Que ce soit avant ou après la métamorphose, ils ont six pattes, le coeur dans le dos, des yeux composés. Ils forment la population la plus diversifiée du monde vivant.
...ne sont pas des insectes*. Un insecte, c'est essentiellement une tête, un thorax muni de trois paires de pattes,et un abdomen formé d'une dizaine de segments. Le thorax porte le plus souvent deux paires d'ailes. Appelés aussi hexapodes , ces animaux constituent une classe de l'embranchement des arthropodes, invertébrés à squelette externe et au corps articulé. Crustacés, araignées, scorpions, mille-pattes et autres créatures similaires sont aussi des arthropodes. Parmi les différences : le nombre de pattes ou d'antennes.
Il y a des géants, tel le coléoptère longicorne américain Titanus giganteus qui atteint parfois plus d'une quinzaine de centimètres. Mais la plupart des insectes mesurent moins d'un centimètre. Certains sont quasiment microscopiques, comme les mymaridés, petites guêpes dont la taille descend jusqu'à 0,2 mm et qui parasitent les oeufs d'autres insectes.
Ils ont colonisé presque tous les milieux : forêts, déserts, villes, eaux douces, grottes, sources chaudes, etc. Seules quelques très rares espèces vivent en pleine mer, à l'instar de la punaise des Sargasses (genre Halobates ), qui patine sur la surface à la recherche de proies. D'autres se sont adaptées à la banquise, tels certains collemboles (petits insectes dépourvus d'ailes). On connaît même des mouches dont la larve habite des flaques de pétrole brut (Halaeomyia petrolei) . Mais la plupart des espèces vivent sur la terre ferme et dans les eaux douces, plutôt entre les tropiques, là où il fait chaud et humide.
Ils ont adopté tous les régimes alimentaires imaginables. Beaucoup sont végétariens et, selon les espèces, mangent le bois, les feuilles, le pollen, sucent la sève, etc. Les prédateurs consomment de petites proies vivantes (d'autres insectes le plus souvent). Il en est qui sucent le sang, d'autres qui se nourrissent d'excréments (tel le bousier), de cadavres, de détritus.
Combien sont-ils ?Ils constituent de très loin la classe d'êtres vivants la plus diverse. Quelque 800 000 à un million d'espèces ont été nommées et décrites. On ne connaît pas le chiffre avec précision, car les descriptions sont éparpillées dans des publications très diverses, en des langues variées, et couvrant une période supérieure à deux siècles.
Les vertébrés (mammifères, oiseaux, reptiles, batraciens et poissons) ne regroupent, eux, que 45 000 espèces environ. Le nombre total d'espèces vivantes connues (animaux et végétaux compris) atteint 1 800 000, le double seulement du nombre d'insectes...
On décrit chaque année de l'ordre de 7 000 insectes nouveaux, alors même que des milieux extrêmement riches comme la canopée* des forêts tropicales et équatoriales demeurent très peu explorés. Les spécialistes estiment le nombre réel d'insectes différents entre 3 et 70 millions.
Parmi les insectes connus, les coléoptères (scarabées, coccinelles, hannetons, etc.) se taillent la part du lion, avec environ 350 000 espèces. Viennent ensuite les hyménoptères (abeilles, bourdons, guêpes, fourmis, etc. - 125 000 espèces), les lépidoptères (papillons - 120 000 espèces), les diptères (mouches, moustiques, etc. - 100 000 espèces). Les autres groupes (punaises, criquets et sauterelles, puces et cigales, éphémères, libellules, etc.) sont moins vastes.
Nuisibles ? Utiles ?Certains insectes véhiculent des maladies, parfois graves (paludisme transmis par des moustiques, maladie du sommeil transmise par les mouches tsé-tsé, etc.). D'autres - quand ils pullulent - ravagent les cultures ou les stocks de céréales (doryphore, phylloxéra, charançon, etc.). D'autres encore, comme les taons, s'attaquent au bétail. Quelques milliers d'espèces au plus peuvent être considérées comme nuisibles : une toute petite minorité, responsable de beaucoup de dégâts !
La plupart des insectes sont plutôt utiles. Ils occupent en effet une place primordiale dans l'écologie des milieux terrestres. Ils contribuent à décomposer la matière organique et à former l'humus, et représentent un maillon essentiel de la chaîne alimentaire. Les trois quarts des plantes étant pollinisées grâce aux insectes, leur rôle dans l'agriculture est capital.
Certaines espèces servent directement l'homme : les abeilles, le ver à soie, les drosophiles (recherches en biologie et en génétique). Des cochenilles fournissent la laque de Chine et des colorants rou-ges pour les textiles ou les aliments. La manne, qui aurait nourri les Hébreux lors de leur exode à travers le désert, pourrait être un suc formé sur les tamaris suite aux piqûres de certaines cochenilles ( Trabutina mannipara ).
Ont-ils un coeur, des poumons, un cerveau ?Le coeur est réduit à un tube contractile, disposé du côté dorsal. Il pompe le liquide baignant l'abdomen et l'expulse vers le thorax et la tête à travers une aorte. Ce liquide est appelé hémolymphe : ce n'est pas vraiment du sang, car il n'assure pas de fonction respiratoire, ne possède pas de globules rouges et ne circule pas dans un système vasculaire fermé. Son rôle est essentiellement de distribuer les matières nutritives et d'acheminer les déchets du métabolisme vers les organes d'excrétion (les tubes de Malpighi).
La respiration s'effectue en général à l'aide de trachées. Il s'agit de tubes aux parois rigides, dont les ouvertures se trouvent au niveau du thorax et de l'abdomen. Les trachées se ramifient, formant un réseau qui apporte l'oxygène à toutes les parties de l'organisme, et qui évacue le dioxyde de carbone. Ces échanges se font par diffusion mais, chez les espèces actives, des contractions rythmées de l'abdomen permettent une ventilation plus efficace. Les processus de diffusion auxquels font appel la circulation de l'hémolymphe et la respiration, quoique performants, ne sont assez rapides que pour de courtes distances. C'est pourquoi la taille des insectes a des limites.
Quant au système nerveux, il est moins centralisé que chez les vertébrés. C'est ainsi qu'un thorax d'insecte coupé du reste du corps est encore capable de marcher... Le cerveau, logé dans la tête, constitue cependant le principal élément d'une série de ganglions échelonnés le long du corps, côté ventral (au-dessous du tube digestif), et reliés entre eux.
Et un système immunitaire ?Les insectes disposent de moyens efficaces de défense contre les micro-organismes. Quand on perce la cuticule qui protège un insecte, une défense se met en place dans la demi-heure qui suit l'agression. Dans les années 1930, il est devenu clair que cette réponse immunitaire rapide fait intervenir des cellules contenues dans l'hémolymphe (réponse cellulaire) ainsi que diverses substances (réponse humorale).
Si la réponse cellulaire des insectes demeure mal connue, des progrès très importants ont été accomplis ces dernières années concernant la réponse humorale, grâce à des travaux portant sur la drosophile. On a ainsi établi que, suite à une agression, le corps gras (jouant le rôle d'une sorte de foie) et certaines cellules de l'hémolymphe sécrètent rapidement une batterie de molécules antibactériennes, antifongiques et peut-être aussi antivirales (qui pourraient nous fournir de nouveaux médicaments). Cette réaction n'est pas spécifique aux micro-organismes agresseurs, et ne procure pas de « mémoire immunitaire ». Elle présente de fortes ressemblances avec la réponse immunitaire non spécifique des vertébrés (qui, quoique très importante, est mal connue - contrairement à la réponse impliquant les anticorps spécifiques).
Que perçoivent-ils ?Deux yeux composés, c'est-à-dire formés de nombreux yeux élémentaires appelés ommatidies, assurent la vision. Vus à la loupe, ils présentent des facettes hexagonales, chacune correspondant à une ommatidie. Le nombre d'ommatidies varie selon les espèces : quelques unités chez les fourmis à la vie essentiellement souterraine, plus de 28 000 chez certaines libellules - dont les yeux occupent la plus grande partie de la tête. Aux yeux composés s'ajoutent souvent deux ou trois petits yeux simples (les ocelles), aux fonctions mal élucidées.
La vision des insectes est considérée comme médiocre pour ce qui est de la perception des formes. Mais ces animaux distinguent les couleurs (pas forcément les mêmes que nous), sont parfois sensibles à la polarisation lumineuse (c'est le cas des abeilles), et leur perception des mouvements dépasse largement la nôtre. Au total, le pouvoir visuel peut être remarquable... Essayez d'attraper une mouche ! On trouve de petits cils tactiles et des récepteurs chimiques un peu partout sur leur corps. Mais ils garnissent surtout les appendices : antennes, pièces buccales, pattes, appareil de ponte, etc. Ces minuscules capteurs renseignent sur le toucher, le goût et les odeurs, l'humidité, la température et autres paramètres. C'est par exemple en introduisant son appareil de ponte dans le sol que la sauterelle femelle peut savoir si la salinité du terrain convient à ses oeufs. La sensibilité des récepteurs chimiques est parfois impressionnante. Grâce à leurs antennes, les mâles de certains papillons de nuit détectent des quantités infimes de substances - des phéromones - émises par une femelle à plusieurs kilomètres de distance.
Beaucoup d'insectes perçoivent aussi les sons (pas forcément aux mêmes fréquences que nous). C'est en particulier le cas des espèces qui stridulent : criquets, grillons, cigales, etc. Chez les sauterelles par exemple, un tympan se trouve en haut du tibia, sur chacune des deux pattes avant. Pour produire les sons (destinés à attirer un partenaire sexuel, ou à marquer le territoire), la nature a inventé divers dispositifs : frottement de l'aile avec la patte chez les criquets, organe analogue à un tambour chez les cigales.
Comment se reproduisent-ils ?En général, par voie sexuée. Il y a des mâles et des femelles, parfois assez différents d'aspect. Les organes génitaux se situent vers l'extrémité de l'abdomen. Les libellules se distinguent : le mâle possède deux organes sexuels bien séparés. L'organe génital, qui produit le sperme, est situé au bout de l'abdomen, tandis que l'organe de copulation se trouve vers son début, près du thorax. Avant de s'accoupler, la libellule mâle fait une gymnastique pour amener sa semence jusqu'à l'organe de copulation. L'accouplement lui-même demande aux deux partenaires une position inhabituelle qui, vue de côté, ressemble à un coeur.
Comme chez d'autres arthropodes, les femelles des insectes possèdent une spermathèque (parfois plusieurs), sorte de poche interne où elles stockent les spermatozoïdes en attendant les circonstances favorables pour pondre. Chez certaines libellules, encore elles, le pénis du mâle est capable de retirer le contenu précédent de la spermathèque avant d'y introduire sa propre semence : moyen d'évincer les amants passés...
Autre voie de reproduction : la parthénogenèse, c'est-à-dire la naissance d'individus à partir d'oeufs non fécondés. C'est le cas de quelques phasmes. Les pucerons utilisent les deux modes, selon les circonstances. Une méthode encore différente : chez certaines guêpes parasites, un seul oeuf peut se scinder en plusieurs centaines d'embryons.
La reproduction des insectes présente de nombreuses variantes, surtout si l'on considère les comportements liés à la recherche de partenaires, aux parades nuptiales ou à la ponte. Une curiosité parmi tant d'autres : l'offrande nuptiale des mouches du genre Empis ; le mâle n'est accepté par la femelle que s'il lui offre une proie entourée de soie, cadeau qui ne sera même pas consommé !
Depuis quand sont-ils là ?Les plus anciennes empreintes fossiles d'insectes datent du Dévonien, il y a près de 400 millions d'années, c'est- à-dire à la même époque que poissons et batraciens mais bien avant oiseaux ou dinosaures. Leurs ancêtres arthropodes ne sont pas connus, mais on pense qu'insectes et myriapodes (mille-pattes) sont issus de la même branche de l'arbre de l'évolution.
Premières espèces apparues : celles ne possédant pas d'ailes (collemboles, diploures, etc.). Dès le Permien (250 millions d'années), la plupart des groupes d'insectes sont en place. Mais près d'un tiers des groupes ancestraux n'existent plus aujourd'hui. Les insectes des temps anciens ne ressemblaient donc pas forcément aux formes actuelles : une sorte de libellule du Carbonifère (350 millions d'années), Meganeura monyi , atteignait 70 cm d'envergure !
Plantes et insectes ont coévolué, du fait de leurs relations de dépendance mutuelle(I). La diversification explosive des insectes, voilà environ 280 millions d'années, a coïncidé avec l'expansion des végétaux terrestres. Témoin de cette coévolution : des associations étonnamment précises et exclusives, comme entre une orchidée de Madagascar, Angraecium sesquipedale , et son pollinisateur, le papillon Xanthopan morgani , dont la trompe est assez longue (29 cm) pour atteindre le nectar de la fleur.
Comment les ailes leur sont-elles venues ?
Les insectes sont les seuls invertébrés capables de voler. Faute de données fossiles suffisantes, l'apparition des ailes n'est pas élucidée. Deux hypothèses s'affrontent. L'une affirme que les ailes se sont développées à partir d'excroissances plates du thorax qui auraient pu servir, chez les formes primitives, à atterrir du bon côté après un saut ou après un coup de vent. L'autre voit dans les ailes une extension d'organes de respiration aquatique (des trachéo-branchies, telles qu'en ont les larves d'éphémères) qui se sont progressivement durcis pour, par exemple, stabiliser la nage.
Les formes varient. Libellules et éphémères ont des ailes aux nervures denses, celles des papillons sont recouvertes de minuscules écailles, la première paire d'ailes des coléoptères est rigide et intervient peu dans le vol, la seconde paire chez les diptères se réduit à deux petits organes stabilisateurs en forme d'haltère, etc.
Chez les criquets et les libellules, les deux paires d'ailes battent indépendamment, tandis qu'elles sont solidaires chez la plupart des autres insectes. La première technique a beau être considérée comme plus archaïque, les libellules figurent parmi les meilleurs voiliers : avec 20 à 50 battements par seconde, elles peuvent avancer, reculer, faire du surplace, changer brusquement de direction et effectuer diverses acrobaties aériennes. Certaines volent à plus de 30 ou 40 km/h.
Les battements d'ailes peuvent être beaucoup plus rapides : environ 200 par seconde chez les abeilles, 600 chez les moustiques, jusqu'à 1 000 par seconde chez certains moucherons. Des cadences aussi rapides ne peuvent pas être commandées directement par les influx nerveux. Elles sont maintenues automatiquement, grâce aux propriétés de certains muscles et à l'élasticité de la carapace du thorax : la contraction de certains muscles a pour conséquence d'en allonger d'autres, lesquels ont la particularité de réagir en se contractant, ce qui active les premiers muscles, et ainsi de suite.
La métamorphose, à quoi bon ?
La vie d'un insecte ailé, quelques jours à plusieurs années selon les espèces, comporte deux ou trois phases très différentes - tant du point de vue de la morphologie que de celui du mode de vie. Ce qui éclôt de l'oeuf est une larve dépourvue d'ailes, dont l'activité consiste essentiellement à se nourrir. Pour grandir, elle doit subir des mues successives car la cuticule, tégument et squelette externe de l'insecte, est rigide. Quand la larve parvient au terme de son développement, une transformation tout à fait extraordinaire se produit, dont le résultat est l'insecte adulte, ailé et capable de se reproduire.
Cette métamorphose, qui fait intervenir des mécanismes hormonaux complexes, se déroule suivant deux scénarios. Pour la plupart des groupes (coléoptères, papillons, abeilles, mouches, etc.), la métamorphose est dite « complète » : la larve, très différente de l'adulte, se transforme d'abord en une nymphe immobile. Durant cette étape intermédiaire, le corps de l'insecte va profondément se réorganiser pour donner naissance, après une dernière mue, à l'insecte adulte. L'exemple type est le papillon : après avoir vécu son existence de chenille, l'insecte s'entoure d'un cocon pour passer au stade de nymphe, avant de se transformer en adulte.
Chez les insectes à métamorphose dite « incomplète » (éphémères, libellules, criquets, punaises, pucerons, etc.), la morphologie de la larve n'est pas si différente de celle de l'adulte. La métamorphose s'effectue dans ce cas lors de la dernière mue sans passage par le stade immobile de la nymphe. Quant aux insectes primitifs dépourvus d'ailes, comme les collemboles ou les poissons d'argent, ils ne subissent pas de métamorphose.
La métamorphose a sans doute contribué à l'extraordinaire réussite des insectes. On peut lui associer divers avantages : diversification des ressources alimentaires, économie du métabolisme, adaptation aux rythmes des saisons, etc. En contrepartie, la métamorphose est un moment délicat, au cours duquel l'animal est très vulnérable aux prédateurs ; de plus, les accidents dans le déroulement de cette mue complexe sont fréquents.
Comment sont apparus les insectes sociaux ?
Tous les termites, toutes les fourmis, ainsi que certaines abeilles et guêpes, vivent au sein de véritables sociétés : des groupes extrêmement organisés et hiérarchisés, au sein desquels les tâches (reproduction, alimentation, soins prodigués aux oeufs et larves, etc.) sont assurées par différentes catégories d'individus. Chez les abeilles, par exemple, une reine unique pond les oeufs, tandis que les ouvrières, femelles stériles, remplissent les autres fonctions utiles à la ruche. La ruche contient également quelques mâles, ou faux bourdons, dont le rôle se limite à la reproduction. Ces sociétés sont régulées par un réseau d'interactions complexes, et font apparaître des comportements sophistiqués. La coordination sociale fait appel à des moyens essentiellement chimiques, via des molécules émises par chaque individu, les phéromones.
L'apparition de sociétés d'insectes dont les membres sont spécialisés est un problème passionnant et non encore résolu pour la biologie théorique. Il est en effet difficile de comprendre comment la sélection naturelle a pu favoriser des individus qui ne laissent pas de descendance.
Sans parler de sociétés proprement dites, on rencontre chez d'autres espèces de spectaculaires effets de groupe. Chez les criquets pèlerins (genre Schistocerca ) par exemple, le regroupement d'individus provoque des changements physiologiques et morphologiques. Ce phénomène, appelé grégarisation, implique aussi un changement de mode de vie : alors que les solitaires sont sédentaires, les criquets grégaires émigrent en masse, faisant des ravages.
Pourquoi résistent-ils aux insecticides ?
Toute population présente des variations génétiques individuelles, qui peuvent porter sur la sensibilité à une substance. Lorsqu'un insecticide est appliqué à une vaste population d'insectes, quelques-uns vont en général survivre. Si le même insecticide est employé de façon répétée, les individus résistants seront sélectionnés, et le produit perdra peu à peu toute efficacité. Ce problème devient de plus en plus aigu (pour l'agriculture et la lutte contre le paludisme notamment), et fait l'objet de nombreuses recherches(II). L'emploi immodéré et non réfléchi des insecticides durant les dernières décennies a conduit, chez certaines espèces, à l'émergence de souches résistant à toute la gamme des produits disponibles. De nouvelles stratégies s'imposent donc : maintenir les populations de nuisibles en dessous d'un seuil acceptable en intégrant produits chimiques, lutte biologique et pratiques culturales adaptées.
Faut-il les protéger ?
La faune entomologique et sa diversité subissent de plein fouet l'action de l'homme (agriculture intensive, pollution, urbanisation, déforestation, etc.). Les études quantitatives sont rares (car difficiles et coûteuses), mais toutes les données indiquent que les populations d'insectes ont considérablement diminué en quelques décennies. Pour les îles Hawaii seules, on sait qu'au moins plusieurs dizaines d'espèces endémiques ont disparu.
Si l'on souhaite préserver les insectes et leur fantastique diversité, la priorité est de protéger leurs milieux. La législation se borne souvent à interdire la collecte de telle ou telle espèce, ce que la plupart des spécialistes jugent inefficace et inapplicable.
Maurice Mashaal
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Dim 4 Mar 2018 - 16:51 par madani ali
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Sujet: Les Insectes 
