Monthly Archives: janvier 2015

Les membracides sont des petits insectes appartenant à la super-famille des Membracoidea et à l’ordre des Hémiptères : pucerons, cicadelles et cigales, caractérisés par une métamorphose non complète (hémimétabolisme : lire cet article) et des organes buccaux de type piqueurs-suceurs (lire cet article).

Ces insectes sont connus pour les soins prodigués aux oeufs et aux larves, pour leur faculté à réaliser des sauts impressionnants et surtout pour leur excroissance ornementant leur thorax, qui revêt des formes, tailles, couleurs et textures des plus extravagantes (voir photos ci-dessous).

Photos de différentes espèces de membracides

Photos de différentes espèces de membracides – De gauche à droite (en haut) : Cyphonia cravata (Cliché de Andreas Kay) ; Platycostis vittata (Cliché de Matthew Cicanese) ; Membracis sp. (Cliché de Geoff Gallice) – (en bas) : Darnis sp. (Cliché de Andreas Kay) ; Cladonata apicalis (Cliché de Pavel Kirillov) ; Non déterminé (Cliché de H.K. Tang) (Source : Flickr.com)

Actuellement, ce sont plus de 3 270 espèces qui ont été décrites à travers le monde, dont la plus grande diversité se rencontre en Amérique centrale et du sud. Elles sont réparties en familles : les Aetalionidae (6 genres et 42 espèces) – les Melizoderidae (2 genres et 8 espèces) – les Membracidae (plus de 400 genres et 3 000 espèces).

En France, seuls trois genres et quatre espèces sont présents,  deux communes : Stictocephala bisonia et Centrotus cornutus, et deux plus rares : Gargara genistae et Centrotus chloroticus (voir photos).

Stictocephala bisonia (Source : Ferran Turmo Gort - Flickr.com)

Stictocephala bisonia (Source : Ferran Turmo Gort – Flickr.com)

Centrotus cornutus (Source : Gilles San Martin - Flickr.com)

Centrotus cornutus (Source : Gilles San Martin – Flickr.com)

I) Biologie générale

Phytophages, les membracides percent les tissus végétaux et en sucent le phloème (tissu conducteur de la sève élaborée : provenant des feuilles, riche en glucides et acides aminés) à l’aide de leur stylet (appareil buccal modifié en forme de « paille », lire cet article). Certaines espèces peuvent s’alimenter du xylème (tissus conducteur de la sève brute : provenant des racines, riche en eau et sels minéraux). Les larves se nourrissent, quant à elles, du parenchyme (tissu fondamental du végétal).

Comme tous les Hémiptères, les membracides possèdent un (suite…)

Les insectes sont les premiers organismes à avoir développé la capacité de voler, il y a 170 millions d’années (lire article sur la phylogénie). L’acquisition du vol constitua une innovation majeure dans leur évolution : elle leur a procuré un avantage décisif comme échapper à la prédation, fuir un environnement hostile pour en rechercher un plus favorable et aussi rencontrer des individus du sexe opposé pour la reproduction.

Contrairement à l’aile des vertébrés, celle des insectes ne possède pas de muscles intrinsèques (à l’intérieur de l’organe), elle est rattachée au thorax par un ensemble complexe d’éléments articulés appelés pteralia (lire cet article sur l’anatomie de l’aile).

Leonard de Vinci a déterminé que le vol nécessitait trois éléments : 1) Un moteur léger et puissant ; 2) Des ailes capables de générer des forces aérodynamiques suffisantes ; 3) Un système de contrôle perfectionné pour maintenir le corps en l’air. Les insectes satisfont ces trois critères.

Malgré d’importantes recherches sur le vol des insectes, celui-ci demeure encore peu expliqué car difficile à observer en raison de la taille de ces animaux et de la vitesse des mouvements. Il reste un sujet complexe et vaste. Avec cet article, j’ai voulu synthétiser trois points essentiels pour vous permettre d’en apprendre davantage sur : l’aérodynamisme, la musculature et le système de contrôle.

I) Ailes et aérodynamisme

Le vol des insectes est bien plus compliqué que celui des avions qui repose sur 2 principes :

  • Principe de Bernouilli : l’aile est profilée de telle manière qu’en se déplaçant, elle provoque une division du flux d’air : le courant circulant au dessus, en accélérant, crée une dépression et donc une aspiration (force perpendiculaire à la surface de l’aile), ce phénomène est appelé la portance.
  • La Portance : l’inclinaison de l’aile (son angle d’attaque) augmente la force d’aspiration, au delà de 15°, cette portance disparaît, entrainant le décrochage de l’avion et donc sa chute.

Les principes physiques conditionnant le vol repose sur la mécanique des fluides car un gaz se comporte comme un liquide visqueux.

Chez les insectes, l’aile est plane et présente un angle d’attaque de 30-40°, donc bien supérieur au 15° : Comment peuvent-ils se maintenir en vol dans ces conditions?

I) 1 : Le battement des ailes

Contrairement aux idées reçues, les insectes, hormis les libellules, ne battent pas des ailes de haut en bas, mais pratiquement sur un plan horizontal d’avant en arrière (mouvement sinusoïdal). Lorsque l’insecte bat de l’aile, il se forme un (suite…)

A l’académie des Sciences Naturelles de l’Université de Drexel (Philadelphie, Pennsylvanie), un étrange papillon de l’espèce Lexias pardalis est sorti de sa chrysalide. Ce papillon présente une caractéristique rare et incroyable : le gynandromorphisme (voir photo).

Un insecte gynandromorphe est constitué à la fois de cellules femelles et de cellules mâles, une anomalie qui survient dès le début du développement embryonnaire lorsque les chromosomes sexuels d’une des premières cellules ne se répartissent pas normalement au cours de la division. Ainsi, une cellule portant les chromosomes sexuels XXYY, au lieu de se diviser en deux cellules mâles XY, se divise en une cellule X (femelle) et une XYY (mâle).

Papillon gynandromorphe de l'espèce Lexias pardalis (Source photo : Isa Betancourt/ANSP)

Papillon gynandromorphe de l’espèce Lexias pardalis (Source photo : Isa Betancourt/ANSP)

Chez les papillons, un très fort dimorphisme sexuel (différence de taille et de couleur entre les deux sexes) existe. Parfois, ces cellules sont mélangées entre elles (répartition « mosaïque »), les différences phénotypiques (morphologiques) ne sont alors pas visibles. Dans d’autres cas, plus rares, la répartition suit un axe central (gynandromorphisme « bilatéral ») ce qui provoque l’émergence d’un papillon asymétrique qui présente d’un côté la coloration et la taille d’un papillon mâle et de l’autre côté, les caractéristiques femelles (voir photo).

C’est ce deuxième cas de figure qui est survenu chez ce spécimen de l’espèce Lexias paradalis (de la famille des Nymphalidae), originaire d’un élevage de l’île de Penang en Asie du sud. Le phénomène est d’autant plus impressionnant ici que le dimorphisme sexuel de cette espèce est particulièrement important.

Source : The Academy of Natural Sciences of Drexel University – Unusual Butterfly makes rare appearance – Philadelphia, 7 janvier 2015 (lien vers l’article ici)