Insecte

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Les insectes sont de petits invertébrés (plus de 75 p. 100 des espèces connues ont moins de 6 mm de longueur) au corps segmenté et pourvu de trois paires de pattes et d'une ou deux paires d'ailes (parfois sans ailes). Certaines espèces sont issues de lignés primitives aptères ou sans ailes (Aptérygotes), et chez certains groupes évolués (puces et poux), les ailes ont régressé complètement.

Répartition

Bien que quelques espèces vivent en eau douce, à la surface de l'océan ou dans les milieux intertidaux, la grande majorité sont terrestres (aérobiotiques). Les Insectes sont particulièrement abondants dans les régions tropicales, mais on en trouve à toutes les latitudes et altitudes, sauf les plus extrêmes. Environ 300 espèces (surtout des mouches) vivent au nord du 75^e parallèle dans les îles de l'Arctique canadien, et on trouve même des espèces de parasites d'oiseaux et de phoques en Antarctique.

Succès évolutif des Insectes

La diversité d'Insectes est impressionnante. On estime que le million d'espèces répertoriées représente seulement 10 p. 100 à 50 p. 100 du nombre réel d'espèces du monde. Au Canada, on en a décrit environ 30 000 espèces sur un total estimé à 55 000 espèces.

Les Insectes doivent leur succès à leur adaptabilité et à une longue évolution diversifiée. Ils ont été parmi les premiers animaux terrestres de la planète. Comme les autres Arthropodes, ils possèdent un squelette externe (exosquelette) constitué d'une cuticule légère, robuste et imperméable qui a joué un rôle crucial dans leur succès évolutif. Leur petite taille leur permet de se cacher facilement des prédateurs et de se nourrir de matière dispersée dans l'espace. Leur petitesse et leur aptitude au vol ont facilité leur dispersion par le vent pour occuper de nouveaux habitats, conduisant à l'isolement géographique des populations et finalement à l'évolution de nouvelles espèces. Les insectes doivent leur succès à leur adaptabilité et à une longue évolution diversifiée. Ils possèdent un squelette externe (exosquelette) constitué d'une cuticule légère, robuste et imperméable qui a joué un rôle crucial dans leur succès évolutif et leur a permis d'entreprendre la vie sur la terre. Ils ont été parmi les premiers animaux terrestres de la planète et ont ainsi fait face à très peu de compétition en ce qui a trait aux divers et nombreux habitats. Leur petite taille leur permet de se cacher facilement des prédateurs et de se nourrir de matière dispersée dans l'espace. Leur petitesse et leur aptitude au vol ont facilité leur dispersion par le vent pour occuper de nouveaux habitats, conduisant à l'isolement géographique des populations et finalement à l'évolution de nouvelles espèces. Leur pouvoir élevé de reproduction et les caractéristiques de leur cycle biologique ont également contribué au succès des insectes. En effet, la production d'un nombre élevé d'oeufs et la succession rapide de courtes générations leur ont permis de s'adapter rapidement aux changements de leur milieu.

Description

Les insectes, comme les autres arthropodes, possèdent un exosquelette. Leur corps segmenté est principalement divisé en trois parties : la tête, le thorax et l'abdomen. La tête est le centre sensoriel, nerveux et d'alimentation. Elle est constituée du rostre, d'antennes, d'yeux et, à l'interne, du cerveau et d'autres groupes de cellules nerveuses (ganglions). Le thorax, segmenté en trois parties, est le centre de locomotion et, chez la plupart des insectes, est constitué de trois paires de pattes et de paires d'ailes aux deuxième et troisième segments, ainsi que de ganglions segmentaires. L'abdomen, qui présente de manière plus évidente la segmentation, est en fait le foyer du métabolisme et de la reproduction.

À l'origine, le rostre sert à la mastication, comme chez les criquets et les coléoptères, mais souvent, il évolue dans le but de permettre à l'insecte de se nourrir de liquide, comme chez la mouche domestique (en épongeant), le papillon nocturne et le papillon (en siphonnant) et le moustique et le puceron (en perçant ou en aspirant) ou dans des buts autres comme la défense (mandibules des termites soldats). Les pattes peuvent également avoir d'autres fonctions, dont sauter (pattes postérieures des puces et des criquets), nager (pattes postérieures des coléoptères aquatiques), capturer des proies (pattes antérieures de la mante), se fixer à l'hôte (pattes antérieure des poux) ou se reproduire (pattes antérieures des dytiques), creuser (pattes antérieures de la courtilière), produire des sons (pattes postérieures de nombreux grillons) et ramasser et emmagasiner de la nourriture (pattes des abeilles domestiques ouvrières). Les ailes peuvent avoir évolué dans des buts de protection (ailes antérieures des coléoptères ou des élytres), de camouflage (beaucoup de papillons de nuit), de contrôle gyroscopique (ailes postérieures des mouches ou haltères) ou de production de son (ailes antérieures des criquets).

Couleur
Les couleurs des insectes peuvent servir au camouflage, à effrayer les prédateurs ou à les avertir que les insectes sont répugnants, à faciliter la reconnaissance sexuelle ou entre espèces ou à la régulation de la chaleur. Généralement, la couleur est déterminée par des pigments spécifiques. Cependant, les couleurs irisées de nombre de coléoptères et de papillons proviennent des couches de la cuticule de l'exosquelette, qui reflète la lumière de différentes longueurs d'ondes. Certains insectes vivant parmi des insectes sociaux imitent l'apparence et le comportement de leurs hôtes pour obtenir de la nourriture. Beaucoup de papillons comestibles sont épargnés par les oiseaux parce qu'ils ressemblent à d'autres espèces qui sont répugnantes (p. ex. le sylvain royal comestible imite le monarque non comestible).

Organes sensoriels
Les insectes possèdent une panoplie d'organes sensoriels. Des poils de sensibilité variable, répartis sur tout le corps mais particulièrement au niveau des antennes, du rostre et des pattes postérieures (tarsi), permettent le toucher et la perception des courants d'air. Chez le criquet, la sauterelle, la cigale et beaucoup de papillons de nuit, de grandes concentrations de ces poils très sensibles forment des organes spécialisés dans l'ouïe capables d'intercepter les ondes sonores. Des poils fixes, qui font office d'organe du goût et de l'odorat, sont également présents en abondance sur le rostre, les antennes et le tarsi (les mouches goûtent grâce à leurs pieds) ainsi que la structure de ponte (particulièrement chez les insectes qui pondent leurs œufs dans le corps d'autres insectes). La plupart des insectes adultes possèdent une paire d'yeux constitués d'un grand nombre d'unités photosensibles identiques. Les insectes ne voient pas d'images nettes; les yeux sont plutôt conçus pour détecter le moindre mouvement. Beaucoup d'insectes peuvent également percevoir les distances, les couleurs et la lumière polarisée (utilisée pour la navigation).

Reproduction et développement

Les insectes se reproduisent par fertilisation interne. Chez la plupart des espèces, les spermatozoïdes sont transférés à la femelle dans un « sac » (spermatophore) sécrété par le système reproducteur du mâle. Pendant que le spermatophore se forme, il est poussé dans le système reproducteur de la femelle, avec les spermatozoïdes qu'il contient. Plus rarement, les spermatozoïdes sont transférés directement (et non dans un spermatophore) à l'aide d'un organe copulateur.

La majorité des espèces pondent des œufs enveloppés d'une couche hydrofuge pour les empêcher de se dessécher. Les œufs sont parfois déposés sur ou dans de la nourriture, dans des fissures ou des crevasses, dans le sol ou dans une coque spéciale (oothèque) pour une protection accrue contre les parasites et les prédateurs. Les femelles de certaines espèces (p. ex. les pucerons) se reproduisent dans des conditions données et sans fertilisation. Quelques espèces donnent naissance à des larves.

Développement
Il existe trois modes fondamentaux de développement chez les insectes : l'absence de métamorphose, la métamorphose simple ou incomplète et la métamorphose complexe ou complète. Les aptérygotes primitifs (insectes dépourvus d'ailes), comme le lépisme, ne changent sensiblement pas d'apparence à chaque mue. À une certaine taille, ils deviennent matures sexuellement, mais ils continuent à muer même adultes.

Chez les ptérygotes (insectes ailés, même si certains peuvent être secondairement aptères), deux groupes se distinguent par leur mode de développement. Les insectes pourvus d'ailes externes développées (p. ex. les criquets, les hémiptères, les libellules et les blattes) se métamorphosent partiellement et les juvéniles ressemblent de plus en plus aux adultes, notamment du point de vue du développement de fourreaux alaires externes. À la mue finale, des ailes entièrement formées apparaissent.

Quant à la métamorphose complète, elle caractérise les insectes dont les ailes se développent de manière interne comme les papillons et les papillons nocturnes (lépidoptères), les coléoptères, les mouches (diptères), les guêpes, les abeilles et les fourmis (hyménoptères). Elle implique l'ajout d'un stade de nymphe au cours duquel la larve subit une transformation majeure pour devenir un adulte.

L'évolution du stade de nymphe entre le dernier stade larvaire et celui d'adulte a permis une spécialisation prononcée des deux formes actives nécessaires à compléter le cycle évolutif, de sorte que la fonction principale de la larve est l'accumulation de réserves de nourriture, alors que celles de l'adulte sont la reproduction et la dispersion. Chez beaucoup d'insectes, la nymphe est très résistante aux conditions adverses. Cette caractéristique ajoutée au fait que seule la larve se nourrit permet d'exploiter des habitats où les conditions sont propices au développement seulement à certaines périodes de l'année.

Dormance
Les insectes qui vivent dans des régions (incluant la plupart des régions du Canada) où les conditions favorables alternent avec des conditions difficiles (c'est-à-dire manque de nourriture, températures non propices à la croissance et à la reproduction) survivent en entrant périodiquement en dormance profonde. Celle-ci peut se produire à n'importe quel stade du cycle évolutif, et ce stade varie selon l'espèce. Ainsi, plusieurs espèces de sauterelles hivernent en diapause sous forme d'œufs, certaines espèces de demoiselles le font sous forme de larves congelées dans la glace, plusieurs espèces de papillons sous forme de chrysalides, et quelques espèces de moustiques sous forme d'adultes. L'insecte se préparant à entrer en dormance cherche un endroit protégé sous des feuilles ou de l'écorce ou dans le sol. De plus, certaines espèces produisent des métabolites particuliers qui agissent comme antigel et préviennent donc les dommages causés par le gel. Une stratégie bien différente pour contrer la saison difficile est la migration. En utilisant le vent, certaines espèces migrent sur plusieurs milliers de kilomètres dans des régions où le climat est plus favorable.

Répartition biologique

Environ 75 p. 100 de toutes les espèces d'insectes sont phytophages et jouent un rôle important dans les écosystèmes, particulièrement entre les producteurs (plantes) et les consommateurs de deuxième ordre (les animaux qui se nourrissent d'insectes). Les autres sont carnivores, omnivores ou parasites à d'autres animaux (dont les insectes). Moins de 1 p. 100 (peut-être 10 000 espèces dans le monde entier) sont des insectes nuisibles qui contaminent ou tuent les humains et le bétail (p. ex. les moustiques) ou qui endommagent massivement les produits de l'agriculture ou forestiers (p. ex. le dendroctone du pin) et les produits manufacturés. Cependant, les bienfaits des insectes utiles, dont la pollinisation (particulièrement les abeilles), le contrôle biologique (p. ex. les guêpes) et la production de miel, de cire et de soie dépassent de très loin les dommages causés par les insectes nuisibles.

Bibliographie

H.V. Danks, Insects of Canada, Biological Survey of Canada (Terrestrial Arthropods) (1988); Cedric Gillott, Entomology (1980; 3^e édition, 2005).