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Dans la perspective d’assurer leur survie et la pérennité de l'espèce, les insectes prélèvent dans leur environnement les nutriments et l'énergie nécessaires à leur croissance et à leur développement. La vie d’un organisme fait ainsi intervenir des fonctions essentielles modulées par des systèmes de régulation.
L’alimentation permet à l’insecte de trouver énergie et matériel nécessaires à sa croissance et à son développement en se nourrissant.
- Le régime alimentaire des insectes est très variable ce qui leur permet d’exploiter avec efficacité la plupart des ressources.
La plupart des espèces consomment des matières végétales, on parle d’espèces phytophages : toutes les parties d’une plante peuvent être consommées mais par des Insectes différents. Les espèces carnivores, consommatrices de matières animales, rassemblent les prédateurs et les parasites. Les prédateurs se nourrissent de chair fraîche telle la coccinelle qui se nourrit de pucerons. Les parasites vivent aux dépens de Vertébrés comme l’homme ou d’autres Insectes. Les espèces saprophages qui se nourrissent de matières vivantes en cours de décomposition contribuent de manière importante au recyclage de la matière organique. Peu d’espèces sont omnivores sauf les blattes, les fourmis et les guêpes.
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Le régime alimentaire peut être strict. La chenille du Bombyx du mûrier ne se nourrit que de mûrier.
Chenille Bombyx du mûrier. © Inra, A. Breguey
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Les insectes xylophages comme les termites se nourrissent de bois. Il peut également comporter des éléments d’origine différente en proportion variable selon l’habitat, la saison ou le stade de développement (chenilles mangeuses de feuilles et papillons adultes nectarivores).
Megastigmus spermotrophus est un hyménoptère parasite des cônes du sapin de Douglas. Les cônes sont les structures reproductives femelles des conifères dans lesquelles se forment les graines. Cet insecte se développe dans les graines du cône en utilisant à son profit le tissu nutritif destiné à l’embryon végétal.
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- Ces différents régimes alimentaires impliquent des pièces buccales adaptées : appendices de type broyeur chez le criquet, suceur avec trompe dévaginable par afflux d'hémolymphe chez le papillon, lécheur-suceur de l’abeille.... Moustiques, pucerons et punaises présentent des appendices buccaux de type piqueur-suceur qui leur permettent d’accéder au sang des animaux ou à la sève des plantes.
- Des microorganismes peuvent être associés à la digestion, par exemple du bois chez les insectes xylophages pour la fourniture de cellulases.
| Certaines espèces d’insectes, telles certains insectes phytophages ravageurs des plantes cultivées ou vecteurs de virus phytopathogènes, dépendent des bactéries qu’ils hébergent pour leur croissance et leur multiplication. Cette association, durable et réciproque, constitue une symbiose. Le contrôle de ces insectes ravageurs pourrait s’appuyer sur la perturbation de l’interaction hôte-symbionte afin d’aboutir à la prolifération anarchique des bactéries ou à leur élimination par le système immunitaire de l’insecte.
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La respiration des insectes se fait grâce à des invaginations du tégument appelées trachées. Elles constituent un réseau de petits tubes creux et ramifiés dans tout le corps qui apportent l'oxygène directement aux cellules. Ces trachées s'ouvrent vers l'extérieur par des stigmates respiratoires. Ils se situent sur les côtés des segments thoraciques et abdominaux et présentent des ouvertures variables..
L'activité respiratoire participe à la régulation de l’équilibre hydrique et de la température de l’insecte en modifiant le rythme de la ventilation, le nombre de stigmates qui y participent et leur degré d'ouverture.
L'appareil circulatoire est ouvert. Le milieu intérieur est constitué d'hémolymphe qui est mise en mouvement par des vaisseaux contractiles dorsaux et les mouvements musculaires généraux de l'insecte.
L'élimination des produits du métabolisme se produit essentiellement par voie intestinale et tégumentaire.
La reproduction regroupe l’ensemble des processus qui participe à la pérennité de l’individu, fabrication des cellules sexuelles et fécondation.
- Les insectes se reproduisent, dans la plupart des cas, par accouplement entre mâle et femelle, on parlera de reproduction sexuée. Son intérêt réside les possibilités de brassages génétiques et de recombinaison des caractères parentaux. La fécondation est interne.
Généralement, la femelle pond des œufs, les insectes sont dits ovipares. De l’œuf sort une larve. Celle-ci grandit par mues successives jusqu’au stade adulte, avec ou sans métamorphose.
- Chez certains insectes, la multiplication à partir d'un gamète femelle non fécondé est appelée parthénogenèse.
Cette reproduction monoparentale asexuée donne soit des femelles (parthénogenèse thélytoque chez le puceron ou le phasme), soit des mâles (parthénogenèse arrhénotoque), soit des mâles et des femelles (parthénogenèse deutérotoque). Les mâles des abeilles et des fourmis sont issus d'une reproduction parthénogénétique. Elle présente un avantage sélectif dans la mesure où elle produit un grand nombre d'individus sans la présence de l'organisme mâle.
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Les pucerons sont des ravageurs importants, responsables de la perte de rendements de nombreuses cultures agricoles, forestières et ornementales, allant de 20 % par affaiblissement des plantes jusqu’à 50% par transmission de maladies virales de plantes. En effet, leur système de reproduction extrêmement rapide par parthénogenèse et reproduction sexuée alternées en un cycle complexe, leur alimentation à base de sève et leur capacité à transmettre des virus de plantes en font des ravageurs particulièrement redoutables.
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Pucerons verts du pois.
© Inra, M. Hulle |
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La compréhension des fonctions physiologiques et cellulaires à l’origine de la nuisibilité des pucerons est donc essentielle pour pouvoir combattre efficacement ces insectes.
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Le système nerveux est constitué d'une chaîne ventrale située sous le tube digestif. Elle possède une paire de centres nerveux ou ganglions, dans chaque segment du thorax et de l’abdomen. Dans la tête, trois ganglions fusionnés forment le cerveau. C’est là qu’arrivent des nerfs en provenance principalement des yeux et des antennes. Il existe aussi chez les insectes un système nerveux sympathique, en relation avec des organes sécrétant des hormones. Celles-ci jouent un rôle très important dans la vie des insectes, en intervenant dans des événements comme le développement, la métamorphose ou la reproduction.
Pour l'insecte comme pour toutes les espèces animales, l'échange de signaux avec les congénères et la prise d'informations sur le milieu sont des enjeux vitaux. Cette communication implique l'émission active de signaux, leur diffusion dans le milieu, et leur détection par des organes sensoriels spécialisés.
Pour comprendre comment les insectes ravageurs se reproduisent et colonisent les plantes qu’ils vont dévorer, il est important de bien connaître le fonctionnement du système olfactif qui régit leurs comportements.
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Si pour communiquer l'insecte utilise les mêmes sens, vision, odorat ou audition, son univers perceptif ne coïncide pas avec notre propre espace sensoriel car les caractéristiques des signaux échangés et les spectres de sensibilité de ses organes sensoriels sont souvent très différents des nôtres. Les messages échangés doivent être précis, fiables et spécifiques car beaucoup de comportements, comme la recherche d'un partenaire ou d'un hôte, sont sélectifs et orientés.
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En communiquant l'insecte peut cependant entrer en compétition avec d'autres espèces ou s'exposer aux prédateurs et ses modes de communication s'adaptent à ces pressions de sélection. Des prédateurs ou parasites opportunistes, trichent et détournent parfois le message. L'homme peut lui aussi exploiter certains signaux et manipuler à son profit le comportement des insectes.
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