Tagged: insects

Les yeux ont pour fonction de réceptionner et de guider l’énergie lumineuse (photons) vers des cellules réceptrices spécialisées (photorécepteurs) qui traduisent cette énergie photonique en énergie électrique. Transmise ensuite au cerveau par des neurones, elle sera analysée et interprétée pour donner naissance à une représentation mentale de l’environnement permettant à l’animal de se déplacer, de repérer sa proie ou son partenaire sexuel, etc. 

Ommatidie insecte

Zoom sur une ommatidie d’une mouche (Source : Université du Minnesota)

Les yeux des vertébrés, constitués d’une structure unique, sont appelés yeux simples. Chez les arthropodes, les yeux sont, quant à eux, dits composés car constitués de plusieurs sous-unités similaires : les ommatidies (voir infographie ci-contre). 

La description anatomique et structurelle des ommatidies, sous-unités de l’oeil composé des insectes, ayant fait l’objet d’un premier article, celui-ci est consacré à la formation de l’image, et à la perception de la distance et du mouvement. 

I) Formation de l’image

La formation de l’image dépend des propriétés optiques de la lentille cornéale et des cônes cristallins de l’ommatidie (lire article sur l’anatomie). Ces deux structures, d’indice de réfraction différent, dévient les ondes lumineuses lorsque celles-ci les traversent.

Les yeux composés des insectes sont de deux types : apposition et superposition (lire article sur l’anatomie).

  • Type apposition

La principale, voire la seule surface réfractante, est la lentille cornéale, parfois les cônes cristallins comme chez les lépidoptères.

Formation de l'image : a) dans un oeil composé de type apposition, la lentille formant une image inversée de l'objet, b) dans un oeil composé de type superposition, les rayons lumineux sont réfractés à l'intérieur de la lentille

Figure 1 : Formation de l’image : a) dans un oeil composé de type apposition, la lentille formant une image inversée de l’objet, b) dans un oeil composé de type superposition, les rayons lumineux sont réfractés à l’intérieur de la lentille (Source : The Insects : Structure and Function – R.F. Chapman – 5ème Edition (2013) – p716 – Modifié par B. GILLES)

La présence de cellules cornéales, également appelées cellules pigmentaires secondaires, canalise la lumière vers le rhabdome de l’ommatidie. Chaque ommatidie fonctionne de ce fait de manière indépendante et produit une image inversée de l’objet du champ visuel dont le centre se situe à la pointe du rhabdome (union des rhabdomères de chaque cellule photoréceptrices) (lire article sur l’anatomie) (Figure 1). Ainsi, dans chaque ommatidie, le rhabdome reçoit une image d’intensité globale variant en fonction de la quantité de lumineuse. Les rhabdomes transmettent collectivement une image en mosaïque constituée de la contribution de chaque ommatidie. Bien qu’entrainant une perte des détails de l’image puisque l’ensemble des cellules photoréceptrices partagent le même champ visuel, ce mécanisme permet à l’insecte de maximiser la quantité de lumière entrant dans le rhabdome.

  • Type superposition

Ces yeux se différencient principalement des yeux appositions par : (suite…)

De retour du massif du Makay depuis le 1er mai : ce compte-rendu est posté tardivement, veuillez m’en excuser, en raison d’un changement de vie professionnelle qui a suivi aussitôt (toujours dans les insectes), laissant peu de place pour vous narrer cette aventure au bout du monde – qui existe vraiment, je le confirme ! –

L’aventure débute le dimanche 10 avril lorsque les équipes de Naturevolution nous récupèrent à l’hôtel Jacaranda dans le centre d’Antananarivo : direction Antsirabé, pour une nuit au Soa GuestHouse. Suit une journée de 12h de route (au confort incertain) en 4×4 afin de rallier la ville de Ranohira 521km plus au sud. Après une courte nuit au Momo Trek, destination le village de Beroroha qui nécessitera 13h de piste et la traversée de la rivière Mangoky, à l’aide d’une embarcation de fortune. Enfin, le lendemain (mercredi) en fin d’après-midi et après encore quelques heures de pistes, nous voici dans le village de Beronono, aux portes du massif du Makay que l’on a en visuel !

Arbres brûlés après le passage d'un feu de brousse - route de Beronono (Source : © B. GILLES)

Arbres brûlés après le passage d’un feu de brousse – route de Beronono (Source : © B. GILLES)

Premier constat, bien que la région soit éloignée et difficile d’accès, les pressions anthropiques, notamment les feux de brousse, sont visibles et grignotent peu à peu la forêt au détriment d’une savane à perte de vue. Les populations indigènes utilisent la technique du brulis pour favoriser la repousse de jeunes tiges d’herbacées dont se nourrissent leurs zébus. L’absence de contrôle et la sécheresse favorisent la propagation des flammes sur des kilomètres carrés et des jours durant.

Une fois pénétré dans le massif du Makay, à pied dorénavant, se dévoile une nature à la fois riche, sauvage et unique, préservée au sein d’un labyrinthe rocheux qui-impénétrable aux paysages époustouflants et saisissants ! Chaque journée de marche apporte son lot de découvertes, d’émerveillement, d’observations d’une faune et d’une flore rares mais aussi des échanges humains riches et amicaux avec des personnes du groupe et les populations locales.

Pénétrant toujours plus profondément au fil des jours, en suivant les guides, se profile à l’horizon le camp de Naturevolution, situé sur la rive droite de la rivière Menapanda, à 4h de marche du village de Stivoko. Il sera notre base pour les 5 prochains jours.

Panorama de la rivière Menapanda, du camp de base et du labyrinthe rocheux du Makay (Source : © B. GILLES)

Panorama de la rivière Menapanda, du camp de base et du labyrinthe rocheux du Makay (Source : © B. GILLES)

Durant ces quelques jours coupés du monde, l’exploration de canyons toujours plus étroits, profonds et humides, et de sommets toujours plus hauts et secs, est une expérience intense autant sur le plan physique qu’émotionnel : le spectacle qu’offre la nature est simplement grandiose. Il nous été donné l’opportunité de partir deux jours en exploration, dont une nuit à la belle étoile, avec le strict minimum. Dormir dans cette nature, dont on ressent à la fois la force et la vulnérabilité, renforce la sensation d’être réellement au bout du monde et de vivre un moment rare et exceptionnel.

Après un séjour de deux jours dans le village de Stivoko et une mémorable partie de foot avec les enfants, le retour débute le mardi 26 avril. Une dernière nuit sur les berges sableuses de la Mangoky puis le monde moderne revient peu à peu : Ranohira, Antsirabé et enfin Antananarivo le 29 avril.

Le sentiment est ambigu : heureux d’avoir pu vivre cette aventure incroyable mais également triste de quitter une ambiance, une équipe et une nature aussi captivante.

La réadaptation au monde moderne fut un peu difficile : plusieurs kilos en moins, un esprit en partie resté dans le Makay, reprise d’une vie où la notion de temps prend tout son sens.

Capture d'une Odonate et prise photo pour détermination ultérieure (Source : © B. GILLES)

Capture d’une Odonate et prise photo pour détermination ultérieure (Source : © B. GILLES)

Ma mission, comme entomologiste, était de collecter l’entomofaune croisée au cours de notre passage dans les sites reculés du massif du Makay. En raison d’une saison sèche précoce, les criquets migrateurs, déjà en vol, avait un mois d’avance, et une période de pleine lune tout au long du séjour, les conditions environnementales et climatiques étaient au final, hélas, peu favorables à la présence d’une grande diversité d’insectes. Cependant, ce sont près de 200 spécimens de plusieurs ordres et familles (Hemiptera, Diptera, Carabidae, Formicidae, Vespidae…) qui ont pu être collectés.

Le massif du Makay demeurant dans sa majorité peu étudié, offre une possible opportunité d’apporter des données inédites pour la science.

Un long travail reste à réaliser : description des individus et détermination des espèces, avec l’espoir de découvrir de nouvelles espèces, puis publication des résultats.

Pour cela, des scientifiques et des passionnés d’entomologie, spécialistes des familles collectées et de la faune de Madagascar, vont apporter leur compétences et contribution à ce projet. L’inventaire est en cours et les premières études des spécimens pourront débuter dans les prochaines semaines.

Vous serez informés du déroulement de ce travail.

  • Découvrez le second compte rendu ici.
  • Retrouvez mon témoignage sur le site de Naturevolution

Je souhaite remercier l’ensemble des personnes qui ont apporté leur aide, soutien, confiance et professionnalisme à la réalisation de cette mission d’exploration, de cette aventure et m’ont ainsi permis de vivre cette expérience à la fois scientifique et humaine. Votre contribution va permettre aux acteurs engagés sur place : Naturevolution et ProjetsPlusActions, d’oeuvrer à la préservation de cette région et de soutenir le développement socio-économique et éco-touristique des populations locales.

Un grand merci à tous !

Benoît GILLES

Album photos

« 1 de 6 »

Remerciements
Sponsors
  • Décathlon Champniers – Participation à l’acquisition de matériel (tente, chaussures, sac à dos, vêtements, lampe frontale…)
  • Fournisseurs de tubes de collecte : OPIE & Pierre DELOBEL – INRA Montpellier
Recommandation d’ouvrage et DVD sur cette thématique 

– Makay : A la découverte du dernier Eden (Evrard Wendenbaum – Editions de La Martinière – 173 pages – 17 novembre 2011)

– Makay, les aventuriers du monde perdu [Blu-ray 3D] (Evrard Wendenbaum & Pierre Stine – 98mn – 14 décembre 2011)

Les yeux ont pour fonction de réceptionner et de guider l’énergie lumineuse (photons) vers des cellules réceptrices spécialisées (photorécepteurs) qui traduisent cette énergie photonique en énergie électrique. Transmise ensuite au cerveau par des neurones, elle sera analysée et interprétée pour donner naissance à une représentation mentale de l’environnement permettant à l’animal de se déplacer; de repérer sa proie ou son partenaire sexuel, etc.

Les yeux des vertébrés, constitués d’une structure unique, sont appelés yeux simples. Chez les arthropodes, les yeux sont, quant à eux, dits composés car constitués de plusieurs sous-unités similaires : les ommatidies.

Les yeux composés sont apparus tôt dans l’évolution. Ils ont été observés sur des fossiles de crustacés et de chélicérates (scorpions et araignées) du Cambrien (540-485 millions d’années) et sur des insectes du Dévonien (420-360 Ma). Cette période a été favorable à une grande diversification du monde animal. Les yeux composés de l’actuelle limule (Limulus sp., Chélicérates) sont ainsi restés inchangés depuis cette époque (lire cet article).

En raison de leur petite taille, l’observation et l’étude des yeux des insectes a du attendre l’invention du microscope au XVIIème siècle. Les premières descriptions en ont été réalisées par le chimiste, physicien et mathématicien anglais Robert Hooke en 1665, par le savant néerlandais Antoni Van Leeuwenhoek en 1695 et par le physiologiste autrichien Sigmund Exner en 1891.

I) Présence des yeux composés

Les yeux composés se retrouvent chez la quasi-totalité des espèces d’insectes : leur taille, leur forme et leur  structure varient cependant entre les familles et les espèces.

Chez les Aptérygotes (dépourvus d’ailes), insectes qualifiés de « primitifs », ils sont absents par exemple chez les Thysanoures (ordre d’insectes aptères) et les Protoures (arthropodes pancrustacés hexapodes longtemps considérés comme des insectes) et ne sont constitués que de 8 ommatidies chez les autres.

Par contre, chez les Ptérygotes (pourvus d’ailes), insectes qualifiés de « modernes », le nombre d’ommatidies peut être particulièrement élevé : 800 chez les drosophiles (Diptères), 7 500 chez les Diopsidae (Diptères) (lire cet article),  10 000 chez les bourdons (Hyménoptères), ou encore 30 000 chez les Odonates (libellules).

Certaines espèces cavernicoles, souterraines comme les termites (Isoptères), parasites aux ailes atrophiées (Phthiraptera et Siphonaptera), ou de cochenilles (Hémiptères) en sont dépourvus. L’oeil de la fourmi Hyponera punctatissima (Hyménorptères – Formicidae) n’est constitué, quant à lui, que d’une seule ommatidie.

II) Structure d’une ommatidie

Chaque ommatidie est constituée de 3 parties : optique, de collecte de la lumière et sensorielle.

Figure 1 : Oeil composé et ommatidies d'un insecte (Source : Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne)

Figure 1 : Oeil composé et ommatidies d’un insecte (Source : Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne)

Comme l’ensemble du corps des insectes, les yeux composés sont couverts d’une cuticule (lire cet article), mais pour des raisons évidentes, celle-ci est à cet endroit transparente, incolore et forme une cornée, ou lentille biconvexe, à la surface de chaque ommatidie.

Vu de dessus, les ommatidies forment des facettes hexagonales placées les unes à coté des autres (figure 1).

La cornée est synthétisée et sécrétée par deux cellules épidermiques, cellules cornéales, ou aussi cellules pigmentaires primaires. Sous la cornée se trouvent 4 cellules (cellules Semper) dont la fonction est de produire, chez certaines espèces, une seconde lentille rigide et transparente appelée cône cristallin (Figure 2). Sous la Cornée et le cône cristallin sont placées les cellules sensorielles (photorécepteurs ou cellules rétiniennes) qui sont des neurones allongés, généralement au nombre de 8, parfois de 7 ou de 9, bordées latéralement par 12 à 18 cellules de soutien, séparant les ommatidies entre elles, et appelées cellules pigmentaires secondaires (figure 2). Les photorécepteurs traversent la lame basale (lamina basale) où ils se connectent aux neurones du nerfs optique au niveau du lobe optique.

La marge interne des photorécepteurs est composée de (suite…)

Troisième partie : les récepteurs de tension et d’étirement (propriocepteurs)

Comme l’ensemble des arthropodes, les insectes ont un squelette externe, l’exosquelette, constitué de chitine et formant la cuticule (lire cet article). Ses propriétés isolantes impliquent que la cuticule crée une barrière à la réception des stimuli de l’environnement extérieur vers le milieu physiologique interne. Afin de contourner cette problématique, l’évolution a fait surgir tout un ensemble de structures destinées à transmettre une large gamme de types de stimuli à l’insecte qui lui permettent d’appréhender de manière efficace et précise son environnement et de répondre favorablement à toute modification par un comportement adapté.

Parmi ces structures sensorielles, certaines sont sensibles aux distorsions mécaniques (mécanorécepteurs : objet de cette article), d’autres à la lumière (photorécepteurs) et d’autres encore à des composants chimiques (chémorécepteurs ou chimiorécepteurs).

I) Généralités

Les mécanorécepteurs sont classés en trois grandes catégories (Tableau I) :

Tableau I : catégories des mécanorécepteurs chez les insectes
Catégories Position anatomique Types Fonctions
Extérorécepteurs Récepteurs cuticulaires (Cliquez ici) Surface de la cuticule Sensilles simples Toucher, variation de pression (air ou eau), détection de la gravité, proprioception*
Sensilles campaniformes Variation de pression sur la cuticule
Intérorécepteurs Récepteurs intradermiques ou subcuticulaires (cliquez ici) Derme Organes chordotonaux Variation de pression (air, eau), détection de la gravité, proprioception*
Propriorécepteurs Tissus internes Pas de structure précise Proprioception*
Proprioception : perception de la position des différentes parties du corps

Dotés de propriétés étonnantes et multiples, ils peuvent intervenir dans le sens du toucher lorsqu’ils sont stimulés par le contact d’un objet ou un substrat, dans le sens de l’ouïe par une stimulation de l’air ou de l’eau et aussi dans le contrôle de la posture et des mouvements quand ils sont excités par des déplacements de parties du corps de l’insecte.

II) Description structurelle et fonction

Les récepteurs de tension et d’étirement (aussi appelés « extensibles ») sont des structures simples, contrairement aux autres types de mécanorécepteurs : cuticulaires (lire partie 1) et chordotonaux (lire partie 2).

Récepteurs d'étirement non-spécialisés

Illustration 1 : Récepteurs d’étirement non-spécialisés (d’après Sugawara, 1981) – a) Neurone multipolaire libre dans l’hémolymphe où les terminaisons dendritiques passent entre l’épithélium et les fibres musculaires – b) coupes transversales d’un dendrite en dessous d’une couche musculaire (Source : The Insects : Structure and Function – R.F. Chapman – 5ème Edition (2013) -p765 – Modifié par Benoît GILLES)

Leur structure, de forme variée, est composée d’un simple neurone multipolaire ramifié de terminaisons dendritiques libres, évoluant dans l’hémolymphe (liquide circulatoire des arthropodes) ou soutenu par un tissu. Les dendrites sont recouverts d’une gaine : la cellule gliale. Leur partie terminale est quant à elle nue et s’insère dans un tissu conjonctif, dans une fibre musculaire ou dans un nerf (voir illustration 1).

Leur fonction est de détecter toute modification de la forme du corps de l’insecte ainsi que de rétablir sa position initiale (mécanisme peu compris encore). Leur nombre varie selon les espèce. Le nombre de ces récepteurs est toutefois limité chez les insectes à la cuticule épaisse et dure (les Coléoptères par exemple), dont l’exosquelette est particulièrement rigide et peu soumis à la déformation.

L’activation de ces récepteurs, provoquée par l’étirement des dendrites, induit une réponse de type tonique et proportionnelle au degré d’étirement.

Cependant, les mécanismes de couplage et de transduction du message nerveux restent encore inconnus (lire cet article).

III) Récepteurs non-spécialisés

Comme leur nom l’indique, les récepteurs non-spécialisés se rencontrent dans (suite…)

Interview de David GIRON
Directeur de l’Institut de Recherche sur la Biologie de l’Insecte – IRBI
Université de Tours
David GIRON - Chargé de recherche CNRS

David GIRON – Chargé de recherche CNRS

David Giron est un chercheur travaillant sur les insectes à l’Institut de Recherche sur la Biologie de l’Insecte (IRBI) à l’Université de Tours.

Ayant suivi le Master Recherche (2006-2008) de l’IRBI, David GIRON fut l’un de mes professeurs durant cette période.

Ses travaux et ses cours étant passionnants, j’ai souhaité vous faire découvrir son univers et un métier trop peu connu du grand public.

Je remercie David GIRON pour cette interview passionnante, et d’avoir pris un peu de son temps, très chargé, pour répondre à ces questions. 

  • Dans quel laboratoire travailles-tu ?

L’institut de Recherche sur la Biologie de l’Insecte (IRBI). C’est une unité mixte de recherche (UMR) rattachée à l’Université François-Rabelais de Tours (37) et au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Nous sommes basés sur le site de la faculté de Sciences et Techniques.

  • Quelles sont les thématiques de recherche développées par les laboratoires de l’IRBI ?

Nous abordons de nombreuses thématiques liées aux insectes. De façon globale il s’agit de comprendre les interactions entre les insectes et leur environnement qu’il s’agisse  d’interactions biotiques (avec les autres organismes vivants) ou d’interactions avec l’environnement abiotique. Nous cherchons à comprendre les mécanismes qui régissent ces interactions et leurs conséquences en terme d’adaptation, par exemple face aux changements climatiques et autres perturbations anthropiques.

Nos thématiques abordent des questions telles que la dynamique des populations d’insectes invasifs et les mécanismes responsables de leur succès reproducteur, ou la nature et l’origine des associations entre guêpes parasites et des virus qui peuvent leur servir pour infecter leurs hôtes, ou encore l’aérodynamique du vol (lire cet article) et de la marche (lire cet article) des insectes et leurs conséquences pour échapper à des prédateurs ou enfin des questions comme les stratégies de sélection de partenaires sexuels sur la base de signaux acoustiques et les mécanismes de thermorégulation (lire cet article) utilisés par les insectes hématophages (qui se nourrissent de sang).

  • Sur quelles thématiques travailles-tu personnellement ?

Je travaille sur les interactions entre les insectes et les plantes. J’essaie de comprendre les (suite…)

Des régions du monde, isolées géographiquement des autres continents depuis des millions d’années, ont permis l’apparition d’espèces, tant animales que végétales, uniques, rares et incroyables.

La Nouvelle-Zélande est sans doute l’une de ces contrées les plus intéressantes. Plusieurs espèces emblématiques ont vécu et vivent toujours sur ce territoire. Par exemple, le moa, disparu il y a à peine 1500 ans avec l’arrivée des humains, était le plus grand oiseau connu (famille des Dinornithidae). Des squelettes ont permis d’estimer que ces animaux pouvaient mesurer plus de 3,6m de haut et peser près de 240kg. Un autre oiseau, le kiwi (Apteryx mantelli), le plus petit représentant de la famille des ratites (autruches, émeus, nandous et casoars), est en voie de disparition.

Mais connaissez-vous les weta?

Je vous invite ici à partir à la rencontre de ces incroyables insectes.

I) Généralités

Les weta sont des Orthoptères, ordre regroupant les grillons, les sauterelles et les criquets, appelés ainsi en langage Maori. Ils appartiennent à la famille des Anostostomatidae, caractérisée notamment par son dimorphisme sexuel : les mâles possèdent des mandibules de grande taille, mais aussi, les adultes n’ont pas d’ailes et possèdent sur leurs tibias postérieurs des éperons (épines) défensifs (voir illustration 1).

Capture d’écran 2015-04-01 à 10.24.04 - traduit

Illustration 1 : Vue latérale d’un mâle de l’espèce Hemideina maori de Nouvelle-Zélande (Source : d’après Smith, 1979 – The Biology of Weta, king crickets and their allies – Ed. Laurence H. Field – 2001 – p129)

Les Anostostomatidae, apparus au Crétacé (80-65 millions d’années) sur le Gondwana*, sont aujourd’hui principalement présents sur l’hémisphère sud : Australie, Afrique du sud, Amérique du sud et Inde, continents résultant de la fragmentation du Gondwana par la tectonique des plaques.

* il y a 300 millions d’années, tous les continents étaient rassemblés en un continent unique : la Pangée. Puis, ce continent a commencé à se dissocier (200 millions d’années), au nord par l’Eurasie (Amérique du nord, Europe et Asie) et au sud par le Gondwana (Afrique, Amérique du Sud, Inde et Australie).  

L’isolement de la Nouvelle-Zélande de l’Australie et des autres continents depuis le Crétacé, la transgression marine de l’Eocène (24 millions d’années) et l’apparition de chaines montagneuses au cours des 5 derniers millions d’années (Pliocène) ont permis l’émergence d’une grande diversité d’espèces endémiques de ces insectes. (suite…)

Les insectes possèdent des capacités de vol allant bien au-delà de ce que peuvent produire les ingénieurs en robotique. Toutefois, le contrôle des manoeuvres et de la posture durant le vol reste à ce jour lacunaire.

Chez les mouches (Diptères), des organes spécialisés : les haltères (ailes postérieures modifiées), apportent des renseignements sur la position du corps (rotation) dans l’espace en jouant un rôle de gyroscope (force de Coriolis) (lire les articles sur le vol des insectes : anatomie et aérodynamique).

Les forces de torsion s’exerçant sur les haltères sont détectées par des mécanorécepteurs : les sensilles campaniformes (pour en savoir cet l’article).

Ne possédant pas d’haltères, les autres familles d’insectes utilisent d’autres structures pour prendre en compte de paramètre : c’est ce qu’a souhaité découvrir l’équipe mené par A.L. Eberle de l’Université de Washington (Etats-Unis).

Pour cela, les scientifiques ont reproduit une aile artificielle en plastique de papillon : celle de Manduca sexta, qu’ils ont fixé à un axe et fait battre à une fréquence de 25Hz.

Schéma de l'aile artificielle et les différents axes de rotation (source :

Schéma de l’aile artificielle et les différents axes de rotation (Source : Eberle et al. – Journal of the Royal Society (2015))

A l’aide de modèles informatiques et de robotique, ils ont observé et comparé les dynamiques structurelles tridimensionnelles : les déformations et les forces de torsion, subies par l’aile pour différentes orientations de son axe (voir schéma ci-contre).

L’équipe a mis en évidence l’existence de forces de torsion et de flexion s’exprimant à la base de l’aile lors de modifications de son axe. Les nombreuses sensilles campaniformes de la base de l’aile apportent ainsi des informations gyroscopiques à l’insecte, comme le font les haltères des mouches.  Ces mécanorécepteurs détectent les modifications structurelles de l’aile durant le vol (pression à la surface de la cuticule), renseignent l’insecte sur sa position dans l’espace et lui permettent de contrôler sa stabilité.

La découverte de cette nouvelle fonction des ailes d’insectes permet d’en apprendre davantage sur les mécanismes mis en jeu dans le vol. Cependant, les relations entre la flexibilité de l’aile et le système de contrôle ne sont pas encore bien établies.

Cette étude, soutenue par l’Air Force Office, a pour objectif de transférer ces connaissances à l’élaboration de robots volant miniatures basés sur le vol des insectes (biomimétisme).

Source :

– Eberle A.L. ; Dickerson B.H. ; Reinhall P.G. & Daniel T.L. (2015) : A new twist on gyroscopic sensing : body rotations lead to torsion in flapping, flexing insect wings. Journal of the Royal Society Interface. 12:104 (lien ici)

Première partie : les mécanorécepteurs cuticulaires

Comme l’ensemble des arthropodes, les insectes ont un squelette externe, l’exosquelette, constitué de chitine et formant la cuticule (lire cet article). Ses propriétés isolantes impliquent que la cuticule crée une barrière à la réception des stimuli de l’environnement extérieur vers le milieu physiologique interne. Afin de contourner cette problématique, l’évolution a fait surgir tout un ensemble de structures destinées à transmettre une large gamme de types de stimuli à l’insecte qui lui permettent d’appréhender de manière efficace et précise son environnement et de répondre favorablement à toute modification par un comportement adapté.

Parmi ces structures sensorielles, certaines sont sensibles aux distorsions mécaniques (mécanorécepteurs : objet de cette article), d’autres à la lumière (photorécepteurs) et d’autres encore à des composants chimiques (chémorécepteurs ou chimiorécepteurs).

I) Généralités

Les mécanorécepteurs sont classés en trois grandes catégories (Tableau I) :

Tableau I : catégories des mécanorécepteurs chez les insectes
Catégories Position anatomique Types Fonctions
Extérorécepteurs Récepteurs cuticulaires Surface de la cuticule Sensilles simples Toucher, variation de pression (air ou eau), détection de la gravité, proprioception*
Sensilles campaniformes Variation de pression sur la cuticule
Intérorécepteurs Récepteurs intradermiques ou subcuticulaires (cliquez ici) Derme Organes chordotonaux Variation de pression (air, eau), détection de la gravité, proprioception*
Propriorécepteurs Tissus internes Pas de structure précise Proprioception*
* Proprioception : perception de la position des différentes parties du corps

Dotés de propriétés étonnantes et multiples, ils peuvent intervenir dans le sens du toucher lorsqu’ils sont stimulés par le contact d’un objet ou un substrat, dans le sens de l’ouïe par une stimulation de l’air ou de l’eau et aussi dans le contrôle de la posture et des mouvements quand ils sont excités par des déplacements de parties du corps de l’insecte.

Deux types de mécanorécepteurs cuticulaires se rencontrent chez les insectes : (suite…)

Une équipe internationale de chercheurs vient d’établir une nouvelle phylogénie* des insectes qui permet de retracer l’histoire évolutive des différentes familles à l’aide d’outils moléculaires et génétiques, et d’analyses comparatives entre de milliers de gènes et de séquences nucléotidiques* (* définition en fin de page).

Photo et illustration du plus vieux fossile d'insecte (Strudiella devonica)

Photo et illustration du plus vieux fossile d’insecte (Strudiella devonica)

Le plus ancien fossile d’insectes connu est âgé de 412 millions d’années (début de l’ère géologique du Dévonien), ce qui indique que les insectes prennent leur origine bien avant, durant l’Ordovicien (485-440 millions d’années), voir durant le Cambrien (540-485 millions d’années). Le manque de fossiles durant ces deux périodes empêche de concevoir l’histoire de leur apparition de manière certaine.

Les insectes sont les premiers organismes à s’être adaptés à la vie terrestre et à l’eau douce, ils se sont dès lors diversifiés en de très nombreuses familles comme les papillons (Lépidoptères), les mouches (Diptères), les libellules (Odonates), les Coléoptères, les termites (Isoptères), les criquets (Orthoptères), et bien d’autres. Les insectes ont évolué et se sont adaptés durant ces millions d’années à toute une gamme d’environnement et de modifications climatiques, et ont aussi développé le vol et la vie en société.

Pour ceux qui se posent la question : « Qu’est ce qu’un insecte? », suivre ce lien.

C’est pourquoi, il est très intéressant de déterminer les

(suite…)

Découverte d’un mimétisme acoustique utilisé par les chenilles d’un papillon pour tromper les fourmis et obtenir la nourriture et les soins indispensables à leur développement.

Les fourmilières sont des environnements aux conditions thermiques et d’humidité stables où sont stockés des ressources alimentaires (larves de fourmis, nourriture collectée à l’extérieur…) et qui offrent une protection face à la prédation et aux aléas climatiques.

C’est pourquoi, beaucoup d’espèces d’insectes et autres arthropodes (10 000 espèces ont été recensées) ont évolué pour parasiter les nids de fourmis pour y effectuer au moins une partie de leur cycle de développement. Certaines espèces se nourrissent des larves de fourmis et/ou des stocks présents, et d’autres se font directement nourrir par les ouvrières de la colonie. Dans tous les cas, pour ne pas se faire repérer et déjouer la vigilance des fourmis, les clandestins doivent manipuler le système de communication des fourmis.

Les fourmis communiquent entres elles par un ensemble de signaux chimiques, tactiles et sonores (stridulations). Ces différents signaux sont utilisés par les fourmis pour réguler les comportements sociaux (chasse, soin, nourrissage…) et d’échanger des informations entres elles. Depuis de nombreuses années, les scientifiques ont compris (suite…)