La métamorphose chez les insectes

Les insectes sont des invertébrés arthropodes constitués d’un squelette externe (cuticule ou exosquelette) qu’ils doivent changer régulièrement pour pouvoir grandir. Pour plus d’informations, lire cet article.

Chaque changement de cuticule est la mue. Chez certaines espèces, le passage du stade larvaire au stade adulte implique un changement profond de morphologie, de biologie et d’écologie. Ce phénomène est appelé la métamorphose.

La métamorphose : explication

Définition : Changement morpho-anatomique et physiologique, irréversible, changeant le plan d’organisation d’un animal survenant lors du passage à l’état adulte. A l’issu de ce dernier stade de développement, il y a acquisition de la capacité de reproduction, de la morphologie et des organes définitifs.

Il existe deux types de métamorphose, Holométabole et Hémimétabole.

  • La métamorphose incomplète : Hémimétabolisme

Ce type de développement caractérise les insectes dont la morphologie des larves ressemble à celle des adultes (imagos). Dans ce cas, elles seront appelées Juvéniles. Le passage de l’état larvaire à l’état adulte ne se fait pas par un stade nymphal (cocon ou chrysalide). Les caractères morphologiques, comme les ailes, se développent progressivement au cours de chaque mue.

– Soit les juvéniles (larves) ne vivent pas dans le même milieu que l’adulte, alors la métamorphose est dite Hétérométabole.

– Soit les juvéniles (larves) vivent dans le même milieu que les adultes, alors la métamorphose est dite Paurométabole.

Cycle de développement d'un Orthoptère (Source : Weed-Science-Classes)

Cycle de développement d’un Orthoptère (Source : Weed-Science-Classes)

Les Ordres d’insectes réalisant ce type de développement sont les Odonates (Libellules), les Orthoptères (Criquets, sauterelles et grillons), les Hémiptères (Punaises et cigales), les Mantoptères (Mante-religieuse), les Blattoptères (Blattes), entre autre.

  • Exemple d’insectes Hémimétaboles hétérométaboles : les odonates (les larves sont aquatiques, les adultes sont aériens)
  • Exemple d’insectes Hémimétaboles Paurométaboles : Orthoptères, Mantoptères
  • La métamorphose complète : Holométabolisme

Ce type de développement caractérise les insectes dont la morphologie, la biologie et l’écologie des larves ne ressemblent en rien à celles des adultes (imagos). De plus, le passage de l’état larvaire à l’état adulte se fait lors d’un stade nymphal (cocon, pupe ou chrysalide). Les caractères morphologiques définitifs de l’adulte sont acquis durant cette phase.

Les ordres concernés par ce type de développement sont les Lépidoptères (Papillons), les Diptères (Mouches), les Hyménoptères (Guêpes et abeilles) ou encore les Coléoptères (Scarabées).

Cycle de développement d'un papillon (Source : University of Arizona)

Cycle de développement d’un papillon (Source : University of Arizona)

 

Cycle de développement d'un mouche (Syrphidae) (Source : Cornell University)

Cycle de développement d’un mouche (Syrphidae) (Source : Cornell University)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vidéo d’une éclosion de papillon du genre Heliconius de sa chrysalide (nymphe, cocon ou pupe), prise lors de mon séjour au Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) au Panama. Pour en savoir plus, ici!

Pour avoir un exemple de développement d’un insecte holométabole, cet article vous présente le cycle de développement de papillons tropicaux du genre Heliconius.

  • Déroulement de la métamorphose

La période de transformation est variable selon les espèces mais aussi en fonction de la température et des conditions extérieures. Ainsi, la métamorphose peut se dérouler sur plusieurs jours comme plusieurs mois, voir s’étaler sur plusieurs années. En effet, lorsque les conditions climatiques ne sont pas favorables, hiver, sécheresse par exemple, la pupe entre en dormance. Durant cette période, appelée diapause, le développement de l’organisme est stoppé ou ralenti dans l’attente de meilleures conditions.

Beaucoup d’espèces d’insectes passent l’hiver sous cette forme, pour émerger au printemps lorsque les températures et les conditions redeviennent moins hostiles.

La phase nymphale est critique pour l’insecte car la pupe (chrysalide) est soumise aux conditions météorologiques et environnementales ainsi qu’à la prédation en raison de sa vulnérabilité et de son immobilisme. L’insecte est prisonnier de cette enveloppe et reste sans défense. Chaque espèce a donc mis en place des moyens pour se protéger. Certaines se camouflent dans les végétaux, s’entourent de soies, d’autres se nymphose dans le sol ou dans le bois, chez les insectes sociaux (fourmis et guêpes par exemple) les nymphes sont protégés par les adultes de la colonie, d’autres ont recours à des substances toxiques ou encore certaines espèces de papillons (Lycaenidae) s’abritent dans des nids de fourmis.

Exemple de pupes :

Pupe de papillon Heliconius avec sa tenue de camouflage (feuille morte) et de défense (Photo B. GILLES)

Pupe de papillon Heliconius avec sa tenue de camouflage (feuille morte) et de défense – ©Photo B. GILLES

 

Pupe de coléoptère Melolontha melolontha dans le sol (Source : https://www.flickr.com/photos/blackartz/4880605266)

Pupe de coléoptère Melolontha melolontha dans le sol (Source : https://www.flickr.com)

Pupe de mouche de l'espèce Episyrphus balteatus (famille des Syrphidae) (Source : https://www.flickr.com/photos/30063276@N02/2815594066/)

Pupe de mouche de l’espèce Episyrphus balteatus (famille des Syrphidae) (Source : https://www.flickr.com)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Benoît GILLES
Chargé de recherche – Entomologiste chez Cycle Farms


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