ANATOMIE DES INSECTES

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1 ANATOMIE DES INSECTES les insectes ont le corps divisé en trois parties distinctes : la tête, le thorax et l abdomen. Le corps est entouré par un squelette externe, l exosquelette ou tégument. Mince, mais rigide l exosquelette est formé par l association d une substance de soutien, la chitine (du grec khitôn, tunique ), et d une protéine, l arthropodine. Cette dernière, qui assure la rigidité du tégument, subit une sorte de tannage qui la rend un peu semblable à du cuir, par un processus chimique complexe appelé sclérotinisation. Au niveau des articulations entre les diverses parties du corps, le tégument reste souple, ce qui permet aux insectes de bouger. DESCRIPTION DE LA TETE La tête possède des yeux à facettes (ommatidies) des ocelles (yeux simples), deux antennes et des pièces buccales. LES PIÈCES BUCCALES Elles se trouvent à l'avant de la tête. Il existe divers types de pièces buccales, toutes ont une fonction bien déterminée. Elles sont adaptées à percer et sucer: type piqueur: pucerons, cigales, moustiques, avec des variantes importantes, à broyer et aspirer-type broyeur lécheur: abeilles, guêpes, fourmis; à lécher type suceur: papillons. Mais le plus courant et le plus ancien est le type broyeur comme la sauterelle, la libellule... qui est sûrement la première forme de pièces buccales qui ait existé. Les scientifiques pensent qu'elles se sont modifiées et développées suivant le régime alimentaire de chacun. Les insectes ne possèdent pas de mâchoire interne comme les vertébrés mais des pièces buccales externes divisées en plusieurs parties. La nourriture, après avoir été mise dans la bouche, est soumise aux sucs digestifs des glandes salivaires. Le labre (lèvre supérieure) qui recouvre la région où les mandibules broient. 2 mandibules (paire de mâchoires supérieures), qui sont des pièces souvent coupantes fréquemment larges, généralement très dures et aiguisées. Elles sont capables de pincer douloureusement la main. Mais elles peuvent aussi être hyper développées mais inoffensives comme chez le Cerf-volant. Elles s'actionnent les unes contre les autres latéralement, coupant et déchiquetant la nourriture en morceaux encore grossiers 2 Maxilles (seconde mâchoire) qui contribuent à maintenir la nourriture et la pousser dans la bouche. mandibules du lucane le labium (lèvre inférieure) pourvu de palpes labiaux qui fournit le même travail que les maxilles et ses palpes. Sur les maxilles se rattachent des prolongements articulés, les palpes maxillaires qui sont pourvus de nombreux organes sensoriels servant à tâter la nourriture, voir si elle convient et la pousser dans la bouche. type broyeur lécheur abeilles, guêpe type piqueur: pucerons, cigales 1 type suceur mouche type broyeur cicindéle

2 LES ANTENNES Tous les insectes imagos (adultes) et la majorité des larves possèdent deux antennes plus ou moins visibles surtout pour les larves. Les antennes sont des organes extraordinaires. Elles se composent d'articles dont le nombre varie de 1 à plus de 100 selon les espèces. Elle varient aussi de formes: filiformes, en forme de peigne, en forme de massue, en éventail toujours suivant les espèces. Elles sont recouvertes de nombreuses soies à but sensoriel (toucher), et possèdent des organes olfactifs (odeurs). Grâce à elles, l'insecte est capable de détecter les odeurs, même imperceptibles à l'homme, très utiles pour la rencontre du sexe opposé jusqu'à 11 ou 12 Km pour certains, d'évaluer la forme des objets des congénères et d'autres êtres vivants LES YEUX Les insectes ont en général des organes visuels de deux types: les yeux composés et les ocelles. Les yeux composés Ils sont formés d'un certain nombre de petits yeux appelés ommatidies. Chaque ommatidie, isolée de ses voisines par une couche de pigments sombres, fonctionne indépendamment. La surface d'une ommatidie est une lentille hexagonale (cristallin) surmontant une lentille conique (cône). La lumière qui pénètre dans l'ommatidie est focalisée par ces lentilles jusqu'à une structure centrale appelée rhabdome, Chaque ommatidie forme sa propre image et l'envoie au cerveau. Donc le cerveau reçoit des dizaines d'images comme une mosaïque. Plus le nombre d'ommatidies est grand, meilleure est la vision. ommatidies yeux composés d un taon facettes rhabdome nerf optique cône Les yeux simples ou ocelles Ils sont situés entre les yeux composés disposés en triangle au sommet de la tête. Ils sont très petits et parfois peu visibles. Les ocelles semblent très sensibles à la lumière et leur taille est plus grande chez les insectes nocturnes. Pourtant ceux-ci ne peuvent percevoir les images et l'on ne comprend pas très bien leur fonction. On pense qu'ils servent à augmenter la sensibilité des yeux composés et d'évaluer l'intensité de la lumière (zone d'ombre et de lumière).chez les larves, ils sont localisés sur les faces latérales de la tête et les renseignent assez vaguement sur leur environnement (obscurité, clarté) 2 cristallin yeux simples

3 DESCRIPTION DU THORAX Le thorax des insectes est constitué de 3 segments, porteurs chacun d'une paire de pattes. Le premier ou prothorax est toujours aptère (sans ailes). Le 2ème et 3ème mésothorax et métathorax, portent les ailes mésothorax métathorax prothorax coxa trochanter Les pattes fémur tibia tarses griffes La patte caractéristique de l'insecte, est formée de parties articulées entr'elles: - la coxa (la hanche), le trochanter, le fémur (la cuisse), le tibia (la jambe), le tarse. Le tarse comprend lui-même plusieurs segments, nommés parfois pré tarses. Il se termine souvent par 2 griffes et possède chez certains insectes, un coussinet adhésif, situé sous les griffes. Ce dernier sert essentiellement à grimper le long des surfaces lisses. Les pattes des insectes ne servent pas seulement à la marche mais ont souvent des fonctions très spéciales adaptées à un mode de vie particulier. Par exemple, les pattes peuvent servir à sauter, à nager, à creuser etc. A ce moment là, quelques différences morphologiques apparaissent. L'on trouve souvent sur les pattes outre un certain nombre d'organes sensoriels, des structures extrêmement perfectionnées pour la toilette du corps, ramassage de la nourriture etc. formes de pattes très différentes 3

4 LES AILES Seuls les insectes appartenant à la super famille des Ptérygotes possèdent des ailes. En effet, "Ptère" veut dire "ailes" en grec, vous trouverez plusieurs ordres d'insectes portant un nom terminé en "ptères" : Lépidoptères, Coléoptères, Diptères etc. La classification des insectes ailés repose en grande partie sur la nature et le nombre d ailes.. La plupart des insectes ont 2 paires d'ailes, mais plusieurs n'en ont qu'une (mouches, moustiques = Diptères). Elles peuvent être membraneuses comme chez la mouche ou le papillon; ou bien, la paire antérieure, sur le mésothorax, peut être plus ou moins dure et servir de protection aux deux autres. Les ailes membraneuses sont souvent transparentes, colorées, recouvertes de soies ou d'écailles. Mais le plus important pour la classification de l'insecte est le nombre (2 ou 4) et la nervation (nombre et disposition des nervures). Cette dernière présente de nombreuses variations dans les groupes d'insectes. Il suffit de prendre comme exemple l'aile d'une libellule et celle d'une mouche pour voir la différence. Les diverses parties de l'aile, les cellules, les nervures principales, leurs ramifications et les nervures transversales sont désignées par des lettres et des chiffres dans les ouvrages scientifiques. Parfois les ailes qui se trouvent sur le mésothorax sont plus dures et servent de protection aux ailes membraneuses. Selon leur structure, on les nomme Tegmens quand elles ont gardé l'aspect des ailes bien qu'elles aient une consistance plus dure, comme chez les Sauterelles ou Elytres lorsqu'elles ont l'aspect d'une carapace comme chez les Scarabées et sont très dures ou hémi-élytres comme chez les punaises ou les ailes antérieures sont dures à la base et membraneuses à l extrémité.. En régle générale de la forme des ailes et de leur mobilité dépend souvent la capacité volière. Les ailes larges sont souvent réservées à ceux qui planent, et les ailes étroites à ceux qui volent rapidement.au repos, la position des ailes varie selon les espèces. Elles sont repliées sur le dos mais dressées à la verticale ou maintenues étalées chez quelques insectes 2 ailes 2 élytres 2 ailes 2 élytres 2 ailes MOUCHE PERCE-OREILLE COCCINELLE 4 ailes 2 Tegmens 4 ailes 2 ailes PAPILLON MANTE-RELIGIEUSE 4 LIBELLULE

5 DESCRIPTION DE L'ABDOMEN L'abdomen se compose en principe de 11 segments. Certains segments peuvent s'unir et de ce fait, leur nombre peut paraître inférieur. Chaque segment est constitué de 2 sclérites, un dorsal le tergite et un ventral, le sternite. Sur les 8e et 9e segments se trouvent les genitalia, organes de reproduction des insectes. La morphologie de ces derniers est souvent d'une importance capitale pour séparer des espèces étroitement apparentées. En règle générale, les genitalia sont très petits et souvent internes, mais parfois, chez certaines femelles, ils se développent pour former un organe de ponte visible à l'oeil nu, l'ovipositeur ou tarière Cet organe se présente en forme de lame ou d'aiguille permettant la ponte dans la terre, les plantes ou les animaux. Certains insectes portent en bout de l'abdomen, des cerques. Ils peuvent avoir l'aspect d'antennes, comme chez les Ephémères, soit courts et épais comme chez la Sauterelle, soit en forme de pinces chez le Perce-oreille. Ces cerques sont sensibles aux stimulations tactiles et aux vibrations de l'air. Ils sont parfois différents selon le sexe. Chez certains insectes, le sclérite, terme général désignant les plaques rigides qui constituent l'enveloppe externe d'un insecte, s'étend vers l'arrière pour former une sorte de 3ème cerque: l'épiprocte allongé et mince situé entre les 2 cerques. Le système respiratoire des insectes est formé d un réseau de tubes, les trachées, qui débouchent sur l extérieur du corps par des ouvertures situées sur le thorax ou l abdomen, les stigmates, que l insecte peut ouvrir ou fermer. Les trachées se ramifient en tubes de plus en plus fins, les trachéoles, qui conduisent l air dans tous les organes. À ce niveau, l oxygène de l air diffuse dans le sang, et le gaz carbonique passe dans l air. respiration tergite cerque trachées organes sexuels stigmates stigmate sternite différentes tarières ou ovipositeur (ou organe de ponte) decertaines femelles cerques de l éphémère 5

6 LES INSECTES ONT DES METAMORPHOSES DIFFERENTES II y a tant d'espèces, d'insectes et de croissances différentes que l'on a classé en cinq catégories les métamorphoses. 1) Quand il n'y a aucune métamorphose (il y a bien sûr des insectes dans ce cas) on parle d'anamorphose (morpho : forme et a : privatif -absence de forme changeante-). 2) A l'inverse, quand l'insecte passe par tous les stades, chacun étant différent de l'autre, on parle d'holometabole (holo : tout et métabole : changement, soit: tous les changements -compare avec le mot "métabolisme"-), c'est-à-dire une métamorphose totale. 3) II y a des insectes qui ont des changements peu spectaculaires et partiels. On parle d'hemimetabole (hémi : moitié), soit de métamorphose partielle. 4) II y a des insectes à croissance curieuse et peu habituelle ; on parle de PAUROMETABOLE. 5) Il y a des insectes chez qui les mutations sont complexes, un peu extraordinaires, où même la larve change d'aspect. On parle alors d'hypermetabole (hyper : extraordi naire). Nous allons donner une petite idée de ces croissances. 1 ) CROISSANCE SANS MÉTAMORPHOSE, OU ANAMORPHOSE Certaines espèces croissent sans changement, cette croissance sans heurt c'est l'ametabolie (a: privation de métabolisme ou de changement). Ce sont les espèces d'insectes sans ailes, surtout appelés APTERYGOTES (a : privation, ptère : aile), comme la famille des THYSANOURES qui sont des insectes que l'on appelle aussi "le poisson d'argent". II vit souvent dans les greniers. La particularité de leur croissance est qu'il grandissent en augmentant les segments de leur corps (ou sternites). C'est pareil dans la famille des PROTOURES. Croissance du "Poisson d'argent" 2 ) CROISSANCE AVEC MÉTAMORPHOSE TOTALE OU HOLOMETABOLE a) premier stade, celui de l'oeuf. b) deuxième stade, celui de larve, parsemé de diverses mues de croissance (cinq pour les lépidoptères ; cela peut se passer dans le sol pour d'autres insectes). c) troisième stade, l'insecte se transforme en nymphe, souvent avec un cocon (lépidoptères nocturnes) ou une chrysalide (lépidoptères diurnes). d) quatrième stade, l'insecte éclot et devient IMAGO ou adulte -capable de se reproduire. Exemple d'holométabole d'un coléoptère Exemple d'holométabole d'un lépidoptère 6

7 3 ) CROISSANCE AVEC MÉTAMORPHOSE PARTIELLE OU HEMIMETABOLE L'insecte, après éclosion, ressemble dans les grandes lignes à l'insecte adulte mais, au cours de la croissance, il va à peine se modifier. Le plus souvent, la première partie de la croissance se comporte sans ailes, elles apparaissent vers les avant-dernières ou à la dernière mue. C'est le cas des punaises, des mantes religieuses. Exemple de croissance chez les punaises 4 ) CROISSANCE HÉMIMÉTABOLE DITE PAUROMETABOLE C'est à peu près la même chose qu'au chapitre précédent mais, après diverses croissances, les ailes apparaissent sous la peau des mues et annoncent les ultimes stades. C'est le cas des orthoptères (sauterelles, criquets) et hémiptères (punaises, famille des Capridés). Cette distinction est déjà affaire de spécialistes. 5 ) CROISSANCE PAR MUES COMPLEXES OU HYPERMETABOLE C'est le cas de l'insecte Meloé qui change plusieurs fois de forme, au point qu'au début de l'entomologie, on le prenait pour un autre insecte. II vit en intimité avec l'anthophore, insecte qui fait une petite réserve de miel dans la terre pour y mettre ses larves. La Meloe va utiliser le nid, le miel, mais en s'adaptant ; du stade oeuf va devenir larve, puis larve adaptée, etc... avant d'être imago. Chaque stade, il a une autre forme. La croissance des insectes est spéciale et chaque espèces à ses particularités, c'est à vous de les découvrir au fur et à mesure de vos études. 7

8 LE PROBLEME POUR L'INSECTE, C'EST DE GRANDIR! La Nature a tout prévu ; elle fait MUER les insectes, c'est-à-dire que, plusieurs fois au cours de leur croissance, ils vont changer de peau et, à chaque fois, augmenter de taille. On comprend ce besoin d'éclatement de l'enveloppe quand on sait que, par exemple, la larve du ver à soie (Bombyx Mori) est fois plus grosse à l'état adulte qu'à l'éclosion Alors, on assiste à cette façon de croître qui, partant de l'oeuf, devient une petite larve et grandit par étape. QU'EST CE QUI PROVOQUE LA MUE? On s'est posé la question de savoir pourquoi, à certains moments de croissance, l'insecte entre en un repos extérieur (en diapause) puis mue, et cela plusieurs fois. Un insecte, comme tous les êtres vivants, est une "fonction chimique" mouvante, et la mue est déclenchée par les neurosécrétions du cerveau, glandes appelées "corpora alata" chez la blatte par exemple. Ces sécrétions agissent sur les glandes dans la partie antérieure du thorax (glandes ecdysones) et le mécanisme de la mue est en route. Alors, sous l'action de ces hormones, les cellules de la peau se décollent de l'enveloppe ou de l'exosquelette (carapace) et sécrètent une nouvelle peau appelée "cuticule" et un nouvel "exosquelette mou". Cette nouvelle enveloppe est "neuve" mais souple et extensible. Elle reste coincée sous l'ancienne enveloppe devenue trop étroite, elle est très compressible. Pendant que cette croissance se fait c'est souvent assez long, l'ancienne peau se dégrade et produit un liquide appelé "exuvial" qui va décoller parfaitement l'ancienne peau de la nouvelle en s'insérant entre les deux. Cette activité est une épreuve pour l'insecte qui n'a, à ce moment-là, aucune autre activité extérieure. II reste accroché à une brindille ou une feuille, et il "mue". On constate qu'il absorbe ce liquide exuvial, ce qui réduit et sèche la peau qu'il va enlever en l'atrophiant, comme on chiffonne une feuille de papier. Cette peau, ou ancienne cuticule, réduite s'appelle "exuvae", et l'insecte commence à remuer et, par de multiples mouvements, s'en débarrasse. Souvent, les anneaux de son abdomen en mouvement l'aident à enlever cette carcasse devenue inutile. Bien sûr, il y a bien des façons de sortir de sa vieille peau, mais souvent l'exuvie se fend par la ligne médiane à l'endroit le moins résistant.