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GENERALITES SUR
LE DEVELOPPEMENT DES INSECTES
Tableau de repérage
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Les différentes étapes du développement
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1)- Reproduction sexuée : La plupart des espèces d’insectes se reproduisent de manière sexuée, l’oeuf est le produit de la fusion de deux gamètes (mâle et femelle) suite à l’accouplement.
Rappel : la semence est déposée dans un réceptacle séminal ou bien dans la bourse copulatrice, d’où les spermatozoïdes migreront vers la spermathèque.
Comme l’indique son nom, la spermathèque permet de recevoir et de conserver la semence mâle un laps de temps, jusqu’a quatre ans chez l’abeille par exemple,et jusqu’à 15 ans chez certaines Fourmis..
L’accouplement est déterminé par l’attraction sexuelle, et celle ci peut être déclenchée de différentes façons : - Le plus fréquemment, c’est l’émission par la femelle de substances chimiques volatiles, les phéromones, qui sont perçues par les mâles, et parfois à de très longues distances, jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres chez certains Papillons de nuit. - Des sons peuvent être émis par les femelles en vol, ce qui attire les mâles comme chez les moustiques. - Certaines femelles envoient des signaux lumineux, c’est le cas chez les Lampyres ou vers luisants. Certains mâles répondent en faisant de même.
2)- Parthénogenèse : Plusieurs groupes d’insectes peuvent produire une
descendance sans fécondation, c’est à dire : de façon parthénogénétique. C’est un phénomène que l’on rencontre assez souvent chez les Pucerons (Homoptères) Il est particulièrement remarquable chez ces espèces, puisque double, il se combine avec celui de la viviparité.
Chez les Hyménoptères sociaux, comme la reine des abeilles, seule femelle capable de pondre des oeufs fécondés, Ce phénomène permet de pondre des oeufs (ovocytes) non fécondés, qui donneront des mâles ou faux-bourdons. Les autres femelles (ouvrières) peuvent pondre des oeufs, mais ceci ne donneront que des mâles. Chez certaines espèces de Phasmes, les femelles pondent des oeufs qui n’engendrent que des femelles. On rencontre dans le sud de la France, la Grande Magicienne Dentelée (Saga pedo), la plus grande de nos sauterelles. Elle se reproduit exclusivement par parthénogenèse et on ne connaît pas de mâle. La ponte :
1)- Les oeufs
La forme et la structure des oeufs nous permet très souvent de déterminer l’espèce, leurs formes sont très variées, exemple : sphérique chez le Charançon, ovoïdes chez les Lépidoptères, Diptères, etc, en forme de tonnelets chez certaines punaises. Les téguments (chorion) peuvent être lisses ou comporter des ornementations particulières. Leur dimension varie de 0,20 mm chez certains hyménoptères à 3 ou 4 mm pour certains orthoptères. Enfin, il existe des oeufs poly-embryonnés, c’est à dire que chacun d‘eux donne naissance à une cinquantaine de larves, exemple, les hyménoptères braconidés parasites des chenilles, comme Macrocentrus thoracicum. Ils peuvent être abandonnés au hasard, comme chez certains Phasmes ou déposés dans le sol librement comme chez les Cétoines, Hannetons, ect ou recouvert d’un mucus protecteur comme chez les Criquets Les lieux de pontes sont très variés :
2)- Les larves Les larves plus (en préparation)
Peu importe la forme et la couleur, l’insecte issu de l’éclosion d’un oeuf porte le nom de larve. Les larves peuvent être la copie pratiquement conforme des adultes, mais de dimension moindre, c’est le cas chez les insectes primitifs de la sous-classe des aptérygotes. dans la plupart des autres cas, les larves sont différentes des adultes, aussi bien dans leurs modes de vie que dans leurs formes Par exemple, La larve cylindro-conique et apode, se nourrissant de pucerons d’un Syrphe, et l’adulte butinant les fleurs. Une chenille de lépidoptère se nourrissant de tissus végétaux, et l’adulte butinant les fleurs. A l’inverse, les larves de Sauterelles et de Criquets, ressemblent aux adultes et ont des moeurs comparables au niveau de la nourriture. Une autre particularité des larves, elles sont livrées à elles-mêmes et doivent se trouver la nourriture, soit isolément comme une larve de coccinelle, soit en groupe, comme la chenille de la Processionnaire du Pin, alors que les larves des insectes sociaux sont dépendantes des soins prodigués par les adultes pour arriver à terme. La durée du stade larvaire est très variable, c’est chez les insectes parasites qu’il est le plus rapide, à l’inverse de la Cigale américaine dont le développement larvaire dure jusqu’a 17 ans.
3)- Les nymphes Les nymphes plus (en préparation)
C’est un stade qui est particulier à certains ordres d’insectes, dont : les lépidoptères, névroptères, coléoptères, diptères, hyménoptères, pour ne citer qu’eux. C’est la forme caractéristique de l’aspect intermédiaire entre la larve et l’adulte, la plupart des appendices étant visibles Dans cet état, l’animal et généralement immobile. Selon les groupes, la nymphe porte un nom spécial, exemple : Chrysalide : pour les lépidoptères Pupe : pour les diptères Nymphe : pour les coléoptères La larve qui va se transformer en nymphe se confectionne souvent un abri, coque en terre ou de débris quelconques, (hannetons, cétoines, capricornes) soit un cocon en soie, Lépidoptères (bombycidés et saturnidés)
4)- Les adultes voir anatomie externe d’un insecte adulte voir anatomie interne d’un insecte adulte
C’est à ce stade que les insectes sont capables d’assurer la pérennité de leur espèce, ce stade est le plus court de leur vie, sa durée est souvent limitée au temps nécessaire à la procréation, ceci est remarquable chez les mâles.
1)- Mue Déterminisme hormonal d’un insecte à métamorphoses complète (en cours)
Lorsque la larve est prête à muer, elle arrête de se nourrir, cherche un endroit pour se suspendre ou se mettre à l’abri et reste immobile, cette phase peut durer quelques heures, voir quelques jours. Ce phénomène propre aux arthropodes, consiste en un changement de peau :
Voici le mécanisme simplifié d’une mue : Nous savons que la chitine qui imprègne les téguments les rend indéformables, aussi, l’insecte pour grandir doit se séparer momentanément de ce carcan. Un certain nombre de phénomènes internes précèdent la mue : Des enzymes secrétées par l’épiderme dissolvent progressivement l’endocuticule, puis l’exocuticule qui se liquéfient ce qui génère le liquide exuvial. Ce liquide est réabsorbé par l’épiderme qui sécrète en même temps de nouvelles couches cuticulaires, on peut ainsi dire que ce n’est qu’une partie des anciens téguments qui constituent l’exuvie. Sous l’effet de la pression, l’ancienne peau se déchire suivant des lignes de résistance amoindrie, les lignes ecdysiales, situées sur la tête et le thorax. Durant les quelques heures qui suivent la mue, la chitine contenue dans la nouvelle peau n’est pas dure. Pour augmenter le volume de sa future carapace, la larve gonfle artificiellement le volume de son corps en absorbant de l’air ou de l’eau. Ce phénomène enzymatique n’est que l’aboutissement de sécrétions hormonales complexes qui déclenchent la mue : L’action de l’hormone de mue ou ecdysone, sécrétée par les glandes pro thoraciques après activation de cette dernière par une hormone cervicale appelée : précurseur. Tout ce mécanisme s’effectue grâce à l’action conjointe d’une hormone juvénile ou néoténine synthétisée par les corpora allata. Le nombre de mues est généralement compris entre 4 et 12, le régime alimentaire peut en modifier le nombre, une sous nutrition en augmente le nombre.
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2)- Métamorphoses La métamorphose est une mue qui s’accompagne de changements profonds, tant aux points de vue morphologiques, qu’internes, entre autre, la formation des organes sexués. Cette métamorphose (quand elle existe) peut se faire en une ou deux étapes, ce qui nous permet de classer les insectes en fonction de ce critère. 1)- Amétaboles : insectes sans métamorphoses
2)- Hétérométaboles : le développement larvaire amène progressivement au type imaginal, généralement ailé, sans passage par un stade nymphal individualisé. Ce sont les insectes à métamorphoses incomplètes ou progressives, les larves présentent des caractères d’adultes, notamment des ébauches alaires (fourreaux alaires) qui se développent au fur et à mesure de chaque mue larvaire.
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Nous remarquons bien, que, hormis la coloration, les traits physiques de l’insecte sont reconnaissables dès le plus jeune stade, surtout au niveau de la tête, des antennes et du corps. Voilà l’exemple type de l’insecte à métamorphose incomplète.
Paurométaboles : les larves ne possèdent pas de caractères adaptatifs en rapport avec la nutrition, la locomotion, la respiration permettant de les distinguer des adultes. Hémimétaboles : Les larves, généralement aquatiques, alors que les adultes sont aériens ou terrestres, ont des caractères adaptatifs liés à ce comportement secondaire. Néométaboles : Le développement permet de distinguer des stades larvaires sans fourreaux alaires (en ce qui concerne les adultes ailés) par contre, aux premiers stades larvaires, des caractères propres aux adultes apparaissent : Les yeux composés par exemple. HomométabolesRemetabole spécifique aux thysanoures Paramétaboles chez les mâles de Coccidés Allométaboles typique chez les Aleurodes
3)- Holométaboles : Insectes se métamorphosant en deux mues (mue nymphale et mue imaginale) avec présence d’un stade intermédiaire, la nymphe, ce sont les insectes à métamorphose complète Les larves sont totalement différentes des adultes, mis à part que leurs corps renferme des îlots de cellules à caractère adultes qui restent inhibées durant les phases larvaires (disques imaginaux), c’est au moment de la mue nymphale, alors que les tissus larvaires se désorganisent que ces cellules se développent brusquement. Les mues nymphales et imaginales découlent d’un processus hormonal Sécrétion d’ecdysone par la glande prothoracique activée par le précurseur cérébral, ces mues ne peuvent se faire qu’en l’absence de néoténine, cette dernière empêchant toute métamorphose.
Holométaboles au sens strict : stades larvaires présents et à développement progressif : Diptères, Lépidoptères, Hyménoptères, Coléoptères, pour ne citer qu’eux. Hypermétaboles Cycles larvaires complexes, avec des phases de repos alternant avec des phases de vie larvaire active (Méloïdés) Cryptométaboles avec disparition secondaires des stades larvaires.
A)- Nourriture
1-) Phytophages : Tous les insectes se nourrissant au dépens des plantes sont appelés phytophages.
1-) Ravageurs : Tous les insectes consommant les tissus d’une plante et pouvant conduire à des dégâts importants sont appelés ravageurs
1)- Phyllophages
Ce sont les animaux qui s’alimentent à partir du feuillages, et par extension, aux parties herbacées de la plante. Les fleurs et les fruits peuvent aussi être consommés.
2)- Rhizophages
Particularité des insectes souterrains qui broutent la partie herbacée des racines, c’est le cas par exemple des larves de hannetons, les vers blancs ou les larves de taupins, les vers fil de fer, par exemple.
3)- Xylophages
Sous cette appellation, nous trouvons les insectes, principalement au stade larvaire, qui s’alimentent aux dépens du tissus ligneux des arbres
4)- Parasites végétaux :
Les principaux représentants de ce groupe sucent la sève qu’ils puisent dans les tissus vasculaires des plantes, les plus nuisibles d’entre eux sont, les cigales, les punaises, les pucerons, les aleurodes, etc. Les insectes générant des galles font aussi partie de cette catégorie. 2-) Prédateurs
Les principaux prédateurs rattrapent leurs proies et les déchiquètent grâce à leurs pièces buccales acérées les larves aquatiques disposent d’une lèvre inférieure extensible terminée par une paire de pinces leurs permettant de capturer leurs proies. Les asticots de certains syrphes possèdent des petites mandibules leur permettant de dévorer les pucerons. D’autres prédateurs disposent d’un rostre buccal permettant de percer la peau de leurs proies, comme le Pentatome, destructeur de chenilles.
Nombreux sont les insectes qui se développent en parasites d’autres arthropodes, ils introduisent leurs oeufs soit : Sous la peau de leurs victimes, soit En les déposant sur leurs téguments ou en les abandonnant sur des plantes avec l’espoir qu’ils soient absorbés par un animal phyllophage. Les larves dévorent ensuite l’animal hôte par l’intérieur en respectant le plus longtemps possible les organes vitaux. Certaines familles ne se développent que de cette façon, elles sont donc dépendantes de la survie de l’espèce hôte
4-) Hématophages
Sous ce terme, sont rassemblés tous les insectes se nourrissant de sang. Ils sont tous équipés d’un stylet piqueur plus ou moins long qui leur permet de traverser la peau de leur hôte. Le principe de base, pour arriver à se nourrir, étant d’injecter une salive anticoagulante d’aspirer ensuite le sang. Ces animaux désagréables, sont bien connus : Taons, Moustiques, Puces, punaises, ect.
5-) Nécrophages
Les insectes de ce type ont la particularité de se nourrir de cadavres, malgré que leur régime alimentaire ne soit pas des plus appétissant, vous devez savoir que ce sont des animaux extrêmement utiles. Ils jouent un rôle très important dans l’élimination de futurs foyers de maladies. Ceux qui nous viennent directement à l’esprit, les asticots ne sont que les larves de Diptères comme : Lucilia caesar N’oublions surtout pas les Coléoptères, comme les Nécrophores, tout aussi utiles.
6-) Scatophages
Dans cette catégorie, nous regrouperons tous les insectes se nourrissant de déjections, les plus nombreux sont des coléoptères scarabéidés appelés communément Bousiers, en rapport à leur régime alimentaire. Chaque espèce est plus ou moins spécifiquement rattachée à un grand herbivore. Quelques exemples de genres : Othophagus, Aphodius, Geotrupes, ect.
7-) Détriticoles
Insectes ne se nourrissant que de matière végétale en décomposition, comme par exemple la scieur garnissant les troncs d’arbres creux. c’est le lieu de développement des larves de certains coléoptères comme : Oryctes nasicornis (le rhynoceros) ou les cétoines, ce n’est qu’un exemple ! De nombreuses espèces de diptères s’y développent à l’état larvaire.
8-) )Floricoles
Bon nombre d’insectes sont attirés par les fleurs dont ils consomment le nectar ou le pollen, comme par exemple la Cétoine dorée (adulte) dont le régime alimentaire de base est constitué d’étamines des fleurs de rosiers. Les papillons, abeilles, bourdons, possèdent des pièces buccales en forme de trompe ou de langue, pour aller puiser le nectar au fond des fleurs les plus profondes De nombreuses mouches, dont le très utile syrphe, dévoreur de pucerons à l’état larvaire et extraordinaire pollinisateur à l’état adulte, et vu son inquiétante ressemblance à une guêpe, il est éliminé sans aucun scrupule. Des coléoptères cérambycidés se nourrissent aussi de nectar, comme les Leptures, et par leur mode de vie, eux aussi sont extrêmement utiles, malgré que leur larves fassent des galeries dans le bois tendre des arbres (déjà morts !)
Spécialisations alimentaires :
La diversité des sources alimentaires que nous allons voir ci dessous, ont sculpté des pièces buccales parfaitement adaptées à ces régimes.
1)- Type broyeur
J’ai fait un dessin explicatif, c’est celui de la tête d’un insecte pourvu de pièces buccales broyeuses. Voir les pièces buccales de type broyeur En résumé, ce sont des insectes dont les pièces buccales sont caractérisées par des mandibules et des mâchoires fortement chitinisées, et dont l’apex, plus ou moins denté, est particulièrement apte à déchirer et mastiquer.
La particularité des éléments liquides nutritifs (sève, hémolymphe, sang) étant dans la plupart des cas enfermés, un dispositif perforant est nécessaire pour pouvoir y accéder. Cette action est rendue possible par une profonde transformation des mâchoires et des mandibules en stylets piqueurs très fins. Les mandibules sont généralement rendues solidaires l’une de l’autre, par un système à glissière : les sillons longitudinaux. La juxtaposition des gouttières(sur leurs faces internes) détermine la formation d’un canal salivaire et d’un canal alimentaire (homoptères et hétéroptères) Parfois, c’est l’hypopharynx formant un tube très allongé qui accompagne les stylets pour aller puiser la nourriture (moustiques) Dans ces deux cas, mis à part leur éventuel rôle conducteur, les stylets jouent un rôle mécanique, puis qu’ils assurent par un mouvement de va et vient la pénétration de tout l’ensemble dans les tissus. Les lèvres, longues, sont souvent transformées en gouttière et jouent plutôt un rôle protecteur des autres pièces.
Dans ce groupe, la lèvre inférieure (labium) joue un rôle important, elle est transformée en une sorte de langue permettant d’éponger des liquides par capillarité. Cet organe est relativement long (abeilles) ou au contraire trapu et terminé par des lobes spongieux comme chez certaines mouches.
4)- Type lécheur
Les mâchoires de se groupe ont un rôle très important. Elles sont fortement modifiées en deux demi-gouttières accolées, qui forment une trompe souple et creuse. L’extrémité de cette dernière présente de nombreux pores permettant l’absorption de liquides. On rencontre ce genre de pièces buccales chez les papillons, cet organe est parfois plus long que l’insecte et il est particulièrement adapté à la visite des fleurs profondes.
1)- La quiescence
C’est un ralentissement important des principales fonctions vitales se produisant sous l’action directe des facteurs ambiants (température et hygrométrie principalement) Ce phénomène ne se produit que lorsque les modifications s’établissent progressivement la chute brutale de température est généralement mortelle chez les insectes en pleine activité. Pour chaque espèce, il existe des conditions limites (seuil thermique) établissant la quiescence, qui peuvent affecter tous les stades de croissance.
2)- La diapause
Dans ce cas, c’est un état physiologique pendant lequel l’activité métabolique (respiration, pulsations cardiaques, ect) ainsi que l’histogénèse s’arrêtent, l’insecte est ainsi plongé dans une sorte de léthargie, je dirais plutôt catalepsie durant laquelle il devient très résistant. Contrairement à la quiescence, la diapause affecte un stade précis pour chaque espèce : Diapause ovulaire : pour le bombyx du Mûrier. Diapause larvaire : typique de certains homoptères, entre autre. Diapause nymphale : comme chez la chenille processionnaire du Pin. Diapause imaginale pour le Criocère du Lys. Diapause hivernale : chez le Grillon des champs (état sub adulte) L’induction de la diapause est sous la dépendance de facteurs ayant agi sur un stade antérieur (température, photopériodisme..) si bien que ce phénomène s’établit souvent alors que les conditions de développement sont encore bonnes. La diapause dénote une grande adaptation des espèces au climat local car, elle intervient toujours avant l’hiver ...chez nous ! Donc pour les insectes présentant plusieurs générations (plurivoltinisme), l’induction de la diapause se fait sur la génération qui serait la plus exposée. A l’inverse, la diapause s’annule seulement après une exposition plus ou moins longue aux mauvaises conditions ambiantes. Elle peut, par contre, être relayée par la quiescence, ce qui entraînera la plupart du temps, un réveil simultané de tous les individus de l’espèce considérée, et ce, jusqu’à l’arrivée des beaux jours. Dans le pire des cas, l’insecte peut rester en diapause, un, deux, voir trois ans et plus, ce qui représente une assurance vie de l’espèce contre un réveil anticipé C’est beau la nature !!!
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