque soit l’espèce :

Elles s’attachent au thorax par l’intermédiaire d’un article massif appelé : hanche

Le fémur est la partie généralement la plus forte de la patte, il est solidaire d’un petit article, le trochanter, qui joue le rôle de rotule sur la hanche.

Le tibia s’articule sur le fémur et se prolonge par le tarse, composé d’une succession de petits segments dont le nombre est spécifique à chaque groupe (3 à 5), le dernier article porte souvent une paire de griffes.

 

2)-Spécialisation, particularités. Voir les pattes : ravisseuses, sauteuses, nageuses, butineuses, fouisseuses.(bientôt)

Les pattes ont un rôle premier et évident, celui de la locomotion cependant, il est possible d’observer de nombreuses modifications morphologiques peuvent en faire des outils adaptés à une fonction précise.

 

-Les pattes ravisseuses, (pattes antérieures) se caractérisent par une adaptation du tibia et du premier article du tarse des pattes antérieures, en se rabattant contre le tibia celui ci constitue une pince très efficace pour capturer des proies : Les Mantes religieuses, les Punaises aquatiques du genre Ranatres, Nèpes, ect.

 

-Les pattes sauteuses, (pattes postérieures uniquement) se caractérisent par des fémurs musclés qui permettent à l’insecte d’échapper plus facilement au danger en effectuant des sauts : Les Sauterelles, Criquets, Grillons, Puces, Cicadelles, etc.

 

-Les pattes nageuses, (pattes postérieures) caractérisent les insectes aux moeurs  aquatiques, possèdent des tarses aplatis et élargis dont la surface portante est augmentée par la présence d’une rangée de poils spéciaux : Dytiques, hydrophiles, Notonectes, Gyrins, ect..

Les tarses peuvent aussi être garnis de poils hydrofuges, ce qui autorise l’animal à courir sur l’eau : Hydromètres.

Les pattes des insectes coureurs (Carabes, Cicindèles) sont généralement longues et sveltes. L’insertion des hanches est légèrement modifiée ainsi que la forme  des trochanters, facilitant une amplitude supérieure des mouvements.

Certains insectes disposent de pelotes adhésives à l’extrémité du tarse, ce qui leur permet d se déplacer sur des surfaces lisses verticales (mouches), soit de faciliter un accouplement (Carabes, Dytiques)

 

-Les pattes butineuses (pattes postérieures) de plusieurs espèces d’abeilles, comportes des adaptations spéciales à la récolte du pollen (butinage) : brosses de récolte sur les tarses  dépressions sur les tibias (corbeilles) bordées d’une rangée de cils (peigne) destinées au maintient de la récolte et au transport.

 

-Les dispositifs de toilette (pattes antérieures et postérieures) peuvent être observés chez les Abeilles, les Mouches, ce sont des brosses de poils sur les tibias, permettant d’effectuer un dépoussiérage des yeux, des ailes, ect ou bien des encoches entre tarse et  tibia pour nettoyer les antennes.

 

-Les pattes fouisseuses, (pattes antérieures) sont typiques des insectes  aux moeurs plus ou moins souterraines, elles se caractérisent par des tibias et parfois les fémurs élargis en forme de pelle dentée : Les Courtilières, Les Bousiers, ect.

 

-Les dispositifs sonores des Criquets se situent sur la face interne des fémurs, ce sont de véritables archets, qui viennent produire un son lorsque l’insecte frotte ceux ci sur le bord externe de ses élytres, la rapidité du mouvement définit une fréquence sonore propre à chaque espèce.

 

-Les dispositifs tympaniques des Grillons et des Ephippigères, se situent sur la partie interne des tibias antérieurs, ce sont de véritables organes auditifs leur permettant de recevoir des signaux sonores respectifs.

 

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Les ailes

L’insecte type possède deux paires d’ailes placées respectivement sur le mésothorax et le métathorax, cependant certains en sont dépourvus et ont été regroupés dans une sous classe : les Aptérygotes comme par exemple, les Lépismes    (poissons d’argent des maisons), les podures.

Les insectes en majorité sont donc des Ptérygotes, qui se signalent par la présence d’ailes au stade adulte.

L’ordre des Diptères (Mouches) se distingue des autres, par la régression de la paire d’aile postérieure, si bien qu’ils semblent n’en posséder qu’une paire.

Les larves d’insectes  à métamorphoses complètes sont aptères, alors que celles des insectes à métamorphoses incomplètes possèdent des ébauches alaires (fourreaux alaires) , comme chez les Punaises, Criquets, Libellules, ect.

 

1)-Structure et morphologie

Les ailes sont des replis tégumentaires généralement fins et transparents dont la rigidité est assurée par des nervures chitinisées.

Elles peuvent être planes (Papillons, Mouches, Abeilles), ou au contraire se plier au repos soit à la manière d’un éventail (sauterelles, Blattes, mantes religieuses) soit grâce à des articulations intermédiaires situées sur les nervures (Coléoptères, Punaises)

Chez certains ordres, les ailes antérieures  se sont modifiées  en organes protecteurs grâce à une chitinisation importante, ce sont les élytres.

Des écailles peuvent les recouvrir, comme chez les papillons.

 

2)-Rôle et fonctionnement

Le rôle essentiel est d’assurer le vol, qu’il soit rendu nécessaire pour la fuite ou pour la recherche de nourriture.

Les élytres jouent plus un rôle de protection, à l’image d’un bouclier, préservant l’intégrité des ailes membraneuses, bien plus vulnérables.

On peut observer des dispositifs stridulants sur les ailes des mâles Grillons, ou de sauterelles vertes, ils consistent en un co-adaptation des élytres, l’une présentant une nervure dentée, l’archet qui, en frottant sur une partie de l’autre élytre , la harpe, produit une vibration amplifiée par une membrane résonante de l’aile, le miroir.

Ce chant joue un rôle capital  pour l’attraction sexuelle des femelles.

Les ailes postérieures atrophiées de Diptères, appelées balanciers, semblent jouer un rôle dans l ‘équilibre du vol de ces insectes.

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L’abdomen

 

Constitution générale

Il est normalement formé de 11 segments, mais chez de nombreux insectes, les  deux ou trois derniers sont soudés de manière indistincte.

Chaque segment est constitué de deux demi cylindres chitinisés (chez les adultes) dénommés : tergite pour le dorsal, et sternite pour le ventral. Contrairement aux articles du thorax, ceux de l’abdomen jouent les uns par rapport aux autres par télescopage, ce qui permet des variations de volume utiles à la ventilation du corps de l’insecte.

En position latérale, chaque segment porte une paire de stigmates respiratoires, souvent invisibles chez les adultes, car cachés par la superposition des tergites.

 

Appendices particuliers

1)-Fausses pattes

Ces organes s’observent sur les chenilles  de lépidoptères ou sur les larves d’hyménoptères symphites (Mouches à scie) elles se nomment aussi pattes membraneuses, ce sont de simples tubercules, plus ou moins longs, couronnés d’une ou plusieurs rangées de crochets disposés en cercles continus,ou interrompus, et qui  assurent l’adhérence au support.

 

2)-Cerques

Au nombre de deux, ces appendices ornent l’extrémité abdominale des insectes archaïques ( Criquets,  Ephémères, Libellules, ect ) Ils ressemblent souvent à des antennes et jouent un rôle sensoriel chez les Blattes par exemple, ou sont modifiés en organes préhensiles (pinces de perces oreilles)  pouvant jouer un rôle au moment de l’accouplement ou de la ponte.

 

3)-Organes de ponte

Les femelles de plusieurs groupes d’insectes présentent des organes de ponte appelés: tarières, ovipositeurs, ou oviscapte. Ils sont portés par les derniers segment abdominaux.

 

4)-Aiguillons

On constate parfois la présence d’un appareil vulnérant dont la partie visible est l’aiguillon, lisse chez les Guêpes, il est barbelé chez les Abeilles

 

5)-Dispositifs stridulants.

Les premiers segments abdominaux des cigales portent deux fenêtres membraneuses déformables qui peuvent être mises en mouvement par des muscles internes en émettant de fortes stridulations.

 

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