Blattodea - Blattodea

Blattodea
Plage temporelle : 358,9–0  Ma Carbonifère – Récent
Cafard Domino Therea petiveriana.jpg
Cafard Domino Therea petiveriana
Classement scientifique e
Royaume: Animalia
Phylum: Arthropodes
Classer: Insecte
Super commande : Dictyoptères
Commander: Blattodea
Wattenwyl , 1882
Sous-commandes
Synonymes
  • Blattaria (cafards seulement)

Blattodea est un ordre d' insectes qui contient des cafards et des termites . Autrefois, les termites ont été considérés comme un ordre distinct, isoptères , mais génétique et moléculaire des preuves suggèrent les termites ont évolué à partir de la lignée de cafard, cladistically ce qui les rend cafards aussi bien. Les Blattodea et les mantes (ordre Mantodea ) sont maintenant tous considérés comme faisant partie du super - ordre des Dictyoptera . Blattodea comprend environ 4 400 espèces de blattes dans près de 500 genres et environ 3 000 espèces de termites dans environ 300 genres.

Les termites sont des insectes eusociaux de couleur pâle et au corps mou qui vivent en colonies, tandis que les blattes sont des insectes segmentés de couleur plus foncée (souvent marron), sclérotisés . Au sein de la colonie, les termites ont un système de castes, avec une paire de reproducteurs matures, le roi et la reine, et de nombreux ouvriers et soldats stériles. Les blattes ne sont pas coloniales mais ont tendance à se regrouper et peuvent être considérées comme présociales, car tous les adultes sont capables de se reproduire. D'autres similitudes entre les deux groupes incluent divers comportements sociaux, le suivi des pistes, la reconnaissance des parents et les méthodes de communication.

Phylogénie et évolution

Blatte fossile du Carbonifère de France

L' analyse cladistique de cinq séquences d'ADN chez 107 espèces représentant toutes les sous-familles de termites, les six familles de cafards, y compris 22 des 29 sous-familles et cinq des 15 familles de mantes (en tant qu'exogroupes) a montré que les termites sont nichés dans les cafards, et que les Cryptocercidae sont un groupe frère des termites. Les mantides se sont avérées être le groupe frère de Blattodea. Cryptocercus partage également des caractéristiques telles que les espèces de bactéries intestinales avec les termites.

Les familles de blattes Lamproplattidae et Tryonicidae ne sont pas représentées mais sont placées dans la superfamille Blattoidea. Les familles de blattes Corydiidae et Ectobiidae étaient auparavant connues sous le nom de Polyphagidae et Blattellidae .

Les relations évolutives des Blattodea (cafards et termites), basées sur Eggleton, Beccaloni & Inward (2007) et modifiées par Evangelista et al. 2019, sont représentés dans le cladogramme :

Le cladogramme montre la famille des Alienopteridae (à l'origine attribuée à son propre ordre "Alienoptera") comme sœur de Mantodea; alors qu'il a été réattribué à la superfamille éteinte des Blattodea Umenocoleoidea par Vršanský et al ., une analyse plus récente place les Alienopteridae et les Umenocoleidae comme taxons frères au sein des Dictyoptera, et non au sein des Blattodea.

Dictyoptères

Manipulatoridae (éteint)

Alienopteridae (éteint)

Mantodea (mantises)

Blattodea
Blaberoidea

Ectobiidae

Pseudophyllodromines

Blattellinae

Blaberidae (cafards géants)

Solumblattodea
Corydiodée

Corydiidae (blattes des sables, etc.)

Nocticolidae (cafards des cavernes, etc.)

Blattoidea
Blattoïdes

Tryonicidae

Blattidae (cafards orientaux, américains et autres)

Kittrickea

Lamproplattidae

Xylophagodée
Cryptocercoïdes

Cryptocercidae (cafards à capuchon brun)

Termitoidae  (termites)

Mastotermitidae

Euisoptères

Archotermopsidae

Hodotermitidae

Stolotermitidae

Kalotermitidae

Stylotermitidae

Rhinotermitidae

Serritermitidae

Termitidae

La diversité

Plus de 4 000 espèces de cafards se trouvent dans tous les coins du globe, chaque continent ayant ses propres espèces indigènes. La plupart d'entre eux sont omnivores ou détritivores et vivent dans une gamme d'habitats tels que parmi les feuilles mortes, dans le bois pourri, dans la végétation épaisse, dans les crevasses, dans les cavités sous l'écorce, sous les bûches et parmi les débris. Certains sont arboricoles, certains vivent dans des grottes et certains sont aquatiques. Un petit nombre d'espèces ont pris l'habitude de vivre à proximité des humains dans des bâtiments, ont été transportées à travers le monde par eux et sont considérées comme des parasites. Bien que certaines espèces abritent des symbiotes dans leurs intestins qui facilitent la digestion de la cellulose, de nombreuses espèces produisent également des enzymes pour digérer la cellulose indépendamment des symbiotes.

Plus de 3 000 espèces de termites se trouvent sur tous les continents à l'exception de l' Antarctique . La plus grande diversité se trouve en Afrique et relativement peu d'espèces habitent l'Europe et l'Amérique du Nord . Ce sont également des détrivores et de nombreuses espèces mangent du bois, ayant des intestins spécialisés avec des protozoaires symbiotiques pour digérer la cellulose . Les termites ont un corps mou et se tiennent le plus loin possible hors de vue. Ils peuvent être grossièrement subdivisés en types de bois humide, bois sec et souterrain. En général, les termites de bois humide habitent les forêts de conifères, les termites de bois sec habitent les forêts de feuillus et les termites souterrains vivent dans une grande variété d'habitats.

Caractéristiques

Les termites sont des insectes eusociaux qui vivent en colonies. Ils opèrent un système de castes , il y a un roi et une reine dans chaque colonie et de nombreux travailleurs non reproducteurs. Les ouvrières recherchent de la nourriture qu'elles rapportent à la colonie pour nourrir les reproducteurs et les jeunes en développement. Les blattes sont également des insectes sociaux mais ne vivent pas en colonies, et tous les adultes sont capables de se reproduire. Certaines espèces forment des agrégations, d'autres montrent une tendance à s'agréger et certaines font preuve de soins parentaux envers leur progéniture.

Les cafards et les termites ont des similitudes frappantes dans le comportement qu'ils ont probablement hérité de leur ancêtre commun. Ceux-ci incluent une attirance pour les endroits chauds et humides, le thigmotaxis , l'enfouissement, la manipulation du substrat, le comportement hygiénique, le partage de la nourriture, le cannibalisme, le comportement d'excrétion, la communication vibrationnelle, la reconnaissance de la parenté, le suivi des sentiers, l'allogrooming, les soins du couvain, le rognage des antennes et certains accouplements comportements. Dans certains de ces comportements, il existe des similitudes marquées entre les termites et les cafards juvéniles, mais pas adultes. Au cours de l'évolution de l'eusocialité, les individus ont besoin de partager un désir de se regrouper. Les blattes juvéniles ont tendance à se regrouper tandis que les adultes se font souvent concurrence agressivement pour l'espace et les ressources. De même, le toilettage et le toilettage sont courants dans les colonies de termites, mais le toilettage allogénique n'est pas un comportement généralement adopté par les cafards, bien que les individus se toilettent eux-mêmes. Une exception à cette règle est la blatte Cryptocercus , qui semble être plus étroitement liée aux termites qu'aux autres blattes. Ici, les juvéniles se toilettent les uns les autres et aussi les adultes.

Les deux groupes sont également affectés par leur environnement social. Un seul termite, maintenu seul, a un niveau de vigueur considérablement réduit et une durée de vie plus courte que lorsque deux termites sont maintenus ensemble. Une nymphe de blatte isolée peut croître à moins de la moitié du taux d'individus groupés et a une espérance de vie plus faible.

Les termites et les cafards se livrent à la coprophagie , la consommation de boulettes fécales. Les termitières adultes se nourrissent et ramènent la nourriture au nid où elles la transmettent aux reproducteurs et aux jeunes soit par la bouche, soit par l'anus, fournissant ainsi l'ensemble de leurs besoins nutritionnels. Les jeunes blattes sont des butineuses inefficaces, s'éloignent rarement de leurs cachettes et tirent une grande partie de leur nourriture de la consommation des boulettes fécales d'individus plus gros. De ceux-ci, ils acquièrent la flore microbienne qui les aide à digérer leur nourriture.

Une seule famille de blattes, les Cryptocercidae , et une espèce primitive de termites, Mastotermes darwiniensis , partagent des caractéristiques telles que l'origine segmentaire de certaines structures reproductrices femelles, et le fait que les deux déposent leurs œufs dans les oothèques qui sont typiques des blattes.

Les cafards

Des arthropodes semblables aux cafards vivants dominaient les communautés d'insectes de la période carbonifère . Les cafards modernes rayonnaient d'eux au milieu du Mésozoïque . Ce groupe d'insectes est nocturne, ne cherchant de la nourriture et de l'eau que la nuit. Ils ne sont pas considérés comme eusociaux parce que leurs populations ne sont pas divisées en différents systèmes de castes ; Cependant, ils restent des créatures sociales et peuvent vivre en groupes de plus d'un million d'individus. La blatte est aplatie dorsolatéralement et est à peu près ovale avec une plaque en forme de bouclier, le pronotum, couvrant son thorax et la région postérieure de la tête. Les antennes sont à plusieurs segments, longues et minces, et les pièces buccales sont adaptées à la mastication. Les ailes antérieures sont normalement coriaces et les ailes postérieures membraneuses. Les coxae des jambes sont aplatis pour permettre aux fémurs de s'adapter parfaitement contre eux une fois pliés. Les blattes sont hémimétaboles ; il n'y a pas de stade nymphal et les nymphes ressemblent aux adultes en dehors de leur taille et de l'absence d'ailes. Les blattes femelles produisent un sac à œufs appelé oothèque et peuvent contenir de 12 à 25 œufs selon l'espèce. Certaines espèces présentent un comportement parental, tandis que d'autres espèces n'ont rien à voir avec les jeunes. Chez la plupart des espèces, la croissance jusqu'à maturité prend de trois à quatre mois, mais chez quelques espèces, le stade nymphe peut durer plusieurs années. Les principaux facteurs affectant la durée du stade nymphe sont les différences saisonnières et la quantité de nutriments reçus dans l'alimentation.

Communication chimique

Comme chez la plupart des espèces d'insectes, les blattes communiquent entre elles par la libération de phéromones. Il a également été découvert que les blattes libèrent des hydrocarbures de leur corps qui sont transférés par les interactions des antennes. Ces hydrocarbures peuvent aider à la communication des cafards et peuvent même dire si un individu est un membre de sa famille ou non pour empêcher la consanguinité. Les cafards qui ont été isolés en laboratoire ont montré des effets comportementaux extrêmes et sont moins stimulés par ces hydrocarbures et phéromones, suggérant peut-être qu'un environnement de groupe est nécessaire pour le développement de ces compétences de communication.

Termites

Termites

Toutes les espèces de termites sont dans une certaine mesure eusociales, et les membres d'une colonie sont différenciés en systèmes de castes . La majorité des populations de termites se compose de la caste des ouvrières, qui est responsable de la recherche de nourriture, de la construction du nid, du toilettage et des soins à la couvée. La caste des soldats a une responsabilité, celle de protéger le nid des prédateurs et autres compétiteurs. Les soldats ont des mandibules très développées ainsi que de nombreuses glandes exocrines qui peuvent sécréter de multiples substances défensives nocives pour les prédateurs.

Normalement, seuls le roi et la reine des termites se reproduisent ; les autres castes sont toutes stériles. Il existe deux classes de reproducteurs : les reproducteurs primaires et les reproducteurs néoténiques. La classe des reproducteurs primaires est responsable de la création de la colonie et se caractérise par des yeux composés, des marques alaires (endroits où les ailes étaient autrefois avant la mue) et une sclérotisation définie. Les reproducteurs néonétiques peuvent se développer à l'intérieur de la colonie, généralement lorsqu'un des reproducteurs primaires est mort, ou peuvent se développer en plus de la reine. Les reproducteurs néonétiques peuvent présenter deux phénotypes différents, l'un avec des ailes et l'autre sans. Si les néonétiques sont ailés, ils s'envoleront de la colonie parentale, s'apparieront et formeront une nouvelle colonie, mais s'ils n'ont pas d'ailes, ils resteront dans la colonie parentale. Les différentes voies de développement empruntées par ces deux morphes dépendent généralement de la disponibilité de nourriture dans la colonie ou de divers niveaux de parasitisme au sein de la colonie. La caste dans laquelle se développera une nymphe particulière commence à devenir apparente parmi les derniers stades ; à ce moment, les reproducteurs potentiels commenceront à montrer une augmentation de la taille de la région gonadique.

Termitières cathédrale, Territoire du Nord , Australie

Les colonies de termites peuvent être arboricoles, ressemblant à des monticules ou souterraines, les termites primitifs nichant complètement à l'intérieur de structures fermées telles que des souches ou des rondins. La construction du nid est en grande partie à partir des propres matières fécales des termites, d'autres matériaux étant des fibres végétales mâchées, qui font une substance faible semblable à un carton mais imperméable, et de la terre, qui fait une substance solide, mais qui est sujette à l'érosion par l'eau. Les nids aériens sont reliés au sol par des passages fermés ; les ouvrières au corps mou et aveugle de la plupart des espèces vivent en permanence dans leurs environnements protégés et ne s'aventurent pas à l'air libre. Trinervitermes trinervoides est une exception à cela, les ouvrières se nourrissant en petits groupes à la surface la nuit, sécrétant des terpènes nocifs pour dissuader les prédateurs. Les nids sont des structures complexes et des tunnels les relient aux zones d'alimentation. En Afrique, les termitières peuvent atteindre neuf mètres de haut et trente mètres de diamètre, produisant une zone de fertilité accrue et créant un petit point chaud pour la biodiversité.

Les références