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Fonctions chez les Insectes

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1 La nutrition: 

Le régime alimentaire: Il faut distinguer les insectes qui consomment les végétaux ou animaux vivants et ceux qui absorbent de la matière organique morte et en voie de décomposition: ces derniers sont les «  saprophages  ». 

Beaucoup d’insectes absorbent des aliments solides qu’ils doivent triturer; d’autres, assurément aussi nombreux, se nourrissent de liquides, soit qu’ils les aspirent directement, soit qu’ils aient à perforer les tissus des plantes ou des animaux pour atteindre des sucs interne (JEANNEL, 1946). Ces différences dans le mode d’alimentation ont entraîné des spécialisations anatomiques des pièces buccales  (Fig. n° 7).

            Les insectes sont répartis dans des catégories différentes:

·      Le phytophage proprement dit s’attaque aux plantes à chlorophylle qu’il broute ou dont il aspire les sucs ou moyen d’une trompe.

·      Les gallicoles déterminent par des piqûres la production d’excroissances végétales (galles) dans lesquelles ils vivent, trouvant à la fois nourriture et abri.

·      Les xylophages mangent du bois (les scolytes).

·      Les cléthrophages sont des insectes spécialisés à se nourrir de graines.

·      La microphagie c’est des insectes qui se nourrissent de grains de pollen, mais une grande quantité de très petits insectes, vivant dans les débris végétaux et généralement considérés comme saprophages, mangent des levures, des bactéries, des spores microscopiques.

·      Les mycétophages qui sont des phytophages spécialisés, ne vivant que dans les champignons.

·      Les carnivores, qu’ils soient de mode broyeur ou piqueur, sont souvent très spécialisés. Les carnassiers poursuivent des proies vivantes (Calosoma sp.)

·      Les nécrophages, sont des carnivores qui ne sont attirés que par les cadavres. Les uns recherchent les chairs en putréfaction, d’autres les graisses, les tissus desséchés et momifiés, les poils ou plumes.

·      Les corprophages qui exploitent les excréments des animaux.

Galles

 scolytes

Calosoma sp.


         La digestion: Les sécrétions digestives sont fournies par les glandes salivaires et par l’intestin moyen. La salive a un rôle multiple.

Par exemple la salive des Diptères piqueurs renferme une substance anticoagulante; les sécrétions salivaires des Abeilles  ont des fonctions diverses comme la production des diastases  par leurs glandes salivaires qui sont  particulièrement actives pour fabriquer la gelée royale, destinée à nourrir les jeunes au premier âge et les larves de reines, et chez d’autres insectes la salive renferme les diastases digestives, amylases et invertases, qui transforment les aliments en substances assimilables. Beaucoup d’insectes carnassiers injectent leurs sucs digestifs dans leur proie dont ils n’absorbent les tissus que déjà liquéfiés et en parties digérés comme chez les insectes piqueurs (Moustiques).

 

      La digestion intestinale: Les aliments passent par l’œsophage et s’accumulent dans le jabot (Fig. n°21 et 22). De là, ils pénètrent dans le pro ventricule, ou gésier, ou ils sont triturés et brassés, finement divisés avant d’être reçus dans l’intestin moyen. Dans ce dernier, le bol alimentaire se trouve comme entonné dans un tube, la membrane péri trophique, extrêmement fine et perméable aux diastases et aux produits d’absorption, isole les aliments des fragiles cellules de l’épithélium intestinal. Les produits de la digestion assimilables entrent dans les trois catégories des lipides, des glucides et, des protides:

Fig. n° 21 Appareil digestif de Popilius disjunctus ( Coléoptère; Passalide) (D’après LEWIS).

j.: jabot; i.m.: intestin moyen; t.M.: tube de Malpighi (sectionnés); i.p.: intestin postérieur; c.s.: cryptes à symbiontes:(mycétomes).

Les glucides sont mis en réserve dans le corps adipeux, mais entrent aussi dans la composition du sang et des tissus en général; ils sont la source d’énergie la plus importante à l’état d’imago. On a calculé que pendant le vol, d’une abeille de 100 milligrammes dépense environ 10 milligrammes de sucre par heure. En 15 minutes de vol, ayant parcouru environ 5 kilomètres et demi, elle aurait épuisé son stock normal et serait incapable de voler (JEANNEL, 1946).

·      Les protides, ils servent à l’entretien des muscles et d’autres tissus Leur rôle est important dans la maturation des gonades.

·      L’eau est un élément essentiel à la vie de l’insecte. La teneur en eau du corps des insectes est variable ( de 50 à 90 %) suivant les espèces et leur régime.

Fig. n° 22 Schéma du tube digestif d’un insecte.

i.a. et i.p.: intestin antérieur et intestin postérieur,  ectodermiques ( trait plein); i.m.: intestin moyen, endodermique (trait interrompu); b.: bouche; oe.: oesophage; j.: jabot; pv.: proventicule; M.: tubes de Malpighi; a.: anus. (D’après IMMS ).

L’élimination des déchets accumulés dans le sang, se fait chez les insectes par des organes excréteurs dont les deux principaux sont les tubes de Malpighi et le corps adipeux:

·      Les tubes de Malpighi : jouent le rôle de reins laissant filtrer une urine chargée de produits de déchets. L’urine excrétée par les tubes de Malpighi se mêle ainsi aux excréments dans l’intestin postérieur. Abondante et fluide, claire chez les insectes à alimentation liquide, elle se laisse reprendre une partie de son eau dans l’ampoule rectale [Le rectum forme le plus souvent une vaste ampoule qui joue un rôle important dans la digestion, qui paraissent servir à l’absorption de l’eau du bol alimentaire (JEANNEL, 1946)]. L’excrétion de produits azotés n’est pas la seule fonction des tubes de Malpighi. Certaines larves sécrètent par leurs tubes de Malpighi de la soie, filetée par l’anus, avec laquelle ces larves se tissent des cocons.

·      Le corps adipeux des larves est avant tout un organe de réserves; les cellules accumulent des graisses et du glycogène, mais certaines cellules du corps adipeux jouent aussi le rôle de rein d’accumulation en se chargeant d’urates. Ces organes fonctionnent activement pendant la vie larvaire; puis pendant la nymphose, au cours de l’histogenèse, les urates et autres produits de déchets des cellules adipeuses passent dans l’intestin et sont expulsés d’un coup dans la première défection de l’imago.


  2. La  respiration:

            La  respiration des insectes est d’une manière toute différente de celle des vertébrés. Elle s’effectue par un système de tubes appelés trachées, qui atteignent toutes les parties du corps et s’ouvrent à l’extérieur par  les stigmates. Lorsque les stigmates sont ouverts, l’oxygène se diffuse à travers la paroi des tranchées. L’apport d’oxygène est accru, chez les plus grandes espèces, par le développement de sacs aériens et par des mouvements respiratoires. Par des mouvements alternatifs d’inspiration et d’expiration, l’insecte chasse l’air de ces sacs qui, ensuite, se remplissent de nouveau d’air frais. Cette ventilation respiratoire (Fig. n° 23), est bien plus puissante chez l’insecte que chez l’homme. Un hanneton viderait à chaque expiration le tiers du contenu de son appareil respiratoire, alors que l’homme n’en vide que le septième. Chaque trachée se termine par une minuscule cellule étoilé, dont les branches constituent d'infimes conduits (<1µ de diamètre) que l'on appelle trachéoles et qui souvent sont partiellement remplis de liquide qui est liée à l'activité des insectes. WIGGLESWORTH (In JEANNEL, 1946)à démontré que l'accumulation des déchets dans un muscle en action exerce une pression osmotique qui chasse le liquide des trachéoles.

Les types respiratoires des insectes:

            Respiration cutanée: Ce mode respiratoire, le plus simple se rencontre chez certaines larves de Diptères (Simulium).

            Respiration trachéenne: Beaucoup d’insectes aquatiques viennent à la surface prendre l’air qui leur est nécessaire. Leur appareil trachéen subit des modifications en conséquence (JEANNEL, 1946).

Fig. n° 23 Schéma des mouvements respiratoires chez  A.: Oryctes nasicornis; B.: Vespa germanica; C.: Blatta orientalis (D’après PLATEAU ).

Fig. n° 24 Respiration trachéenne Larve de Dytique ( Coléoptère) puisant de l’air à la surface de l’eau. (D’après KORSCHELT).


  3. La circulation:

            Le sang circule dans la cavité générale du corps (hémocoele). La circulation sanguine est activée par des mouvements de tout le corps mais, chez les insectes supérieurs, il existe « des pompes » auxiliaires en différents points du corps, notamment dans le thorax, pour assurer la circulation dans les ailes et les pattes. Le sang est appelé hémolymphe, car il est constitué par un sérum tenant en suspension des cellules nucléées ou hémocytes, et ne renferme aucun élément vecteur de l’oxygène.

            Le sang est généralement incolore, parfois coloré, exemple: chez des Chrysomélidés, les larves de Phytodecta quiquepunctata ont le sang coloré en vert chez les femelles, incolore chez les mâles. Celles du Galerucella luteola ont le sang blanc chez les femelles, jaune chez les mâles. Beaucoup d’insectes ont des substances toxiques en dissolution dans le sang. Les Meloidae ont de 0,25 à 0,50 pour cent de cantharidine poison très violent pour l’homme, mais beaucoup moins actif sur les insectes.


 4.  Les sensations:

·                         * La vue:       Les insectes perçoivent les impressions lumineuses par leurs yeux composés. L’œil composé des insectes avec ses nombreuses facettes braquées dans toutes les directions, donne une multitude d’images toutes différentes qui se superposent dans le cerveau et réalisent une vision en mosaïque. Les Libellules, ont un champ visuel qui couvre environ tout l’espace. Il y a d’autres qui voient à la fois en avant et en arrière, en haut et en bas. D’après les observations faites dans la nature (JEANNEL, 1946,) montrent que les insectes distinguent les couleurs. Le Coléoptère floricole Anthtrenus scorphularia choisit de préférence les Tulipes blanches ou encore jaunes, mais évite les rouges.

·                      * Les odeurs:       Les odeurs sont perçues par des sensilli simples ou complexes, situés surtout sur les antennes (Fig. n°9), mais aussi sur les palpes et peut-être d’autres parties du corps. L’odorat bien plus que la vue, guide les insectes comme les Abeilles, et biens d’autres, dans la recherche des fleurs. Les Fourmis d’un même nid se reconnaissent entre elles à leur odeur, qui leur est communiquée par la reine de la fourmilière. La mésaventure en Corse à l’entomologiste REVELIERE (JEANNEL, 1946,), qui lui est arrivée au cours d’une excursion. Ayant remarqué un groupe de mâles de Pachypus cornutus ( Scarabéidé) se tenant suspendus, la tête en bas, à un buisson près du sol, il découvrit à terre une femelle.

     On sait que celle-ci est aptère, souterraine, et ne vient à la surface que pour se faire féconder. Il s’empara de cette femelle qui déchargea sur sa manche un jet de sécrétion liquide dont l’odeur attire les mâles. Pendant plusieurs jours l’entomologiste fut importuné par des essaims de mâles attirés par sa manche, même en pleine ville, à des distances considérables des lieux habités par des Pachypus. D’après WARNKE, ce seraient les antennes qui perçoivent ainsi les odeurs à des grandes distances. L’odorat joue un grand rôle dans le rapprochement des sexes (hormone sexuelle). Grâce à l’identification de la formule chimique de certaines odeurs des substances sexuelles, on fabriqué des capsules d’hormones sexuelles (phéromones), pour l’étude des populations d’insectes et aussi pour lutter et diminuer les populations des insectes néfastes.

·                        * Le goût: Les organes gustatifs des insectes broyeurs sont distribués sur les pièces buccales: mandibules, maxilles, pièces labiales et aussi dans le pharynx, sur l’épipharynx et l’hypopharynx. Mais certains insectes, comme les Lépidoptères et les Mouches, ont ces organes situés sur les tarses La sensibilité au sucré d’une Mouche (Calliphora) serait trente fois plus grande que celle de la langue de l’homme. L’Abeille n’apprécie pas le sucré de la même manière que nous. Des sucres comme la saccharine n’ont pour elle aucun goût; d’autres par contre, très amers pour nous, lui paraissent sucrés. c’est le cas de l’acétylsaccharose, que les  apiculteurs utilisent pour dénaturer le miel qu’ils donnent en hiver à leurs Abeilles (JEANNEL, 1946).

             *  L’ouïe: 

L’audition semble rudimentaire chez les insectes. Les antennes plumeuses des mâles de Moustiques entrent en vibration pour certains sons qui sont précisément ceux produits par les ailes des femelles, et on a constaté encore que les Fourmis réagissent aux sons pourvus que leurs antennes soient intactes. Les insectes ont d’autres organes récepteurs que les antennes, les organes chordotonaux disséminés sur tout le corps, tympans des tibias ou des côtés du corps des Orthoptères  (JEANNEL, 1946). Ces sensations auditives des insectes paraissent toujours simples. Elles sont accordées sur les émissions des organes stridulatoires, et constituées le plus souvent par le frottement des surfaces rugueuses situées sur des parties mobiles de diverses parties du corps. Les organes stridulatoires (Fig. n° 25) sont généralement propres aux mâles et servent à appeler les femelles. 

Fig. n° 25 Organes stridulatoires de deux Hémiptères A.: Coranus subapterus ( Réducviide): la pointe du rostre gratte une rainure striée du sternum. B.: Corixa geoffroyi ( Hydrocorise ): le tarse antérieur frictionne la base des fémurs et de la face ventrale de la tête. ( D'après WEBER ).

    5. La reproduction:

            La grande majorité des insectes sont ovipares et particulièrement les générations d’été des Aphidés, sont vivipares.

On peut diviser les insectes en deux groupes:

*          Les Exoptérygotes, tels les blattes, les libellules, etc.,  les ailes se développent progressivement à l’extérieur du corps et leurs dimensions augmentent à chaque mue jusqu’à leur complet développement.

*          Les Endoptérygotes, tels les papillons diurnes et  nocturnes, les coléoptères et les Diptères, dont les stades juvéniles, appelés larves ou chenilles, diffèrent des adultes, ont souvent un régime alimentaire tout autre que celui des adultes, et occupent des niches écologiques différentes. Ces insectes subissent une métamorphose complète.

A

B

Fig. 26 A.: Développement d’un Exoptérygote ( Blatte); B.: Développement d’un Endoptérygote ( un papillon). 

         Sexualité: Le sexe est déterminé dans l’œuf. Et c’est dans les chromosomes que se trouve la différence qui fait qu’un oeuf donnera une femelle, un autre un mâle. Les insectes appartiennent à deux types.  Les uns sont du type humain, les Coléoptères, les Orthoptères et les Diptères. Les autres sont du type oiseau, les Lépidoptères, les Hémiptères.

    Caractères sexuels: Nombreux sont les insectes chez lesquels aucune différence extérieure n’existe entre les mâles et les femelles, sauf celles  qu’il serait possible de faire apparaître par des mensurations biométriques (les blattes). Mais dans certains cas les caractères sont tantôt propres au mâle, tantôt à la femelle (Lucanus cervus, Fig. 27).

                            Femelle.            Mâle.                  

Fig. 27. Lucanus cervus dimorphisme sexuel. ( Source: JEANNEL ).

      Accouplement: Le rapprochement des sexes répond de manière spécifique, à des stimuli en rapport avec les conditions du milieu. Le Grillon appelle et attire près de lui les femelles par sa stridulation. Les odeurs dites « hormones sexuelles » produites par des glandes particulières de certaines femelles ont le rôle d’attirer les mâles de très loin (voir Mésaventure arrivée à l’entomologiste REVELIERE § Les sensations - les odeurs). Le plus curieux est sans doute l’accouplement des Ampis (Diptères), dont le mâle présente à la femelle une proie enveloppée dans un cocon de soie ou simplement une boule de soie qu’il apporte avec lui, comme un présent de noce (JEANNEL, 1946).

Fig. 28 Accouplement des Ampis ( Diptères). (D’après WEBER ). En haut, le mâle transportant un cocon dans lequel il a enfermé une proie qu’il va offrir à la femelle. En bas, ‘l’accouplement, la femelle tient le cocon qui lui a été offert.

      La ponte: Le nombre des oeufs pondus par les insectes est extrêmement variable. La femelle du puceron Lanigère (Schizoneura lanigera), ne  pond  qu’un seul oeuf aussi gros qu’elle, de sorte qu’elle reste à l’état de peau vide et flasque après son expulsion. La femelle du termite, dans sa loge  royale, pond plusieurs millions d’œufs au cours de son existence. La mouche tsé-tsé met au monde 8 à 10 descendants  (JEANNEL, 1946). Les oeufs sont déposés sur le sol, sous les pierres, sur les feuilles ou les tiges des plantes ou les placent sur d’autres individus.

Fig. 29. Pontes des Insectes.  (Source JEANNEL). 1 e 2 Ponte de la femelle du Puceron Schizoneura lanigera.  3. Femelle de Termite: Enorme abdomen avec des milliers d’œufs


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