1. Qu'est-ce qu'un insecte ?

Les insectes font partie des Arthropodes, un groupe d'animaux à carapace dure et à pattes articulées qui comprend aussi les arachnides (araignées, scorpions et acariens), les myriapodes (mille-pattes, scolopendres...) et les crustacés (cloportes, crabes, crevettes...)

Les insectes se caractérisent par :

• un corps en 3 parties (tête - thorax- abdomen)

• 3 paires de pattes (attachées au thorax)

• 2 antennes (sur la tête)

• et souvent 1 ou 2 paires d'ailes (attachées au thorax)

Les insectes ont :

• un cerveau et une chaîne nerveuse ventrale mais pas de colonne vertébrale

• un système circulatoire ouvert et un coeur en forme de tube

• un réseau de trachées pour respirer, sortes de petits tubes qui conduisent directement l'air à l'intérieur du corps, mais pas de poumon ni de système de transport de l'oxygène

• un système digestif avec un intestin en 3 parties dont la longueur varie selon le régime alimentaire

Comme tous les arthropodes, les insectes ont :

• un corps mou recouvert d'une cuticule, enveloppe rigide qui sert de protection et de squelette externe, appelé aussi exosquelette

• donc une croissance par mue : pour grandir, l'animal doit sortir de sa cuticule et grossir avant que la nouvelle enveloppe ne durcisse

2. Grandir

Lors de certaines mues, l'insecte change de forme : c'est la métamorphose

Pour la plupart des insectes, la métamorphose est complète. Les insectes passent par 4 phases très différentes au cours de leur vie

• Oeuf . Tous les insectes pondent des oeufs, de formes et de couleurs variables

• Larve. Les larves sont de formes variables selon les insectes (chenilles pour les papillons, asticots pour les mouches, couvains pour les abeilles)

• Nymphe.La nymphe inactive est enfermée dans une enveloppe protectrice que l'on nomme cocon, chrysalide (papillon) ou puparium (mouche)

• Adulte On nomme "émergence" le moment ou l'insecte sort de son enveloppe. Les adultes ne grandissent plus mais ils sont capables de se reproduire... et les femelles iront pondre des oeufs

La métamorphose  est complète chez les insectes appartenant aux groupes des Coléoptères (scarabées), des Lépidoptères (papillons), des Hyménoptères (guêpes) et des Diptères (mouches)

Pour les autres insectes, comme les Orthoptères (sauterelles) ou les Hémiptères (punaises), il y a que 3 phases et on parle de métamorphose incomplète :

• Oeuf

• Larve. Dés sa sortie de l'oeuf, elle a globalement la même forme que les adultes en plus petit. Elle subit des mues successives de croissance jusqu'à la dernière mue.

• Adulte. Il est reconnaissable à la présence de caractères spécifiques (ailes, organes de reproduction) 

3.  Diversité des insectes 

Les insectes à 4 ailes

Certains insectes ont 2 paires d'ailes membraneuses

• Chez les Hyménoptères (abeilles, guêpes, fourmis), les ailes antérieures sont plus grandes que les ailes postérieures, et les 2 ailes de chaque côté sont reliées par des petits crochets pour battre ensemble

• Chez les Libellules, Perles et Ephémères, les ailes antérieures et postérieures sont déconnectées et ne battent pas ensemble.

Les papillons ont 2 paires d'ailes membraneuse couvertes  d'écailles. D'ailleurs, le terme "Lépidoptères" signifie ailes écailleuses.

Les insectes à 2 ailes

Dans le cas ou le vol est assuré par les 2 ailes postérieures membraneuses, les ailes antérieures sont plus ou moins épaisses et durcies. Chez les Coléoptères (coccinelles, scarabées, longicornes...), les ailes antérieures sont transformées en élytres. Elles servent de protection aux ailes postérieures membraneuses

Dans le cas des Diptères (mouches) , le vol est assuré par les 2 ailes antérieures, les ailes postérieures sont transformées en balanciers

Les insectes sans ailes

Certains insectes sont totalement aptères : les Thysanoures (groupe des "poissons d'argent"), les poux ou les puces. De même certains phasmes, à l'apparence de brindilles de bois, n'ont pas d'ailes

Il existe également des espèces ou certains individus sont aptères et d'autres sont ailées. Ainsi, chez les fourmis ou les termites, seuls les individus reproducteurs possédent des ailes fonctionnelles. Pour d'autres espèces, c'est le sexe qui détermine la présence ou non des ailes 

Différences intra espèces

Des individus apparemment différents peuvent appartenir à la même espèce :

Le dimorphisme sexuel se caractérise par des différences morphologiques entre les mâles et les femelles d'une même espèce

Le polymorphisme saisonnier : Chez certaines espèces de papillons, les individus sont morphologiquement différents en fonction du moment de leur éclosion. On trouve ainsi des formes printanières et estivales en région tempérée ou des formes de saison sèche et de saison humide en région tropicale

Le polymorphisme individuel : La taille d'un insecte dépend des conditions qu'il a rencontrées pendant sa phase larvaire. Au sein d'une même espèce, on peut donc rencontrer des individus adultes de tailles trés différentes.

Homochromie et homotypie pour se cacher

Etre invisible, se fondre dans le décor, est une solution efficace pour échapper aux prédateurs ou approcher des proies.En plus de l'homochromie (avoir la même couleur que l'environnement), les insectes manifestent une forte capacité d'homotypie (avoir la même forme qu'un élément du milieu de vie). Parfois, le comportement complète cet effet de mime, comme chez les phasmes qui s'agitent doucement, comme des brindilles dans le vent quand ils sont dérangés

En cherchant bien, on peut ainsi trouver des insectes "écorce" (phalènes), des insectes "feuille" (phasmes, sauterelles), des insectes "bâton" ou "brindille" (phasmes) et même des chenilles "crottes d'oiseau"...

Etre toxique et le montrer : les couleurs d'alerte

Un organisme qui contient des toxiques (vénéneux) ou qui est capable d'injecter un venin (venimeux) sera le plus souvent délaissé par le prédateur qui l'aura attrapé. Mais s'il est tué dans la capture, le fait d'être toxique ou dangereux ne lui aura été d'aucun avantage. Par contre, si les moyens de défense sont associés à un signal (une tâche de couleur vive par exemple), le prédateur peut s'en souvenir et éviter à l'avenir tous les organismes qui portent ce signal. La sélection naturelle joue ainsi en faveur des animaux toxiques aux couleurs voyantes et aux dessins tranchés 

Etre toxique et imiter : le mimétisme mullérien

Décrit pour la première fois en 1878 par Fritz Muller, un zoologiste allemand, la ressemblance d'aspect général entre des espèces toxiques différentes s'explique par l'avantage d'être reconnu comme immangeable par les prédateurs : plus les organismes portant les signaux d'alerte seront nombreux, plus les prédateurs apprendront à les éviter. Et plus le signal sera complet et reconnaissable (couleur, forme et comportement), plus il sera efficace.

Imiter les toxiques sans l'être : le mimétisme batésien

Puisque les prédateurs apprennent à éviter à priori les espèces toxiques, un animal comestible qui ressemble à un toxique va lui aussi être favorisé. Découvert par l'entomologiste britannique Henry Walter Bates (1825-1892), ce système conduit à la constitution de  "groupes de mimétiques", avec un insecte toxique ou venimeux imité par plusieurs insectes inoffensifs aux origines diverses. Par exemple des guêpes imitées par des mouches et des fourmis. 

4. Se défendre

Les stratagèmes développés par les insectes pour échapper à la prédation sont particulièrement nombreux. Les plus courants sont

• Les yeux/ocelles pour effrayer : Les ocelles peuvent dessiner des masques effrayants qui repousseront un prédateur lorsque les ailes seront brusquement déployées. D'autre part, les prédateurs qui attaquent souvent les yeux vont se retrouver piégés en attrapant un simple bout d'aile au lieu de la tête convoitée

• Les odeurs répulsives: Certains insectes, comme les punaises, possèdent ,en plus de leur couleur alarmante, des glandes "répugnatoires" qui sécrètent une substance huileuse et malodorante très repoussante.

• Les sons : D'autres encore produisent des bruits qui effraient les prédateurs, les incitant à lâcher leur proies : les bombardiers (coléoptères) produisent un gaz qui explose dans un bruit sec, tandis que les blattes souffleuses crachent comme un chat en colère

5. Se nourrir

Les pièces buccales

Si l'on observe les pièces buccales des insectes, on y trouve tour à tour tous les outils nécessaires pour couper, broyer, percer et aspirer observation permet bien souvent de deviner ce que mangent leurs propriétaires . Les insectes broyeurs (criquet, blatte, fourmi... ) possèdent des lèvres et deux paires de mâchoires : les mandibules pour couper et broyer, mes maxilles pour mastiquer. Les insectes lécheurs (mouches) et les insectes suceurs (papillons) ne peuvent se nourrir que d'aliments liquides. Chez les suceurs, les pièces buccales forment un long tube par lequel les aliments sont aspirés. Chez les insectes piqueurs suceurs (moustique, punaises), les pièces buccales forment un stylet qui leur permet de percer la peau des animaux ou les tissus des végétaux, et un tube afin d'aspirer les liquides internes (sang , sève)

Les armes

Outres les pièces buccales , d'autres appendices peuvent être utilisés pour la capture des proies, et en premier lieu les pattes antérieures. Le modèle exemplaire de ce type d'arme redoutable est la patte ravisseuse des mantes. Ces pattes coupantes sont repliées en position d'attente, prêtes à se déployer en un éclair sur toute proie potentielle qui passe à sa portée.

Les pièges

Si de nombreux insectes utilisent leurs atouts naturels pour chasser, d'autres peuvent réaliser des pièges complexes, comme le fourmilion. Il doit son nom au mets préféré de sa larve : la fourmi

La larve creuse dans la sable un petit entonnoir au fond duquel elle s'enterre en attendant l'imprudente fourmi qui tombera dans son guet-apens. Une fois la victime prise au piège, le fourmilion la bombarde de sable pour la faire déraper et la précipiter vers ses puissantes mandibules

Se nourrir...autrement : L'élevage et l'agriculture

Certaines espèces de fourmis (Pheidole megacephala) ont mis au point l'élevage des pucerons. Les pucerons se nourrissent de sève et sécrètent un miellat très apprécié des fourmis. Elles rassemblent donc les pucerons sur les plantes hôtes et les protègent des coccinelles prédatrices en les rentrant à "l'étable" le soir.

D'autres fourmis quant à elles , font pousser des champignons (Atta cephalotes) à partir de morceaux de feuilles coupées pour s'en nourrir.

6. Vivre en société

Les insectes sociaux sont nombreux : les fourmis, les termites et certaines espèces de guêpes et d'abeilles

Communication

La vie sociale implique la circulation d'informations entre les individus d'une même société. Les signaux peuvent être de différentes natures. Pour les fourmis, les signaux sont principalement olfactifs. Ainsi les phéromones peuvent permettre à un individu de déterminer à quel groupe de travail l'un ou l'autre appartient, si ses congénères sont en bonne santé et ou se trouvent les pistes menant à la nourriture. Les abeilles communiquent aussi beaucoup par la "danse": grâce à des figures en huit ou en rond effectuées sous un angle précis par rapport au soleil, les ouvrières indiquent à leurs congénères l'emplacement du champ de fleurs le plus proche.

Répartition des tâches

Chez les abeilles , la distribution des tâches évolue en fonction de la colonie et s'adapte aux changements à l'intérieur du nid. Chaque individu passe par différents rôles au cours de sa vie, en fonction de son âge et de son expérience.

Chez les fourmis et les termites, au contraire, le rôle est plus ou moins fixé dés la naissance et cette spécialisation a des conséquences sur la morphologie des individus : les ouvrières sont de petite taille pour accéder à toutes les galeries du nid, les soldates sont grandes et robustes, et la reine destinée uniquement à la ponte est généralement le plus gros individus de la colonie.

Constructions

Les insectes sociaux sont capables de construire des nids d'une extrême complexité. On y trouve des maternités, des entrepôts, des cimetières et même des jardins !

Quand aux termites , ils bâtissent des nids en forme de champignon, en tuyau d'orgues, en pyramide dont la base peut atteindre quatre mètres de large alors qu'ils sont ... aveugles ! ! Les innombrables antennes du groupe sont capables d'examiner, de mesurer et de sonder sans  erreurs  les murs du nid.

7. Trouver un partenaire

Afin d'assurer leurs descendances, les insectes ont mis au point diverses techniques pour trouver un partenaire

Les chants

De nombreux insectes sont capables d'émettre et d'entendre des sons dont le rôle est principalement sexuel, permettant aux mâles d'attirer les femelles. Tous les chants ne sont pas produits de la même manière

Les sauterelles et les grillons frottent leurs élytres (ailes durcies), mettant ainsi en contact une râpe présente sur l'élytre gauche est un grattoir sur le droit

Chez les cigales, deux petites timbales situées sur l'abdomen du mâle provoquent un "click" lorsque le muscle qui les anime se contracte puis se relâche

Les phéromones

Ces signaux chimiques spécifiques, souvent perçus à très faible distance ou par contact, indiquent au mâle qu'il est en présence d'une femelle. Mais certains mâles de papillons peuvent, grâce à leurs antennes, les détecter jusqu'à plusieurs kilomètres ! Certains mâles émettent aussi des phéromones par des écailles glandulaires odoriférantes. Ces phéromones aphrodisiaques sont destinées à induire la réaction de la femelle à la présence du mâle (posture d'acceptation)

Les lumières et les couleurs

La lumière émise par les lucioles peut être synchrone, donnant des effets spectaculaires d'illumination. Bien souvent , les mâles émettent des clignotements lumineux en volant au-dessus des femelles qui restent au sol ou sur la végétation.

Les pariades et combats

Ils arrivent que les mâles combattent pour les femelles. Les lucarnes cerf-volant nous semblent bien armés pour de farouches corps à corps

8. S'occuper de sa progéniture

Contrairement à ce qu'on pourrait croire, beaucoup d'espèces d'insectes prennent soin de leur progéniture en la protégeant (nid, surveillance) ou en la nourrissant (choisir un hôte, approvisionner) En effet, les conditions dans lesquelles vont se trouver les oeufs et les jeunes larves vont être fondamentales pour leur survie. La multitude ne fait pas tout, et ne peuvent s'en sortir que les  individus qui auront grandi  dans des conditions favorables : pas de prédateur et des ressources alimentaires suffisantes.

Protéger (nids ,surveillance)

 Les guêpes maçonnes, les Eumènes, doivent leur nom aux petites amphores en argile ou en sable, appelées chambre de ponte, qu'elles remplissent de proies paralysées par le venin avant  d'y pondre

D'autres hyménoptères, les guêpes fouisseuses, ou Sphécidés, vont creuser des terriers ou s'installer dans les fissures naturelles. La plupart des guêpes "maternelles" constituent des réserves pour nourrir des larves, mais certaines viennent approvisionner régulièrement leur progéniture

On trouve d'autres exemples étonnants chez les coléoptères, comme les scarabées qui vont construire des poires de ponte ou les bousiers qui forment des pilules de bouse sur lesquelles ils déposent leurs oeufs.

Nourrir (choisir l'hôte, approvisionner)

D'autres espèces ont des manières encore plus étonnantes de nourrir leur progéniture. Les guêpes Pompyles capturent et paralysent des araignées dans lesquelles elles pondent leurs oeufs. La larve dévore au fur est à mesure cette proie qui reste fraîche car .... vivante

9. Vivre dans tous les milieux

Plus d'un million d'espèces d'insectes sont aujourd'hui recensées dans le monde. Mais, selon les spécialistes, il en existerait entre deux et vingt millions. Cette profusion est due à l'extraordinaire capacité d'adaptation des insectes. Ils ont en effet parvenus à coloniser tous les milieux et tous les continents, océans mis à part.

On trouve des insectes dans tous les milieux naturels : dans le sol, à la surface du sol, dans l'air, sur et dans l'eau.

Dans le sol : 

Les grillons taupes ou courtilières ont des pattes en forme de pelles pour s'enterrer dans le sol ou ils creusent des tunnels. Ils mangent des racines qu'ils coupent avec leurs pièces buccales broyeuses. Le grillon du désert possède de curieuses pattes en forme d'hélices qui lui permettent de s'enfoncer très rapidement dans le sable.

Sur le sol :

Les insectes sauteurs (sauterelles, criquets ..) et coureurs (carabes) sont plus particulièrement adaptés à vivre à la surface du sol.

Dans l'air: 

Les insectes furent sur Terre, les premiers à voler. Cette capacité leur permit de fuir les prédateurs, de conquérir de nouveaux territoires  et d'effectuer pour certains des migrations étonnantes. La palme revient au papillon Belle-Dame qui effectue pas moins de 6400 km pour aller d'Afrique en Islande

Sur l'eau :

L'hydromètre comme le gerris se déplace à la surface de l'eau et se nourrit d'insectes noyés

Dans l'eau :

Les dytiques et les notonectes vivent sous l'eau et y respirent grâce à des réserves d'oxygène stockées sous leur ailes. La plupart des insectes aquatiques sont des prédateurs ou des charognards. De nombreuses larves vivent sous l'eau ; certaines sont pourvues de branchies qu'elles perdront en devenant adultes.

Dans nos habitations et sur leurs habitants peuvent vivre de nombreux insectes : puces sur les animaux domestiques, poux sur les hommes, termites dans le bois, blattes dans la cuisine, punaises dans les lits, mites dans les armoires, mouches un peu partout.

10. Rôles écologiques des insectes

Sans eux , pas de fruits : la pollinisation

Les insectes fécondent les fleurs en transportant le pollen des étamines (organe mâle) vers le pistil (organe femelle) de cette même fleur ou d'une fleur de la même espèce. Ces fleurs fécondées se transforment en fruits qui portent les graines, c'est à dire la nouvelle génération de la plante. Cette tâche est  accomplie par les animaux de manière involontaire : c'est en recherchant le nectar des fleurs qu'ils se frottent aux étamines et emportent ainsi quelques graines de pollen. Chaque animal ayant ses fleurs favorites, les pollens ont toutes les chances de rencontrer un pistil de leur espèce

L'emploi de pesticides entraîne un déclin des insectes pollinisateurs, notamment des abeilles, qui risque de conduire , à court et moyen terme, à la disparition de nombreuses espèces de végétaux

Sans eux pas de recyclage

Les insectes ont aussi un rôle important dans la décomposition et le recyclage de la matière, ainsi que dans la formation et la fertilisation des sols.

• Les xylophages

Pour eux le bois mort est une ressource incomparable. Ils font disparaître les vieux troncs et les souches peu à peu, permettant à de nouveaux arbres de pousser à la place des anciens. Mais ils profitent aussi parfois des arbres malades, hâtant ainsi leur fin. Et surtout, ils s'attaquent sans distinction à tous les bois morts, y compris ceux qui sont dans nos maisons : les termites et les capricornes se retrouvent dans les charpentes et les vrillettes dans les meubles

• Les nécrophages

La mouche à viande est le représentant le plus connu des nécrophages. Elle aide non seulement à la décomposition des excréments et des cadavres, mais ses larves qui vivent dans le sol produisent des quantités importantes d'humus. Ces décomposeurs peuvent devenir une aide précieuse dans des domaines variés, notamment pour la police scientifique : la présence de certains types d'insectes peut ainsi permettre de déterminer le jour et le lieu d'un décès. Ces technique d'investigations, appelées entomologie forensique ou médico-légale, sont utilisées en France depuis 1850 

• Les coprophages

Les insectes coprophages se nouRrissent des excréments des autres animaux. Ils jouent, comme les nécrophages, un rôle fondamental dans les mécanismes de remise en circulation de la matière organique. Chaque espèce d'insecte coprophage est plus ou moins spécialisée dans l'utilisation des excréments d'une espèce ou d'un groupe animal.

11 . Relations avec l'homme

Pour le meilleur : l'entomologie

Le continent européen est le seul ou la consommation d'insectes est presque inexistante. 400 espèces d'insectes sont pourtant reconnues comestibles. Dans le reste du monde, de nombreuses espèces sont consommées bien souvent frites ou rôties : chrysalides frites, fourmis rôties, criquets au chocolat sont des mets appréciés de l'Amèrique du Sud et de l'Asie. Et il ne faut pas oublier le miel, première source naturelle de sucre, douceur unique "offerte" par les piquantes abeilles.

Pour le pire : destructions et maladies

Les insectes peuvent parfois se révéler de dangereux agents pathogènes et de funestes ravageurs. Le plus connu en Europe est le doryphore de la pomme de terre qui s'y attaque pour en détruire partiellement ou totalement le feuillage.

Le criquet pélerin considéré comme la huitième plaie d'Egypte dans la Bible, est également célèbre. Les dégâts matériels, humains et environnementaux, peuvent être considérables. Ses invasions menacent plus d'une cinquantaine de pays sans épargner une seule culture. La lutte contre ses insectes est un enjeu très important, particulièrement pour la sécurité alimentaire de nombreux pays en voie de développement. Actuellement, seuls des insecticides chimiques sont utilisés pour les détruire. Des solutions naturelles et non polluantes sont à l'étude, comme l'utilisation d'un insecticide à base de spores d'une espèce particulière de champignon, ennemi naturel du criquet.

Les insectes sont également des vecteurs de maladie. L'une des plus répandues dans le monde, le paludisme, appelé aussi malaria, est véhiculé par une variété de moustique des pays chauds. Cette maladie parasitaire est responsable d'environ deux millions de décès chaque année dans le monde

Fournisseurs de matériaux

Avant l'avènement de l'ère industrielle et les produits synthétiques, les insectes furent utilisés pour les nombreux matériaux qu'ils sont capables de produire. Le plus luxueux, la soie, est issu de la larve d'un papillon dit " ver à soie", le Bombyx du mûrier (Bombyx mori)

La cire d'abeille constitue elle aussi un produit largement consommé de par le monde. Utilisée par les industries pharmaceutiques et cosmétiques, elle intervient également dans la fabrication de chandelles et pour l'imperméabilisation de certains matériaux. Sécrétée par des glandes situées sous l'abdomen des jeunes abeilles, la cire sert à l'édification de la ruche . 10 à 11 kg de miel sont nécessaires à l'abeille pour produire 1 kg de cire.

On retrouve également les insectes dans des domaines moins connus tels que dans les laques anciennes. Le rouge cochenille, obtenu par l'ébouillantage de la femelle d'une variété mexicaine de la cochenille, fut utilisé en grande quantité comme teinture par les amérindiens, il fut importé en Europe dés 1520

La science et les insectes

Aujourd'hui les scientifiques se penchent de plus en plus sur les insectes, tant comme bio indicateurs de la quantité de l'environnement  que dans la génétique ou encore la fabrication de médicaments.

• Une aide précieuse pour la recherche

La Drosophila melanogaster par exemple, plus connue sous le nom de mouche du vinaigre, est un excellent modèle de recherche en matière d'expérimentations génétiques. En effet, cette mouche de petite taille et prolifique est dotée d'un petit nombre de gênes et facilement manipulable génétiquement.

• Des bio indicateurs alarmants ...

S'ils nous offrent des possibilités de recherche, les insectes nous éclairent également sur l'état de notre environnement et sur la pollution. Des études sur les eaux de surface ont en effet montré que , selon le niveau de pollution, des individus d'une même espèce se développaient de manière différente permettant d'obtenir ainsi, par la seule observation des populations d'invertébrés, le niveau et le type de pollution des cours d'eaux étudiés. Les insectes sont également des indicateurs, par le déplacement de leur population, du réchauffement climatique. Ainsi le papillon du géranium, insecte ravageur originaire d'Afrique du Sud, a pris ses quartiers ... à Lyon