Morphologie des insectes - Insect morphology

Morphologie des insectes
Légende des parties du corps
Tagmata : A - Tête, B - Thorax, C - Abdomen.
  1. antenne
  2. ocelles (inférieur)
  3. ocelles (supérieurs)
  4. œil composé
  5. cerveau ( ganglions cérébraux )
  6. prothorax
  7. vaisseau sanguin dorsal
  8. tubes trachéaux (tronc avec stigmate )
  9. mésothorax
  10. métathorax
  11. aile antérieure
  12. aile postérieure
  13. intestin moyen (estomac)
  14. tube dorsal (cœur)
  15. ovaire
  16. intestin postérieur (intestin, rectum et anus)
  17. anus
  18. oviducte
  19. cordon nerveux (ganglions abdominaux)
  20. tubes malpighiens
  21. coussinets tarsiens
  22. les griffes
  23. tarse
  24. tibia
  25. fémur
  26. trochanter
  27. intestin antérieur (culture, gésier)
  28. ganglion thoracique
  29. coxa
  30. glande salivaire
  31. ganglion sous-oesophagien
  32. parties de la bouche

La morphologie des insectes est l'étude et la description de la forme physique des insectes . La terminologie utilisée pour décrire les insectes est similaire à celle utilisée pour les autres arthropodes en raison de leur histoire évolutive commune. Trois caractéristiques physiques séparent les insectes des autres arthropodes : ils ont un corps divisé en trois régions (appelées tagmata) (tête, thorax et abdomen), trois paires de pattes et des pièces buccales situées à l' extérieur de la capsule céphalique . C'est cette position des pièces buccales qui les sépare de leurs plus proches parents, les hexapodes non-insectes , qui comprennent Protura , Diplura et Collembola .

Il existe une énorme variation dans la structure du corps parmi les espèces d'insectes. Les individus peuvent mesurer de 0,3 mm ( mouches des fées ) à 30 cm de diamètre ( teigne de la chouette ); n'ayez pas d'yeux ou plusieurs; ailes bien développées ou aucune; et des jambes modifiées pour courir, sauter, nager ou même creuser. Ces modifications permettent aux insectes d'occuper presque toutes les niches écologiques de la planète, à l'exception de l'océan profond. Cet article décrit le corps de base de l'insecte et certaines des principales variations des différentes parties du corps ; dans le processus, il définit de nombreux termes techniques utilisés pour décrire les corps d'insectes.

Résumé d'anatomie

Les insectes, comme tous les arthropodes, n'ont pas de squelette intérieur ; au lieu de cela, ils ont un exosquelette , une couche externe dure constituée principalement de chitine qui protège et soutient le corps. Le corps de l'insecte est divisé en trois parties : la tête, le thorax et l' abdomen . La tête est spécialisée dans l'apport sensoriel et la prise alimentaire ; le thorax, qui est le point d'ancrage des pattes et des ailes (le cas échéant), est spécialisé pour la locomotion ; et l'abdomen pour la digestion , la respiration , l' excrétion et la reproduction. Bien que la fonction générale des trois régions du corps soit la même pour toutes les espèces d'insectes, il existe des différences majeures dans la structure de base, les ailes, les pattes, les antennes et les pièces buccales étant très variables d'un groupe à l'autre.

Externe

Exosquelette

Le squelette externe de l'insecte, la cuticule , est composé de deux couches ; l' épicuticule , qui est une couche externe mince, cireuse, résistante à l'eau et ne contient pas de chitine, et la couche sous- jacente appelée procuticule . C'est chitineux et beaucoup plus épais que l'épicuticule et a deux couches, l'extérieur est l'exocuticule tandis que l'intérieur est l'endocuticule. L'endocuticule dure et flexible est constituée de nombreuses couches de chitine fibreuse et de protéines, s'entrecroisant les unes les autres en sandwich, tandis que l'exocuticule est rigide et sclérifiée . L'exocuticule est considérablement réduite chez de nombreux insectes à corps mou, en particulier les stades larvaires (par exemple, les chenilles ). Chimiquement, la chitine est un polymère à longue chaîne d'une N-acétylglucosamine , un dérivé du glucose. Sous sa forme non modifiée, la chitine est translucide, souple, résistante et assez résistante. Chez les arthropodes , cependant, il est souvent modifié, devenant incrusté dans une matrice protéique durcie , qui forme une grande partie de l' exosquelette . Dans sa forme pure, il est coriace, mais lorsqu'il est incrusté de carbonate de calcium , il devient beaucoup plus dur. La différence entre les formes non modifiées et modifiées peut être observée en comparant la paroi corporelle d'une chenille (non modifiée) à celle d'un coléoptère (modifiée).

Dès les stades embryonnaires eux-mêmes, une couche de cellules épithéliales cylindriques ou cubiques donne naissance à la cuticule externe et à une membrane basale interne. La majorité des insectes est contenue dans l'endocuticule. La cuticule fournit un soutien musculaire et agit comme un bouclier protecteur pendant le développement de l'insecte. Cependant, comme elle ne peut pas se développer, la partie externe sclérifiée de la cuticule est périodiquement perdue lors d'un processus appelé "mue". À mesure que l'heure de la mue approche, la majeure partie du matériel exocuticule est réabsorbée. Lors de la mue, l'ancienne cuticule se sépare d'abord de l'épiderme ( apolyse ). Un fluide de mue enzymatique est libéré entre l'ancienne cuticule et l'épiderme, qui sépare l'exocuticule en digérant l'endocuticule et en séquestrant son matériel pour la nouvelle cuticule. Lorsque la nouvelle cuticule s'est suffisamment formée, l'épicuticule et l'exocuticule réduit sont éliminés en ecdysis .

Les quatre régions principales d'un segment du corps d'un insecte sont : le tergum ou dorsal, le sternum ou ventral et les deux plèvres ou latéraux. Les plaques durcies de l'exosquelette sont appelées sclérites, qui sont des subdivisions des principales régions - tergites, sternites et pleurites, pour les régions respectives tergum, sternum et pleuron.

Diriger

Tête d' Orthoptères , Acrididae . a :antenne; b :ocelles ; c : sommet; d : œil composé ; e :occiput; f :gena; g : pleurostome ; h :mandibule ; je :palpe labiale ; j :palpes maxillaires ; k : maxillaire ; l :labrum; m :clypéus; n :frons
Larve de coléoptère, famille des Cerambycidae, montrant un épicrâne sclérosé ; reste du corps à peine sclérosé
Larve de Syrphe , membre de Cyclorrhapha , sans épicrâne, presque sans sclérotisation en dehors de ses mâchoires.

La tête de la plupart des insectes est enfermée dans une capsule céphalique exosquelettique dure et fortement sclérifiée ' . La principale exception concerne les espèces dont les larves ne sont pas complètement sclérotisées, principalement certains holométaboles ; mais même la plupart des larves non sclérosées ou faiblement sclérosées ont tendance à avoir des capsules céphaliques bien sclérotisées, par exemple les larves de coléoptères et d'hyménoptères. Cependant, les larves de Cyclorrhapha ont tendance à n'avoir pratiquement aucune capsule céphalique.

La capsule céphalique porte la plupart des principaux organes sensoriels, y compris les antennes, les ocelles et les yeux composés. Il porte également les pièces buccales. Chez l'insecte adulte, la capsule céphalique n'est apparemment pas segmentée, bien que des études embryologiques montrent qu'elle se compose de six segments qui portent les appendices céphaliques appariés, y compris les pièces buccales, chaque paire sur un segment spécifique. Chacune de ces paires occupe un segment, bien que tous les segments des insectes modernes ne portent pas d'appendices visibles.

De tous les ordres d'insectes, les orthoptères présentent le plus commodément la plus grande variété de caractéristiques trouvées dans les têtes d'insectes, y compris les sutures et les sclérites . Ici, le vertex , ou l'apex (région dorsale), est situé entre les yeux composés pour les insectes à tête hypognathe et opisthognathous . Chez les insectes prognathes , le sommet ne se trouve pas entre les yeux composés, mais plutôt là où se trouvent normalement les ocelles . C'est parce que l'axe principal de la tête est tourné de 90° pour devenir parallèle à l'axe principal du corps. Chez certaines espèces, cette région est modifiée et prend un nom différent.

La suture ecdysiale est constituée des sutures coronale, frontale et épicrânienne ainsi que des lignes ecdysiales et de clivage, qui varient selon les différentes espèces d'insectes. La suture ecdysiale est placée longitudinalement sur le vertex et sépare les moitiés épicrâniennes de la tête vers les côtés gauche et droit. Selon l'insecte, la suture peut prendre différentes formes : comme un Y, un U ou un V. Ces lignes divergentes qui composent la suture ecdysiale sont appelées sutures frontales ou fronto- génales . Toutes les espèces d'insectes n'ont pas de sutures frontales, mais chez celles qui en ont, les sutures s'ouvrent pendant la mue , ce qui permet au nouveau stade d'émerger du tégument.

Le frons est la partie de la capsule céphalique qui se trouve sur le ventrad ou l' antériade du vertex. Les frons varient en taille par rapport à l'insecte, et dans de nombreuses espèces la définition de ses frontières est arbitraire, même dans certains taxons d'insectes qui ont des capsules céphaliques bien définies. Dans la plupart des espèces, cependant, le frons est bordé à sa partie antérieure par le frontoclypeal ou sillon épistomal au-dessus du clypeus. Latéralement, il est limité par le sillon fronto-génal, s'il est présent, et la limite avec le vertex, par la ligne de clivage ecdysial, s'il est visible. S'il y a un ocelle médian, c'est généralement sur les frons, bien que chez certains insectes tels que de nombreux hyménoptères, les trois ocelles apparaissent sur le vertex. Une définition plus formelle est que c'est le sclérite d'où proviennent les muscles dilatateurs du pharynx, mais dans de nombreux contextes cela n'est pas non plus utile. Dans l'anatomie de certains taxons, comme de nombreux Cicadomorpha , l'avant de la tête est assez clairement distingué et a tendance à être large et subvertical ; cette zone médiane est généralement considérée comme les frons.

Pont hypostomal dans l'insecte diagram.svg

Le clypeus est un sclérite entre la face et le labrum, qui est séparé dorsalement des frons par la suture frontoclypéenne chez les insectes primitifs. La suture clypéogénale délimite latéralement le clypeus, le clypeus étant séparé ventralement du labre par la suture clypéolabrale. Le clypeus diffère par sa forme et sa taille, comme les espèces de lépidoptères avec un grand clypeus avec des pièces buccales allongées. La joue ou gena forme la zone sclérifiée de chaque côté de la tête sous les yeux composés s'étendant jusqu'à la suture gulaire. Comme beaucoup d'autres parties constituant la tête de l'insecte, le gena varie selon les espèces, avec ses limites difficiles à établir. Par exemple, chez les libellules et les demoiselles , il se situe entre les yeux composés, le clypeus et les pièces buccales. Le postgena est la zone immédiatement postérieure, ou postérieure ou inférieure sur le gena des insectes ptérygotes , et forme les parties latérale et ventrale de l'arc occipital. L'arc occipital est une bande étroite formant le bord postérieur de la capsule céphalique se cambrant dorsalement sur le foramen. La zone sous-génitale est généralement étroite, située au-dessus des pièces buccales; cette zone comprend également l' hypostome et le pleurostome . Le sommet s'étend antérieurement au-dessus de la base des antennes sous la forme d'un rostre concave, pointu et proéminent. La paroi postérieure de la capsule céphalique est traversée par une grande ouverture, le foramen. À travers elle passent les systèmes organiques, tels que le cordon nerveux , l' œsophage , les canaux salivaires et la musculature , reliant la tête au thorax .

Sur la face postérieure de la tête se trouvent l' occiput , le postgena , le foramen occipital , la fosse tentorielle postérieure , le gula, le bridge postgenal , la suture et le bridge hypostomaux , et les mandibules , le labium et le maxillaire . La suture occipitale est bien fondée chez les espèces d'Orthoptera, mais pas tellement dans les autres ordres. Lorsqu'elle est trouvée, la suture occipitale est le sillon arqué en forme de fer à cheval à l'arrière de la tête, se terminant à l'arrière de chaque mandibule. La suture postoccipitale est un point de repère sur la surface postérieure de la tête et se situe généralement près des contremaîtres occipitaux. Chez les ptérygotes, le postocciput forme l'extrême postérieur, souvent en forme de U, qui forme le bord de la tête s'étendant jusqu'à la suture postoccipitale. Chez les ptérygotes, comme ceux des Orthoptères, le foramen occipital et la bouche ne sont pas séparés. Les trois types de fermetures occipitales, ou points sous le foramen occipital qui séparent les deux moitiés inférieures du postgena, sont : le pont hypostomal, le pont postgenal et le gula. Le pont hypostomal se trouve généralement chez les insectes à orientation hypognathe. Le pont postgénal se trouve chez les adultes des espèces de diptères supérieurs et d' hyménoptères aculéates , tandis que le gula se trouve chez certains coléoptères , neuroptères et isoptères , qui présentent généralement des pièces buccales orientées prognathes.

Yeux composés et ocelles

La plupart des insectes ont une paire de grands yeux composés proéminents composés d'unités appelées ommatidies ( ommatidium , singulier), peut-être jusqu'à 30 000 dans un seul œil composé de, par exemple, de grandes libellules. Ce type d'œil donne moins de résolution que les yeux des vertébrés, mais il donne une perception aiguë du mouvement et possède généralement une sensibilité aux UV et au vert et peut avoir des pics de sensibilité supplémentaires dans d'autres régions du spectre visuel. Souvent, une capacité à détecter le vecteur E de la lumière polarisée existe une polarisation de la lumière. Il peut également y avoir deux ou trois ocelles supplémentaires, qui aident à détecter une faible luminosité ou de petits changements d'intensité lumineuse. L'image perçue est une combinaison d'entrées des nombreuses ommatidies, situées sur une surface convexe, pointant ainsi dans des directions légèrement différentes. Par rapport aux yeux simples, les yeux composés possèdent de très grands angles de vue et une meilleure acuité que les ocelles dorsaux de l'insecte, mais certains stemmatal (= yeux larvaires), par exemple ceux des larves de tenthrède ( Tenthredinidae ) avec une acuité de 4 degrés et une sensibilité à la polarisation très élevée, égaler les performances des yeux composés.

Coupe de l'ocelle
Coupe transversale de l'œil composé

Parce que les lentilles individuelles sont si petites, les effets de la diffraction imposent une limite à la résolution possible qui peut être obtenue (en supposant qu'elles ne fonctionnent pas comme des réseaux phasés ). Cela ne peut être contré qu'en augmentant la taille et le nombre de lentilles. Pour voir avec une résolution comparable à nos yeux simples, les humains auraient besoin d'yeux composés qui atteindraient chacun la taille de leur tête. Les yeux composés se divisent en deux groupes : les yeux d'apposition, qui forment plusieurs images inversées, et les yeux de superposition, qui forment une seule image dressée. Les yeux composés se développent à leurs marges par l'ajout de nouvelles ommatidies.

Antennes

Gros plan d'une fourmi de feu , montrant de fins poils sensoriels sur les antennes

Les antennes , parfois appelées « palpeurs », sont des appendices flexibles situés sur la tête de l'insecte qui servent à détecter l'environnement. Les insectes sont capables de sentir avec leurs antennes à cause des poils fins ( soies ) qui les recouvrent. Cependant, le toucher n'est pas la seule chose que les antennes peuvent détecter ; de nombreuses structures sensorielles minuscules sur les antennes permettent aux insectes de détecter les odeurs, la température, l'humidité, la pression et même potentiellement de se sentir dans l'espace . Certains insectes, dont les abeilles et certains groupes de mouches, peuvent également détecter le son avec leurs antennes.

Le nombre de segments dans une antenne varie considérablement parmi les insectes, les mouches les plus hautes n'ayant que 3 à 6 segments, tandis que les blattes adultes peuvent en avoir plus de 140. La forme générale des antennes est également assez variable, mais le premier segment (celui attaché à la tête) est toujours appelé le scape, et le deuxième segment est appelé le pédicelle. Les segments antennaires ou flagellomères restants sont appelés flagelle.

Les types généraux d'antennes insectes sont indiqués ci-dessous :

Types d'antennes d'insectes
Insecte-antenne aristate.svg
Aristate
Insecte-antenne capitate.svg
Capiter
Insecte-antenne clavate.svg
Clavate
Insecte-antenne filiform.svg
filiforme
Insecte-antenne flabellate.svg
Flabellate
Insecte-antenne geniculate.svg
Géniculer
Insecte-antenne setaceous.svg
Sétacé
Insecte-antenne lamelle.svg
Lamellé
Insecte-antenne moniliform.svg
moniliforme
Insecte-antenne pectinate.svg
Pectiné
Insecte-antenne plumose.svg
Plumose
Insecte-antenne serrate.svg
Dentelé
Insecte-antenne stylate.svg
Styliser

Parties de la bouche

Les pièces buccales des insectes se composent du maxillaire, du labium et, chez certaines espèces, des mandibules. Le labrum est un simple sclérite fusionné, souvent appelé la lèvre supérieure, et se déplace longitudinalement, qui est articulé au clypeus. Les mandibules (mâchoires) sont une paire de structures hautement sclérifiées qui se déplacent à angle droit par rapport au corps, utilisées pour mordre, mâcher et couper les aliments. Les maxillaires sont des structures appariées qui peuvent également se déplacer à angle droit par rapport au corps et possèdent des palpes segmentés. Le labium (lèvre inférieure) est la structure fusionnée qui se déplace longitudinalement et possède une paire de palpes segmentés.

Le développement des pièces buccales d'insectes à partir des pièces buccales masticatrices primitives d'une sauterelle au centre (A), au type de rodage (B) d'une abeille, au type siphon (C) d'un papillon et au type suceur (D) d'une femelle moustique.
Légende : a - antennes
c - œil composé
lb - labium
lr - labrum
md - mandibules
mx - maxilles

Les pièces buccales, ainsi que le reste de la tête, peuvent être articulées dans au moins trois positions différentes : prognathe, opisthognathous et hypognathous. Chez les espèces à articulation prognathe, la tête est positionnée verticalement alignée avec le corps, comme les espèces de Formicidae ; tandis que dans un type hypognathe, la tête est alignée horizontalement adjacente au corps. Une tête opisthognathous est positionnée en diagonale, comme les espèces de Blattodea et certains Coléoptères . Les pièces buccales varient considérablement entre les insectes de différents ordres, mais les deux principaux groupes fonctionnels sont les mandibules et les haustellés. Les pièces buccales haustellées sont utilisées pour aspirer des liquides et peuvent être en outre classées par la présence de stylets , qui comprennent le perçage-succion, l'épongeage et le siphonnage. Les stylets sont des projections en forme d'aiguilles utilisées pour pénétrer les tissus végétaux et animaux. Les stylets et le tube d'alimentation forment les mandibules, le maxillaire et l'hypopharynx modifiés.

  • Les pièces buccales mandibulaires , parmi les plus courantes chez les insectes, sont utilisées pour mordre et broyer les aliments solides.
  • Les pièces buccales perçantes-suceuses ont des stylets et sont utilisées pour pénétrer les tissus solides, puis aspirer les aliments liquides.
  • Les pièces buccales éponges sont utilisées pour éponger et aspirer des liquides, et manquent de stylets (par exemple la plupart des diptères).
  • Les pièces buccales siphonnantes sont dépourvues de stylets et sont utilisées pour aspirer des liquides, et se trouvent couramment chez les espèces de lépidoptères .

Les pièces buccales mandibulaires se trouvent chez les espèces d' Odonates , de Neuroptères adultes , de Coléoptères , d' Hyménoptères , de Blattodea , d' Orthoptères et de Lépidoptères . Cependant, la plupart des lépidoptères adultes ont des pièces buccales siphonnantes, tandis que leurs larves (communément appelées chenilles ) ont des mandibules .

Mandibuler

Le labrum est un large lobe formant le toit de la cavité préorale, suspendu au clypeus devant la bouche et formant la lèvre supérieure. Sur sa face interne, il est membraneux et peut être formé en un lobe médian, l' épipharynx , portant quelques sensilles . Le labrum est éloigné des mandibules par deux muscles provenant de la tête et insérés médialement dans le bord antérieur du labrum. Il est fermé contre les mandibules en partie par deux muscles issus de la tête et insérés sur les marges latérales postérieures sur deux petits sclérites, les tormae, et, au moins chez certains insectes, par un ressort de résiline dans la cuticule à la jonction de la labre avec le clypeus. Jusqu'à récemment, le labrum était généralement considéré comme associé au premier segment de la tête. Cependant, des études récentes sur l'embryologie, l'expression des gènes et l'innervation du labre montrent qu'il est innervé par le tritocérébrum du cerveau, qui est le ganglion fusionné du troisième segment de la tête. Ceci est formé à partir de la fusion de parties d'une paire d'appendices ancestraux trouvés sur le troisième segment de la tête, montrant leur relation. Sa surface ventrale, ou interne, est généralement membraneuse et forme l'épipharynx en forme de lobe, qui porte la mécanosensille et la chémosensille.

Les insectes broyeurs ont deux mandibules, une de chaque côté de la tête. Les mandibules sont positionnées entre le labrum et les maxillaires . Les mandibules coupent et écrasent la nourriture, et peuvent être utilisées pour la défense ; généralement, ils ont une arête coupante apicale et la zone molaire la plus basale broie la nourriture. Ils peuvent être extrêmement durs (environ 3 sur Mohs , soit une dureté d'empreinte d'environ 30 kg/mm 2 ) ; ainsi, de nombreux termites et coléoptères n'ont aucune difficulté physique à percer des feuilles fabriquées à partir de métaux communs comme le cuivre, le plomb, l'étain et le zinc. Les arêtes de coupe sont généralement renforcées par l'ajout de zinc, de manganèse ou, plus rarement, de fer, en quantités allant jusqu'à environ 4 % du poids sec. Ce sont généralement les plus grandes pièces buccales des insectes broyeurs, utilisées pour mastiquer (couper, déchirer, écraser, mâcher) les aliments. Ils s'ouvrent vers l'extérieur (sur les côtés de la tête) et se rejoignent médialement. Chez les insectes broyeurs carnivores, les mandibules peuvent être modifiées pour ressembler davantage à des couteaux, tandis que chez les insectes broyeurs herbivores, elles sont plus généralement larges et plates sur leurs faces opposées (par exemple, les chenilles ). Chez les coléoptères mâles , les mandibules sont modifiées à un point tel qu'elles ne remplissent aucune fonction d'alimentation, mais sont plutôt utilisées pour défendre les sites d'accouplement des autres mâles. Chez les fourmis , les mandibules remplissent également une fonction défensive (en particulier dans les castes de soldats). Chez les fourmis taureaux , les mandibules sont allongées et dentées, utilisées comme appendices de chasse (et défensifs).

Situés sous les mandibules, des paires de maxillaires manipulent la nourriture pendant la mastication . Les maxillaires peuvent avoir des poils et des « dents » le long de leurs marges internes. À la marge externe, la galea est une structure en forme de coupe ou en forme de boule, qui repose sur le bord externe du labium. Ils ont également des palpes , qui sont utilisés pour détecter les caractéristiques des aliments potentiels. Les maxillaires occupent une position latérale, un de chaque côté de la tête derrière les mandibules. La partie proximale du maxillaire est constituée d'un cardo basal, qui n'a qu'une seule articulation avec la tête, et d'une plaque plate, les stipes, articulée au cardo . Le cardo et les stipes sont reliés de manière lâche à la tête par une membrane afin qu'ils soient capables de mouvement. Distalement sur les stipes se trouvent deux lobes, une lacinée interne et une galea externe, dont l'un ou les deux peuvent être absents. Plus latéralement sur les stipes se trouve un palpe articulé, semblable à une jambe, composé d'un certain nombre de segments; chez les Orthoptères, il y en a cinq. Les muscles rotateurs antérieurs et postérieurs sont insérés sur le cardo, et les muscles adducteurs ventraux apparaissant sur la tente sont insérés à la fois sur le cardo et les stipes. Les muscles fléchisseurs de la lacinée et de la galée naissent dans les stipes et un autre fléchisseur lacinéal apparaît dans le crâne, mais ni la lacinée ni la galée n'ont de muscle extenseur. Le palpe a des muscles releveurs et abaisseurs provenant des stipes, et chaque segment du palpe a un seul muscle provoquant la flexion du segment suivant.

Dans les pièces buccales mandibulaires, le labium est une structure quadrupède, bien qu'il soit formé de deux maxillaires secondaires fusionnés. Il peut être décrit comme le plancher de la bouche. Avec les maxillaires, il aide à manipuler les aliments lors de la mastication ou de la mastication ou, dans le cas inhabituel de la nymphe de la libellule , s'étend pour arracher la proie à la tête, où les mandibules peuvent la manger. Le labium est de structure similaire au maxillaire , mais avec les appendices des deux côtés fusionnés par la ligne médiane, ils en viennent donc à former une plaque médiane. La partie basale de la labiale, équivalente aux cardines maxillaires et comprenant éventuellement une partie du sternum du segment labial, est appelée le postmentum. Celui-ci peut être subdivisé en un sous-mentum proximal et un mentum distal. Distal au postmentum, et équivalent aux stipites maxillaires fusionnés, est le prémentum. Le prémentum ferme la cavité préorale par derrière. En fin de compte, il porte quatre lobes, deux glossae internes et deux paraglosses externes, qui sont collectivement connus sous le nom de ligula. Une ou les deux paires de lobes peuvent être absentes ou fusionnées pour former un seul processus médian. Un palpe naît de chaque côté du prémentum, étant souvent à trois segments.

L'hypopharynx est un lobe médian situé immédiatement derrière la bouche, se projetant vers l'avant depuis l'arrière de la cavité préorale ; c'est un lobe d'origine incertaine, mais peut-être associé au segment mandibulaire ; chez les aptérygotes, les perce-oreilles et les éphémères nymphales, l'hypopharynx porte une paire de lobes latéraux, les superlinguae (singulier : superlingua). Il divise la cavité en une poche alimentaire dorsale, ou cibarium, et un salivarium ventral dans lequel s'ouvre le canal salivaire. On le trouve généralement fusionné au libium. La majeure partie de l'hypopharynx est membraneuse, mais la face adorale est sclérifiée distalement et contient en amont une paire de sclérites suspenseurs s'étendant vers le haut pour se terminer dans la paroi latérale du stomodeum. Les muscles apparaissant sur les frons sont insérés dans ces sclérites, qui sont articulés distalement à une paire de sclérites linguaux. Ceux-ci, à leur tour, ont inséré en eux des paires de muscles antagonistes naissant sur la tentorium et la grande lèvre. Les différents muscles servent à faire basculer l'hypopharynx d'avant en arrière, et chez la blatte, deux autres muscles traversent l'hypopharynx et dilatent l'orifice salivaire et élargissent le salivarium.

Piercing-succion

Les pièces buccales peuvent avoir plusieurs fonctions. Certains insectes combinent des parties perçantes et des parties éponges qui sont ensuite utilisées pour percer les tissus des plantes et des animaux. Les moustiques femelles se nourrissent de sang ( hémophage ) ce qui en fait des vecteurs de maladies. Les pièces buccales du moustique sont constituées de la trompe, des paires de mandibules et des maxillaires. Les maxillaires forment des structures en forme d'aiguilles, appelées stylets , qui sont entourées par le labium. Lorsque les moustiques piquent, les maxillaires pénètrent dans la peau et ancrent les pièces buccales, permettant ainsi l'insertion d'autres parties. Le labium en forme de gaine glisse vers l'arrière et les pièces buccales restantes passent à travers son extrémité et dans le tissu. Ensuite, par l'hypopharynx, le moustique injecte de la salive , qui contient des anticoagulants pour empêcher le sang de coaguler. Et enfin, le labrum (lèvre supérieure) est utilisé pour aspirer le sang. Les espèces du genre Anopheles se caractérisent par leurs longs palpes (deux parties avec une extrémité s'élargissant), atteignant presque l'extrémité du labre.

Siphonner

La trompe est formée de galées maxillaires et est une adaptation trouvée chez certains insectes pour sucer. Les muscles du cibarium ou du pharynx sont fortement développés et forment la pompe. Chez les hémiptères et de nombreux diptères, qui se nourrissent de fluides dans les plantes ou les animaux, certains composants des pièces buccales sont modifiés pour le perçage, et les structures allongées sont appelées stylets. Les structures tubulaires combinées sont appelées proboscis, bien qu'une terminologie spécialisée soit utilisée dans certains groupes.

Chez les espèces de lépidoptères, il se compose de deux tubes maintenus ensemble par des crochets et séparables pour le nettoyage. Chaque tube est concave vers l'intérieur, formant ainsi un tube central à travers lequel l'humidité est aspirée. L'aspiration est effectuée par la contraction et l'expansion d'un sac dans la tête. Le proboscis est enroulé sous la tête lorsque l'insecte est au repos, et n'est étendu que lorsqu'il se nourrit. Les palpes maxillaires sont réduits voire vestigiaux. Ils sont bien visibles et à cinq segments dans certaines des familles les plus basales, et sont souvent pliés. La forme et les dimensions de la trompe ont évolué pour donner aux différentes espèces des régimes alimentaires plus larges et donc plus avantageux. Il existe une relation d'échelle allométrique entre la masse corporelle des lépidoptères et la longueur de la trompe à partir de laquelle un écart adaptatif intéressant est le sphinx à langue inhabituellement longue Xanthopan morganii praedicta . Charles Darwin a prédit l'existence et la longueur de la trompe de ce papillon de nuit avant sa découverte sur la base de sa connaissance de l'orchidée étoilée malgache Angraecum sesquipedale .

Éponger

Les pièces buccales des insectes qui se nourrissent de fluides sont modifiées de diverses manières pour former un tube à travers lequel le liquide peut être aspiré dans la bouche et généralement un autre à travers lequel passe la salive. Les muscles du cibarium ou du pharynx sont fortement développés pour former une pompe. Chez les mouches non piqueuses, les mandibules sont absentes et les autres structures sont réduites ; les palpes labiaux se sont modifiés pour former le labelle, et les palpes maxillaires sont présents, quoique parfois courts. Chez Brachycera, le labelle est particulièrement proéminent et utilisé pour éponger les aliments liquides ou semi-liquides. Les labelles sont une structure complexe constituée de nombreuses rainures, appelées pseudotrachées, qui absorbent les liquides. Les sécrétions salivaires des labelles aident à dissoudre et à collecter les particules alimentaires afin qu'elles puissent être plus facilement absorbées par les pseudotrachées; on pense que cela se produit par action capillaire. La nourriture liquide est ensuite aspirée des pseudotrachées à travers le canal alimentaire dans l' œsophage .

Les pièces buccales des abeilles sont du type à mâcher et à laper-sucer. Le rodage est un mode d'alimentation dans lequel la nourriture liquide ou semi-liquide adhérant à un organe en saillie, ou "langue", est transférée du substrat à la bouche. Chez l' abeille mellifère ( Hymenoptera : Apidae : Apis mellifera ), les glosses labiales allongées et soudées forment une langue velue, qui est entourée par les galées maxillaires et les palpes labiaux pour former une trompe tubulaire contenant un canal alimentaire. Lors de l'alimentation, la langue est plongée dans le nectar ou le miel, qui adhère aux poils, puis est rétractée afin que le liquide adhérent soit transporté dans l'espace entre les gales et les palpes labiaux. Ce mouvement glossal de va-et-vient se produit à plusieurs reprises. Le mouvement du liquide vers la bouche résulte apparemment de l'action de la pompe cibarienne, facilitée par chaque rétraction de la langue poussant le liquide vers le haut du canal alimentaire.

Thorax

Le thorax de l' insecte a trois segments : le prothorax , le mésothorax et le métathorax . Le segment antérieur , le plus proche de la tête, est le prothorax ; ses principales caractéristiques sont la première paire de pattes et le pronotum . Le segment médian est le mésothorax ; ses principales caractéristiques sont la deuxième paire de pattes et les ailes antérieures, le cas échéant. Le troisième, le segment thoracique postérieur , contigu à l'abdomen, est le métathorax, qui porte la troisième paire de pattes et les ailes postérieures. Chaque segment est délimité par une suture intersegmentaire. Chaque segment a quatre régions de base. La surface dorsale est appelée tergum (ou notum, pour la distinguer du terga abdominal). Les deux régions latérales s'appellent la plèvre (singulier : pleuron), et la face ventrale s'appelle le sternum. À son tour, le notum du prothorax s'appelle le pronotum, le notum du mésothorax s'appelle le mésonotum et le notum du métathorax s'appelle le métanotum. Poursuivant cette logique, il y a aussi la mésopleure et la métapleure, ainsi que le mésosternum et le métasternum.

Les plaques tergales du thorax sont des structures simples chez les aptérygotes et chez de nombreux insectes immatures, mais sont diversement modifiées chez les adultes ailés. Les nota ptérothoraciques ont chacun deux divisions principales : l'alinotum antérieur portant des ailes et le postnotum postérieur portant le phragma. Les phragmes (singulier : phragma) sont des apodèmes en forme de plaque qui s'étendent vers l'intérieur sous les sutures antecostales, marquant les plis intersegmentaires primaires entre les segments ; phragmata assurent la fixation des muscles de vol longitudinaux. Chaque alinotum (parfois appelé à confusion «notum») peut être traversé par des sutures qui marquent la position des crêtes de renforcement internes et divise généralement la plaque en trois zones : le préscutum antérieur, le scutum et le plus petit scutellum postérieur. On pense que les sclérites pleuraux latéraux dérivent du segment sous-coxal de la patte ancestrale de l'insecte. Ces sclérites peuvent être séparés, comme chez les poissons d'argent, ou fusionnés en une zone sclérotique presque continue, comme chez la plupart des insectes ailés.

Prothorax

Le pronotum du prothorax peut être de structure simple et petit par rapport aux autres nota, mais chez les coléoptères, les mantes, de nombreux insectes et certains orthoptères, le pronotum est élargi et chez les cafards, il forme un bouclier qui couvre une partie du tête et mésothorax.

Ptérothorax

Parce que le mésothorax et le métathorax tiennent les ailes, ils ont un nom combiné appelé le ptérothorax (pteron = aile). L'aile antérieure, qui porte des noms différents dans des ordres différents (par exemple, la tegmina chez les orthoptères et les élytres chez les coléoptères), apparaît entre le mésonotum et le mésopleuron, et l'aile postérieure s'articule entre le métanotum et le métapleuron. Les pattes proviennent du mésopleuron et de la métapleure. Le mésothorax et le métathorax ont chacun une suture pleurale (sutures mésopleurales et métapleurales) qui va de la base de l'aile à la coxa de la jambe. Le sclérite antérieur à la suture pleurale s'appelle l'épisternum (en série, le mesepisternum et le metepisternum). Le sclérite postérieur à la suture est appelé épimiron (en série, le mesepimiron et le metepimiron). Les spiracles, les organes externes du système respiratoire, se trouvent sur le ptérothorax, généralement un entre le pro- et le mésopléore, ainsi qu'un entre le méso- et le métapleuron.

La vue ventrale ou sternum suit la même convention, avec le prosternum sous le prothorax, le mésosternum sous le mésothorax et le métasternum sous le métathorax. Le notum, la plèvre et le sternum de chaque segment ont une variété de sclérites et de sutures différentes, variant considérablement d'un ordre à l'autre, et ils ne seront pas discutés en détail dans cette section.

Ailes

La plupart des insectes phylogénétiquement avancés ont deux paires d' ailes situées sur les deuxième et troisième segments thoraciques. Les insectes sont les seuls invertébrés à avoir développé des capacités de vol, ce qui a joué un rôle important dans leur succès. Le vol des insectes n'est pas très bien compris, s'appuyant fortement sur les effets aérodynamiques turbulents. Les groupes d'insectes primitifs utilisent des muscles qui agissent directement sur la structure des ailes. Les groupes les plus avancés qui composent les Néoptères ont des ailes pliables et leurs muscles agissent sur la paroi du thorax et actionnent les ailes indirectement. Ces muscles sont capables de se contracter plusieurs fois pour chaque influx nerveux, ce qui permet aux ailes de battre plus vite que ce qui serait normalement possible.

Le vol des insectes peut être extrêmement rapide, maniable et polyvalent, probablement en raison de la forme changeante, du contrôle extraordinaire et du mouvement variable de l'aile de l'insecte. Les ordres d'insectes utilisent différents mécanismes de vol ; par exemple, le vol d'un papillon peut être expliqué à l'aide de l' aérodynamique en régime permanent et non transitoire et de la théorie de la voilure mince .

Crossecion de veine d'aile d'insecte.svg
Interne

Chacune des ailes est constituée d'une fine membrane soutenue par un système de veines. La membrane est formée de deux couches de tégument étroitement accolées, tandis que les veines sont formées là où les deux couches restent séparées et la cuticule peut être plus épaisse et plus fortement sclérifiée. Dans chacune des veines principales se trouvent un nerf et une trachée, et, puisque les cavités des veines sont reliées à l' hémocèle , l'hémolymphe peut s'écouler dans les ailes. Au fur et à mesure que l'aile se développe, les couches tégumentaires dorsale et ventrale s'appliquent étroitement sur la plus grande partie de leur surface, formant la membrane de l'aile. Les zones restantes forment des canaux, les futures veines, dans lesquels les nerfs et les trachées peuvent se trouver. La cuticule entourant les veines s'épaissit et se sclérote davantage pour donner force et rigidité à l'aile. Des poils de deux types peuvent apparaître sur les ailes : les microtriches, qui sont petites et irrégulièrement dispersées, et les macrotriches, qui sont plus grandes, emboîtées et peuvent se limiter aux nervures. Les écailles des lépidoptères et des trichoptères sont des macrotrichia fortement modifiées.

Veines
Nervation des ailes d'insectes, basée sur le système Comstock-Needham

Chez certains très petits insectes, la nervation peut être considérablement réduite. Chez les guêpes chalcides , par exemple, seuls la sous-costa et une partie du radius sont présents. Inversement, une augmentation de la nervation peut se produire par la ramification des veines existantes pour produire des veines accessoires ou par le développement de veines intercalaires supplémentaires entre les veines d'origine, comme dans les ailes des Orthoptères (sauterelles et grillons). Un grand nombre de nervures croisées sont présentes chez certains insectes, et elles peuvent former un réticulum comme dans les ailes des Odonates (libellules et demoiselles) et à la base des ailes antérieures de Tettigonioidea et Acridoidea (katydides et sauterelles, respectivement).

L'archédictyon est le nom donné à un schéma hypothétique de nervation des ailes proposé pour le tout premier insecte ailé. Il est basé sur une combinaison de spéculations et de données fossiles. Étant donné que tous les insectes ailés sont censés avoir évolué à partir d'un ancêtre commun, l'archédiction représente le "modèle" qui a été modifié (et rationalisé) par la sélection naturelle pendant 200 millions d'années. Selon le dogme actuel, l'archédictyon contenait six à huit veines longitudinales. Ces veines (et leurs branches) sont nommées selon un système conçu par John Comstock et George Needham, le système Comstock-Needham :

  • Costa (C) - le bord d'attaque de l'aile
  • Subcosta (Sc) - deuxième veine longitudinale (derrière la costa), généralement non ramifiée
  • Rayon (R) - troisième nervure longitudinale, une à cinq branches atteignent le bord de l'aile
  • Média (M) - quatrième nervure longitudinale, une à quatre branches atteignent le bord de l'aile
  • Cubitus (Cu) - cinquième nervure longitudinale, une à trois branches atteignent le bord de l'aile
  • Veines anales (A1, A2, A3) - veines non ramifiées derrière le cubitus

La costa (C) est la principale veine marginale de la plupart des insectes, bien qu'une petite veine, la précosta, se trouve parfois au-dessus de la costa. Dans presque tous les insectes existants, le précosta est fusionné avec le costa ; la costa se ramifie rarement car elle est au bord d'attaque, qui est associé à sa base à la plaque humérale. La trachée de la veine costale est peut-être une branche de la trachée sous-costale. Située après la costa se trouve la troisième veine, la subcosta, qui se ramifie en deux veines distinctes : l'antérieure et la postérieure. La base de la subcosta est associée à l'extrémité distale du col du premier axillaire. La quatrième veine est le radius, qui se ramifie en cinq veines distinctes. Le radius est généralement la veine la plus forte de l'aile. Vers le milieu de l'aile, elle se divise en une première branche indivise (R1) et une seconde branche, appelée secteur radial (Ra), qui se subdivise de manière dichotomique en quatre branches distales (R2, R3, R4, R5). À la base, le radius est uni de manière flexible avec l'extrémité antérieure du deuxième axillaire (2Ax).

La cinquième veine de l'aile est la médiane. Dans le modèle archétype (A), la média se divise en deux branches principales, une médiane antérieure (MA), qui se divise en deux branches distales (MA1, MA2), et un secteur médian, ou média postérieur (MP), qui a quatre branches terminales (M1, M2, M3, M4). Chez la plupart des insectes modernes, la média antérieure a été perdue et la « média » habituelle est la média postérieure à quatre branches avec la tige basale commune. Chez les éphémérides, selon les interprétations actuelles de la nervation alaire, les deux branches de la média sont conservées, tandis que chez les odonates, la média persistante est la branche antérieure primitive. La tige de la média est souvent unie au radius, mais lorsqu'elle se présente sous la forme d'une veine distincte, sa base est associée à la plaque médiane distale (m') ou est continûment sclérifiée avec cette dernière. Le cubitus, la sixième veine de l'aile, est principalement à deux branches. La fourche primaire a lieu près de la base de l'aile, formant les deux branches principales (Cu1, Cu2). La branche antérieure peut se diviser en un certain nombre de branches secondaires, mais généralement elle se divise en deux branches distales. La deuxième branche du cubitus (Cu2) chez les hyménoptères, les trichoptères et les lépidoptères a été confondue par Comstock et Needham avec la première anale. Du côté proximal, la tige principale du cubitus est associée à la plaque médiane distale (m') de la base de l'aile.

Le postcubitus (Pcu) est le premier anal du système Comstock et Needham. Le postcubitus, cependant, a le statut de nervure alaire indépendante et doit être reconnu comme tel. Dans les ailes nymphales, sa trachée naît entre la trachée cubitale et le groupe des trachées vannales. Dans les ailes matures d'insectes plus généralisés, le postcubitus est toujours associé proximalement au cubitus, et n'est jamais intimement lié au sclérite fléchisseur (3Ax) de la base de l'aile. Chez les neuroptères, les mécoptères et les trichoptères, le postcubitus peut être plus étroitement associé aux veines vannales, mais sa base est toujours exempte de ces dernières. Le postcubitus est généralement non ramifié; primitivement, il est à deux branches. Les veines vannales (lV à nV) sont les veines anales immédiatement associées au troisième axillaire, et qui sont directement affectées par le mouvement de ce sclérite qui provoque la flexion des ailes. En nombre, les veines vannales varient de une à 12, selon l'expansion de la zone vannale de l'aile. Les trachées vannales proviennent généralement d'une tige trachéale commune chez les insectes nymphaux, et les veines sont considérées comme des branches d'une seule veine anale. En distal, les veines vannales sont simples ou ramifiées. La veine jugale (J) du lobe jugal de l'aile est souvent occupée par un réseau de veines irrégulières, ou elle peut être entièrement membraneuse ; parfois il contient une ou deux petites veines distinctes, la première veine jugale, ou vena arcuata, et la seconde veine jugale, ou vena cardinalis (2J).

  • Veines croisées C-Sc - courir entre la costa et la sous-costa
  • R veines transversales - courir entre les branches adjacentes du rayon
  • Nervures croisées RM - passe entre le rayon et le média
  • Veines croisées M-Cu - passe entre la média et le cubitus

Toutes les nervures de l'aile sont soumises à une bifurcation secondaire et à une union par des nervures croisées. Dans certains ordres d'insectes, les veines croisées sont si nombreuses que l'ensemble du motif veiné devient un réseau étroit de veines ramifiées et de veines croisées. Ordinairement, cependant, un nombre défini de veines transversales ayant des emplacements spécifiques se produit. Les veines transversales les plus constantes sont la veine transversale humérale (h) entre la costa et la sous-costa, la veine transversale radiale (r) entre R et la première fourche de Rs, la veine transversale sectorielle (s) entre les deux fourches de R8, la veine transversale médiane (mm) entre M2 et M3, et la veine transversale médio-cubitale (m-cu) entre la média et le cubitus.

Les nervures des ailes d'insectes sont caractérisées par un placement convexe-concave, comme ceux observés chez les éphémères (c'est-à-dire que concave est "vers le bas" et convexe est "vers le haut"), qui alternent régulièrement et par leur ramification; chaque fois qu'une veine bifurque, il y a toujours une veine interpolée de position opposée entre les deux branches. La veine concave se divisera en deux veines concaves (la veine interpolée étant convexe) et l'altération régulière des veines est préservée. Les nervures de l'aile semblent tomber en ondulation selon qu'elles ont tendance à se replier vers le haut ou vers le bas lorsque l'aile est relâchée. Les tiges basales des veines sont convexes, mais chaque veine se divise distalement en une branche convexe antérieure et une branche concave postérieure. Ainsi, la costa et la subcosta sont considérées comme des branches convexes et concaves d'une première veine primaire, Rs est la branche concave du radius, la média postérieure la branche concave de la média, Cu1 et Cu2 sont respectivement convexe et concave, tandis que le postcubitus primitif et le premier vannal ont chacun une branche convexe antérieure et une branche concave postérieure. La nature convexe ou concave des veines a été utilisée comme preuve pour déterminer l'identité des branches distales persistantes des veines des insectes modernes, mais il n'a pas été démontré qu'elle était cohérente pour toutes les ailes.

Des champs
Zones d'insecte wing.svg

Les zones des ailes sont délimitées et subdivisées par des lignes de pliage , le long desquelles les ailes peuvent se replier, et des lignes de flexion , qui fléchissent pendant le vol. Entre la flexion et les lignes de pliage, la distinction fondamentale est souvent floue, car les lignes de pliage peuvent permettre une certaine flexibilité ou vice versa. Deux constantes, trouvées dans presque toutes les ailes d'insectes, sont les plis claval (une ligne de flexion) et jugal (ou ligne de pli), formant des limites variables et insatisfaisantes. Les plis des ailes peuvent être très compliqués, avec des plis transversaux se produisant dans les ailes postérieures des Dermaptères et des Coléoptères, et chez certains insectes, la zone anale peut être pliée en éventail. Les quatre champs différents trouvés sur les ailes d'insectes sont :

  • Remigium
  • Zone anale (vannus)
  • Quartier judiciaire
  • Zone axillaire
  • Alula

La plupart des veines et des veines transversales se produisent dans la zone antérieure du remigium , qui est responsable de la majeure partie du vol, alimenté par les muscles thoraciques. La partie postérieure du remigium est parfois appelée le clavus ; les deux autres champs postérieurs sont les régions anale et jugale . Lorsque le pli vannal a la position habituelle en avant du groupe de veines anales, le remigium contient les veines costales, sous-costales, radiales, médiales, cubitales et postcubitales. Dans l'aile fléchie, le remigium tourne en arrière sur la connexion basale flexible du radius avec le deuxième axillaire, et la base du champ médio-cubital est repliée médialement sur la région axillaire le long de la plica basale (bf) entre les plaques médianes (m, m') de la base de l'aile.

Le vannus est bordé par le pli vannal, qui se produit généralement entre le postcubitus et la première veine vannale. Chez les Orthoptères, il a généralement cette position. Dans l'aile antérieure des Blattidae, cependant, le seul pli dans cette partie de l'aile se situe juste avant le postcubitus. Chez les plécoptères, le pli vannal est postérieur au postcubitus, mais il traverse proximalement la base de la première veine vannale. Chez la cigale, le pli vannal se situe immédiatement derrière la première veine vannale (IV). Ces petites variations dans la position réelle du pli vannal n'affectent cependant pas l'unité d'action des veines vannales, contrôlées par le sclérite fléchisseur (3Ax), dans la flexion de l'aile. Dans les ailes postérieures de la plupart des orthoptères, une veine secondaire divise forme une nervure dans le pli vannal. Le vannus est généralement de forme triangulaire et ses veines s'étendent généralement à partir du troisième axillaire comme les côtes d'un éventail. Certaines veines vannales peuvent être ramifiées et les veines secondaires peuvent alterner avec les veines primaires. La région vannale est généralement mieux développée dans l'aile postérieure, dans laquelle elle peut être agrandie pour former une surface de soutien, comme chez les plécoptères et les orthoptères. Les grandes expansions en éventail des ailes postérieures des Acrididae sont clairement les régions vannales, puisque leurs veines sont toutes supportées sur les troisièmes sclérites axillaires à la base des ailes, bien que Martynov (1925) attribue la plupart des zones en éventail des Acrididae aux régions jugales. des ailes. Le véritable jugum de l'aile âcre n'est représenté que par la petite membrane (Ju) mesad de la dernière veine vannale. Le jugum est plus développé chez certains autres Orthoptères, comme chez les Mantidae. Chez la plupart des insectes supérieurs aux ailes étroites, le vannus se réduit et le pli vannal est perdu, mais même dans de tels cas, l'aile fléchie peut se plier le long d'une ligne entre le postcubitus et la première veine vannale.

La région jugale, ou neala, est une région de l'aile qui est généralement une petite zone membraneuse proximale à la base du vannus renforcée par quelques petits épaississements irréguliers ressemblant à des veines ; mais lorsqu'elle est bien développée, c'est une section distincte de l'aile et peut contenir une ou deux veines jugales. Lorsque la zone jugale de l'aile antérieure se développe comme un lobe libre, elle se projette sous l'angle huméral de l'aile postérieure et sert ainsi à assembler les deux ailes. Dans le groupe Jugatae des lépidoptères, il porte un long lobe en forme de doigt. La région jugale a été appelée le neala ("nouvelle aile") parce qu'il s'agit évidemment d'une partie secondaire et récemment développée de l'aile.

La région auxiliaire contenant les sclérites axillaires a, en général, la forme d'un triangle scalène. La base du triangle (ab) est la charnière de l'aile avec le corps ; l'apex (c) est l'extrémité distale du troisième sclérite axillaire ; le côté le plus long est antérieur à l'apex. Le point d sur la face antérieure du triangle marque l'articulation de la veine radiale avec le deuxième sclérite axillaire. La ligne entre d et c est la plica basalis (bf), ou pli de l'aile à la base du champ médio-cubital.

À l'angle postérieur de la base de l'aile chez certains diptères, il y a une paire de lobes membraneux (squames ou calyptères) connus sous le nom d'alula. L'alule est bien développée chez la mouche domestique. L'écaille externe (c) provient de la base de l'aile derrière le troisième sclérite axillaire (3Ax) et représente évidemment le lobe jugal d'autres insectes (A, D); le plus grand squama interne (d) provient de la marge scutellaire postérieure du tergum du segment portant l'aile et forme un auvent protecteur en forme de capuchon sur le licou. Dans l'aile fléchie, la squama externe de l'alula est retournée au-dessus de la squama interne, cette dernière n'étant pas affectée par le mouvement de l'aile. Chez de nombreux diptères, une incision profonde de la zone anale de la membrane alaire derrière la veine vannale unique déclenche un lobe alaire proximal distal par rapport à l'écaille externe de l'alula.

Les articulations
Sclérites d'insecte wing.svg

Les divers mouvements des ailes, en particulier chez les insectes qui fléchissent leurs ailes horizontalement sur le dos au repos, exigent une structure articulaire plus compliquée à la base des ailes qu'une simple charnière de l'aile avec le corps. Chaque aile est attachée au corps par une zone basale membraneuse, mais la membrane articulaire contient un certain nombre de petits sclérites articulaires, collectivement connus sous le nom de pteralia. Les pteralia comprennent une plaque humérale antérieure à la base de la veine costale, un groupe d'axillaires (Ax) associé aux veines sous-costales, radiales et vannales, et deux plaques médianes moins définies (m, m') à la base de la zone médio-cubitale. Les axillaires ne sont spécifiquement développés que chez les insectes fléchisseurs d'ailes, où ils constituent le mécanisme fléchisseur de l'aile actionné par le muscle fléchisseur apparaissant sur le pleuron. La base de l'aile est également caractérisée par un petit lobe sur le bord antérieur de la zone articulaire proximale à la plaque humérale, qui, dans l'aile antérieure de certains insectes, se développe en un grand lambeau plat en forme d'écaille, le tégula, se chevauchant la base de l'aile. En arrière, la membrane articulaire forme souvent un lobe ample entre l'aile et le corps, et sa marge est généralement épaissie et ondulée, donnant l'apparence d'un ligament, le cordon axillaire, continu mésally avec le pli scutellaire marginal postérieur du plaque tergal portant l'aile.

Les sclérites articulaires, ou pteralia, de la base des ailes des insectes à flexion des ailes et leurs relations avec le corps et les nervures des ailes, représentées schématiquement, sont les suivantes :

  • Plaques humérales
  • Premier axillaire
  • Deuxième axillaire
  • Troisième axillaire
  • Quatrième axillaire
  • Plaques médianes ( m , m' )

La plaque humérale est généralement un petit sclérite sur le bord antérieur de la base de l'aile, mobile et articulé avec la base de la veine costale. Les odonates ont leurs plaques humérales fortement élargies, avec deux muscles provenant de l'épisternum insérés dans les plaques humérales et deux du bord de l'épimère insérés dans la plaque axillaire.

Le premier sclérite axillaire (lAx) est la plaque charnière antérieure de la base de l'aile. Sa partie antérieure s'appuie sur le processus de l'aile notale antérieure du tergum (ANP) ; sa partie postérieure s'articule avec le bord tergal. L'extrémité antérieure du sclérite se présente généralement sous la forme d'un bras mince, dont le sommet (e) est toujours associé à la base de la veine sous-costale (Sc), bien qu'il ne soit pas uni à cette dernière. Le corps du sclérite s'articule latéralement avec le deuxième axillaire. Le deuxième sclérite axillaire (2Ax) est de forme plus variable que le premier axillaire, mais ses relations mécaniques ne sont pas moins définies. Il est obliquement articulé sur le bord externe du corps du premier axillaire, et la veine radiale (R) est toujours attachée de manière flexible à son extrémité antérieure (d). Le deuxième axillaire présente à la fois une sclérotisation dorsale et ventrale à la base de l'aile ; sa surface ventrale repose sur le processus d'aile fulcral du pleuron. Le deuxième axillaire est donc le sclérite pivot de la base de l'aile, et il manipule spécifiquement la veine radiale.

Le troisième sclérite axillaire (3Ax) se situe dans la partie postérieure de la région articulaire de l'aile. Sa forme est très variable et souvent irrégulière, mais le troisième axillaire est le sclérite sur lequel s'insère le muscle fléchisseur de l'aile (D). Mésalement, il s'articule en avant (f) avec l'extrémité postérieure du deuxième axillaire, et en arrière (b) avec l'apophyse postérieure de l'aile du tergum (PNP), ou avec un petit quatrième axillaire lorsque ce dernier est présent. En distal, la troisième axillaire se prolonge dans un processus toujours associé aux bases du groupe de veines de la région anale de l'aile, appelées ici veines vannales (V). Le troisième axillaire est donc généralement la plaque charnière postérieure de la base de l'aile et est le sclérite actif du mécanisme fléchisseur, qui manipule directement les veines vannales. La contraction du muscle fléchisseur (D) fait pivoter le troisième axillaire sur ses articulations mésales (b, f), et soulève ainsi son bras distal ; ce mouvement produit la flexion de l'aile. Le quatrième sclérite axillaire n'est pas un élément constant de la base de l'aile. Lorsqu'il est présent, il s'agit généralement d'une petite plaque intervenant entre le troisième axillaire et le processus alaire notal postérieur, et est probablement un morceau détaché de ce dernier.

Les plaques médianes (m, m') sont aussi des sclérites qui ne se différencient pas aussi nettement en plaques spécifiques que les trois axillaires principaux, mais ce sont des éléments importants de l'appareil fléchisseur. Ils se situent dans la zone médiane de la base de l'aile distale par rapport aux deuxième et troisième axillaires et sont séparés l'un de l'autre par une ligne oblique (bf), qui forme un pli convexe proéminent lors de la flexion de l'aile. La plaque proximale (m) est généralement fixée au bras distal du troisième axillaire et doit peut-être être considérée comme faisant partie de ce dernier. La plaque distale (m') est moins constamment présente comme un sclérite distinct, et peut être représentée par une sclérotisation générale de la base du champ médio-cubital de l'aile. Lorsque les veines de cette région sont distinctes à leurs bases, elles sont associées à la plaque médiane externe.

Couplage, pliage et autres caractéristiques

Chez de nombreuses espèces d'insectes, les ailes antérieures et postérieures sont couplées, ce qui améliore l'efficacité aérodynamique du vol. Le mécanisme d'accouplement le plus courant (par exemple, les hyménoptères et les trichoptères ) est une rangée de petits crochets sur le bord avant de l'aile postérieure, ou « hamuli », qui se verrouillent sur l'aile antérieure, les maintenant maintenus ensemble (accouplement hamulé). Chez certaines autres espèces d'insectes (par exemple, les mécoptères , les lépidoptères et certains trichoptères ), le lobe jugal de l'aile antérieure recouvre une partie de l'aile postérieure (couplage jugal), ou les bords de l'aile antérieure et postérieure se chevauchent largement (couplage plexiforme), ou le les soies de l'aile postérieure, ou frein, s'accrochent sous la structure de retenue ou le retinalucum sur l'aile antérieure.

Au repos, les ailes sont maintenues sur le dos chez la plupart des insectes, ce qui peut impliquer un pliage longitudinal de la membrane alaire et parfois aussi un pliage transversal. Des plis peuvent parfois se produire le long des lignes de flexion. Bien que les lignes de pliage puissent être transversales, comme dans les ailes postérieures des coléoptères et des perce-oreilles, elles sont normalement radiales à la base de l'aile, permettant aux sections adjacentes d'une aile d'être repliées les unes sur les autres. La ligne de pli la plus courante est le pli jugal, situé juste derrière la troisième veine anale, bien que la plupart des Néoptères aient un pli jugal juste derrière la veine 3A sur les ailes antérieures. Il est parfois aussi présent sur les ailes postérieures. Lorsque la région anale de l'aile postérieure est importante, comme chez les Orthoptères et les Blattodea, l'ensemble de cette partie peut être replié sous la partie antérieure de l'aile le long d'un pli vannal un peu en arrière du sillon claval. De plus, chez les Orthoptères et les Blattodea, la zone anale est repliée en éventail le long des veines, les veines anales étant convexes, au niveau des crêtes des plis, et les veines accessoires concaves. Alors que le sillon claval et le pli jugal sont probablement homologues chez différentes espèces, le pli vannal varie en position dans différents taxons. Le pliage est produit par un muscle naissant sur le pleuron et inséré dans le troisième sclérite axillaire de telle manière que, lorsqu'il se contracte, le sclérite pivote autour de ses points d'articulation avec le processus notal postérieur et le deuxième sclérite axillaire.

En conséquence, le bras distal du troisième sclérite axillaire tourne vers le haut et vers l'intérieur, de sorte que finalement sa position est complètement inversée. Les veines anales sont articulées avec ce sclérite de telle sorte que lorsqu'il se déplace, elles sont emportées avec lui et se plient sur le dos de l'insecte. L'activité du même muscle en vol affecte la puissance de sortie de l'aile et est donc également importante dans le contrôle du vol. Chez les insectes orthoptéroïdes, l'élasticité de la cuticule fait que la zone vannale de l'aile se replie le long des veines. Par conséquent, de l'énergie est dépensée pour déplier cette région lorsque les ailes sont déplacées vers la position de vol. En général, l'extension des ailes résulte probablement de la contraction des muscles attachés au sclérite basilaire ou, chez certains insectes, au sclérite subalaire.

Jambes

Les segments typiques et habituels de la patte de l' insecte sont divisés en la coxa, un trochanter , le fémur, le tibia, le tarse et le prétarse . Le coxa, dans sa forme la plus symétrique, a la forme d'un cylindre court ou d'un cône tronqué, bien qu'il soit généralement ovale et peut être presque sphérique. L'extrémité proximale de la coxa est ceinturée par une suture basicostal submarginale qui forme à l'intérieur une crête, ou basicosta , et met en valeur une bride marginale, la coxomarginale , ou basicoxite . Le basicosta renforce la base de la coxa et est généralement élargi sur la paroi externe pour permettre l'insertion des muscles; sur la moitié mésale de la coxa, cependant, il est généralement faible et souvent confluent avec le bord coxal. Les muscles trochantéraux qui prennent leur origine dans la coxa sont toujours attachés en aval du basicosta. La coxa est attachée au corps par une membrane articulaire, le coxal corium, qui entoure sa base. Ces deux articulations sont peut-être les principaux points articulaires dorsal et ventral de la charnière sous-coxo-coxale. De plus, l'insecte coxa a souvent une articulation antérieure avec l'extrémité antérieure, ventrale de la trochantine, mais l'articulation trochantinienne ne coexiste pas avec une articulation sternale. La surface articulaire pleurale de la coxa repose sur une inflexion mésale de la paroi coxale. Si la coxa est mobile sur l'articulation pleurale seule, la surface articulaire coxale est généralement infléchie à une profondeur suffisante pour donner un effet de levier aux muscles abducteurs insérés sur le bord externe de la base coxale. Distalement, la coxa porte une articulation antérieure et postérieure avec le trochanter. La paroi externe de la coxa est souvent marquée par une suture s'étendant de la base à l'articulation trochantérienne antérieure. Chez certains insectes, la suture coxale s'aligne sur la suture pleurale et, dans de tels cas, la coxa semble être divisée en deux parties correspondant à l'épisternum et à l'épimère du pleuron. La suture coxale est absente chez de nombreux insectes.

L'inflexion de la paroi coxale portant la surface articulaire pleurale divise la paroi latérale du basicoxite en une partie préarticulaire et une partie postarticulaire, et les deux zones apparaissent souvent comme deux lobes marginaux à la base de la coxa. Le lobe postérieur est généralement le plus grand et est appelé le meron. Le meron peut être considérablement agrandi par une extension distale dans la paroi postérieure de la coxa ; chez les neuroptères, les mécoptera, les trichoptères et les lépidoptères, le meron est si grand que le coxa semble être divisé en une pièce antérieure, la soi-disant "coxa genuina", et le meron, mais le meron n'inclut jamais la région du articulation trochantérienne postérieure, et le sillon qui la délimite fait toujours partie de la suture basicostal. Une coxa avec un meron agrandi a une apparence similaire à celle divisée par une suture coxale tombant dans l'alignement de la suture pleurale, mais les deux conditions sont fondamentalement assez différentes et ne doivent pas être confondues. Le meron atteint l'extrême de son écart par rapport à la condition habituelle des diptères. Chez certaines des mouches les plus généralisées, comme chez les Tipulidae, le meron de la patte médiane apparaît comme un grand lobe de la coxa se projetant vers le haut et vers l'arrière à partir de la base de la coxa ; dans les membres supérieurs de l'ordre, il se sépare complètement de la coxa et forme une plaque de la paroi latérale du mésothorax.

Le trochanter est le segment basal du télopodite ; c'est toujours un petit segment de la patte de l'insecte, librement mobile par une charnière horizontale sur la coxa, mais plus ou moins fixé à la base du fémur. Lorsqu'elle est mobile sur le fémur, la charnière trochantéro fémorale est généralement verticale ou oblique dans un plan vertical, donnant un léger mouvement de production et de réduction au niveau de l'articulation, bien que seul un muscle réducteur soit présent. Chez les Odonates, nymphes et adultes, il y a deux segments trochantéraux, mais ils ne sont pas mobiles l'un sur l'autre ; le second contient le muscle réducteur du fémur. Le seul segment trochanteral habituel des insectes représente donc probablement les deux trochanters d'autres arthropodes fusionnés en un seul segment apparent, car il est peu probable que la charnière coxotrochantérienne primaire ait été perdue de la patte. Chez certains Hyménoptères une subdivision basale du fémur simule un deuxième trochanter, mais l'insertion du muscle réducteur sur sa base atteste qu'il appartient au segment fémoral, puisque comme le montre la jambe odonate, le réducteur a son origine dans le vrai deuxième trochanter.

Le fémur est le troisième segment de la patte de l'insecte, est généralement la partie la plus longue et la plus forte du membre, mais sa taille varie de l'énorme fémur postérieur des orthoptères sauteurs à un très petit segment comme celui présent dans de nombreuses formes larvaires. Le volume du fémur est généralement corrélé à la taille des muscles tibiaux qu'il contient, mais il est parfois agrandi et modifié de forme à d'autres fins que celle d'accueillir les muscles tibiaux. Le tibia est typiquement un segment mince chez les insectes adultes, seulement un peu plus court que le fémur ou que le fémur et le trochanter combinés. Son extrémité proximale forme une tête plus ou moins nette recourbée vers le fémur, dispositif permettant de fléchir le tibia au plus près de la face inférieure du fémur.

Les termes profemur, mesofemur et metafemur se réfèrent respectivement aux fémurs des pattes antérieures, médianes et postérieures d'un insecte. De même, protibia, mésotibie et métatibia font référence aux tibias des pattes avant, médianes et postérieures.

Le tarse des insectes correspond à l'avant-dernier segment d'un membre d'arthropode généralisé, qui est le segment appelé propodite chez les crustacés. Chez les insectes adultes, il est généralement subdivisé en deux à cinq sous-segments, ou tarsomères, mais chez les Protura, certains Collemboles et la plupart des larves d'insectes holométaboles, il conserve la forme primitive d'un segment simple. Les sous-segments du tarse de l'insecte adulte sont généralement librement mobiles les uns sur les autres par des membranes de connexion infléchies, mais le tarse n'a jamais de muscles intrinsèques. Le tarse des insectes ptérygotes adultes ayant moins de cinq sous-segments est probablement spécialisé par la perte d'un ou plusieurs sous-segments ou par fusion de sous-segments adjacents. Dans les tarses des Acrididae, la longue pièce basale est évidemment composée de trois tarsomères réunis, laissant le quatrième et le cinquième. Le tarsomère basal est parfois visiblement agrandi et se distingue comme le basitarse. Sur les surfaces inférieures des sous-segments tarsiens chez certains Orthoptères, il y a de petits coussinets, les pulvilli tarsiens, ou euplantules. Le tarse est parfois fusionné avec le tibia chez les insectes larvaires, formant un segment tibiotarsien; dans certains cas, il semble éliminé ou réduit à un rudiment entre le tibia et le prétarse.

Pour la plupart, le fémur et le tibia sont les segments de jambe les plus longs, mais les variations de longueur et de robustesse de chaque segment sont liées à leurs fonctions. Par exemple, les insectes de type gressorial et curseur, ou de type marche et course, respectivement, ont généralement des fémurs et des tibias bien développés sur toutes les pattes, tandis que les insectes sauteurs (saltatorials) tels que les sauterelles ont développé de manière disproportionnée des métafémurs et des métatibias. Chez les coléoptères aquatiques ( coléoptères ) et les punaises ( hémiptères ), les tibias et/ou les tarses d'une ou plusieurs paires de pattes sont généralement modifiés pour nager (natatoire) avec des franges de poils longs et minces. De nombreux insectes terrestres, tels que les courtilières (Orthoptera: Gryllotalpidae ), les cigales nymphales (Hemiptera: Cicadidae ) et les scarabées ( Scarabaeidae ), ont les tibias des pattes antérieures (protibiae) agrandis et modifiés pour creuser (fossorial), tandis que les pattes antérieures de certains insectes prédateurs, comme les chrysopes mantispides ( Neuroptera ) et les mantes ( Mantodea ), sont spécialisées dans la saisie de proies, ou rapaces. Le tibia et le tarsomère basal de chaque patte arrière des abeilles mellifères sont modifiés pour la collecte et le transport du pollen.

Abdomen

Le plan au sol de l'abdomen d'un insecte adulte se compose généralement de 11 à 12 segments et est moins fortement sclérifié que la tête ou le thorax. Chaque segment de l'abdomen est représenté par un tergum sclérifié, un sternum et peut-être une pleurite. Les terga sont séparés les uns des autres et du sterna ou de la plèvre adjacents par une membrane. Les spiracles sont situés dans la région pleurale. La variation de ce plan au sol comprend la fusion de terga ou terga et sterna pour former des boucliers dorsaux ou ventraux continus ou un tube conique. Certains insectes portent un sclérite dans la région pleurale appelé latérotergite. Les sclérites ventrales sont parfois appelées latérosternites . Au stade embryonnaire de nombreux insectes et au stade post-embryonnaire des insectes primitifs, 11 segments abdominaux sont présents. Chez les insectes modernes, il existe une tendance à la réduction du nombre de segments abdominaux, mais le nombre primitif de 11 est maintenu au cours de l'embryogenèse. La variation du nombre de segments abdominaux est considérable. Si les Apterygota sont considérés comme indicatifs du plan de masse des ptérygotes, la confusion règne : les Protura adultes ont 12 segments, les Collemboles en ont 6. La famille des orthoptères Acrididae a 11 segments, et un spécimen fossile de Zoraptera a un abdomen à 10 segments.

Généralement, les sept premiers segments abdominaux des adultes (les segments prégénitaux) ont une structure similaire et manquent d'appendices. Cependant, les aptérygotes (queues de soie et lépismes argentés) et de nombreux insectes aquatiques immatures ont des appendices abdominaux. Les aptérygotes possèdent une paire de styles; appendices rudimentaires homologues en série avec la partie distale des pattes thoraciques. Et, mésalement, une ou deux paires de vésicules saillantes (ou exsertiles) sur au moins certains segments abdominaux. Ces vésicules sont dérivées des endites coxales et trochantériennes (lobes annulaires internes) des appendices abdominaux ancestraux. Les larves et les nymphes aquatiques peuvent avoir des branchies latéralement sur certains à la plupart des segments abdominaux. Le reste des segments abdominaux se compose des parties reproductrice et anale.

La partie anale-génitale de l'abdomen, connue sous le nom de terminalia, se compose généralement de segments 8 ou 9 jusqu'à l'apex abdominal. Les segments 8 et 9 portent les organes génitaux ; le segment 10 est visible en tant que segment complet chez de nombreux insectes « inférieurs », mais manque toujours d'appendices ; et le petit segment 11 est représenté par un épiprocte dorsal et une paire de paraproctes ventraux dérivés du sternum. Une paire d'appendices, les cerques, s'articule latéralement sur le segment 11 ; typiquement ceux-ci sont annulaires et filamenteux mais ont été modifiés (par exemple les pinces des perce-oreilles) ou réduits dans différents ordres d'insectes. Un filament caudal annulaire, l'appendice dorsal médian, provient de la pointe de l'épiprocte chez les aptérygotes, la plupart des éphémères (Ephemeroptera) et quelques insectes fossiles. Une structure similaire chez les plécoptères nymphal (Plecoptera) est d'homologie incertaine. Ces segments abdominaux terminaux ont des fonctions excrétrices et sensorielles chez tous les insectes, mais chez les adultes, il existe une fonction de reproduction supplémentaire.

Organes génitaux externes

L'extrémité abdominale des mouches scorpion mâles est agrandie en un " bulbe génital ", comme on le voit dans Panorpa communis

Les organes spécifiquement concernés par l'accouplement et la ponte des œufs sont connus collectivement sous le nom d'organes génitaux externes, bien qu'ils puissent être en grande partie internes. Les composants des organes génitaux externes des insectes sont de forme très diverse et ont souvent une valeur taxonomique considérable, en particulier parmi les espèces qui semblent structurellement similaires à d'autres égards. Les organes génitaux externes mâles ont été largement utilisés pour aider à distinguer les espèces, tandis que les organes génitaux externes femelles peuvent être plus simples et moins variés.

Les terminaux des insectes femelles adultes comprennent des structures internes destinées à recevoir l'organe copulateur mâle et ses spermatozoïdes et des structures externes utilisées pour la ponte (ponte ; section 5.8). La plupart des insectes femelles ont un tube de ponte, ou ovipositeur ; il est absent chez les termites, les poux parasites, de nombreux plécoptères et la plupart des éphéméroptères. Les ovipositeurs prennent deux formes :

  1. vrai, ou appendiculaire, formé à partir des appendices des segments abdominaux 8 et 9 ;
  1. substitutionnel, composé de segments abdominaux postérieurs extensibles.

Autres appendices

Interne

Système nerveux

Le système nerveux d'un insecte peut être divisé en un cerveau et un cordon nerveux ventral . La capsule céphalique est composée de six segments fusionnés, chacun avec une paire de ganglions ou un amas de cellules nerveuses à l'extérieur du cerveau. Les trois premières paires de ganglions sont fusionnés dans le cerveau, tandis que les trois paires suivantes sont fusionnées en une structure de trois paires de ganglions sous de l'insecte de l' oesophage , appelé le ganglion subesophageal .

Les segments thoraciques ont un ganglion de chaque côté, qui sont connectés en une paire, une paire par segment. Cette disposition est également observée dans l'abdomen, mais seulement dans les huit premiers segments. De nombreuses espèces d'insectes ont un nombre réduit de ganglions en raison de la fusion ou de la réduction. Certaines blattes n'ont que six ganglions dans l'abdomen, tandis que la guêpe Vespa crabro n'en a que deux dans le thorax et trois dans l'abdomen. Certains insectes, comme la mouche domestique Musca domestica , ont tous les ganglions du corps fusionnés en un seul grand ganglion thoracique.

Au moins quelques insectes possèdent des nocicepteurs , des cellules qui détectent et transmettent les sensations de douleur . Ceci a été découvert en 2003 en étudiant la variation des réactions des larves de la mouche à fruit commune Drosophila au toucher d'une sonde chauffée et d'une autre non chauffée. Les larves ont réagi au toucher de la sonde chauffée avec un comportement de roulement stéréotypé qui n'a pas été présenté lorsque les larves ont été touchées par la sonde non chauffée. Bien que la nociception ait été démontrée chez les insectes, il n'y a pas de consensus sur le fait que les insectes ressentent consciemment la douleur.

Système digestif

Un insecte utilise son système digestif pour toutes les étapes de la transformation des aliments : digestion, absorption, livraison et élimination des matières fécales. La plupart de ces aliments sont ingérés sous forme de macromolécules et d'autres substances complexes comme les protéines , les polysaccharides , les graisses et les acides nucléiques . Ces macromolécules doivent être décomposées par des réactions cataboliques en molécules plus petites comme les acides aminés et les sucres simples avant d'être utilisées par les cellules du corps pour l'énergie, la croissance ou la reproduction. Ce processus de décomposition est connu sous le nom de digestion. La structure principale du système digestif d'un insecte est un long tube fermé appelé tube digestif (ou intestin), qui traverse le corps dans le sens de la longueur. Le tube digestif dirige les aliments dans une seule direction : de la bouche à l' anus . L'intestin est l'endroit où presque toute la digestion des insectes a lieu. Il peut être divisé en trois sections - l' intestin antérieur , l' intestin moyen et l' intestin postérieur - dont chacune effectue un processus de digestion différent. En plus du tube digestif, les insectes ont également des glandes salivaires et des réservoirs salivaires. Ces structures résident généralement dans le thorax, à côté de l'intestin antérieur.

Intestin antérieur

Schéma stylisé du tube digestif d'un insecte montrant le tubule de Malpighi , d'un insecte de l'ordre des Orthoptères .

La première section du tube digestif est l' intestin antérieur (élément 27 dans le schéma numéroté), ou stomodaeum. L'intestin antérieur est tapissé d'une muqueuse cuticulaire faite de chitine et de protéines comme protection contre les aliments durs. L'intestin antérieur comprend la cavité buccale (bouche), le pharynx , l' œsophage et le jabot et le proventricule (toute partie peut être fortement modifiée), qui à la fois stockent la nourriture et indiquent quand continuer à passer dans l'intestin moyen. Ici, la digestion commence lorsque les aliments partiellement mâchés sont décomposés par la salive des glandes salivaires. Comme les glandes salivaires produisent des enzymes de digestion des fluides et des glucides (principalement des amylases ), des muscles puissants du pharynx pompent du liquide dans la cavité buccale, lubrifiant les aliments comme le fait le salivarium et aidant les hématophages, les xylèmes et les phloèmes.

De là, le pharynx transmet la nourriture à l'œsophage, qui peut être un simple tube qui la transmet au jabot et au proventricule, puis à l'intestin moyen, comme chez la plupart des insectes. Alternativement, l'intestin antérieur peut se développer en un jabot et un proventricule très agrandis, ou le jabot peut simplement être un diverticule ou une structure remplie de liquide, comme chez certaines espèces de diptères.

Bourdon déféquant. Notez la contraction de l' anus , qui fournit une pression interne.

Les glandes salivaires (élément 30 dans le diagramme numéroté) dans la bouche d'un insecte produisent de la salive. Les canaux salivaires mènent des glandes aux réservoirs, puis passent par la tête jusqu'à une ouverture appelée salivarium, située derrière l'hypopharynx. En déplaçant ses pièces buccales (élément 32 du schéma numéroté), l'insecte peut mélanger sa nourriture avec de la salive. Le mélange de salive et de nourriture traverse ensuite les tubes salivaires jusqu'à la bouche, où il commence à se décomposer. Certains insectes, comme les mouches , ont une digestion extra-orale . Les insectes utilisant la digestion extra-orale expulsent des enzymes digestives sur leur nourriture pour la décomposer. Cette stratégie permet aux insectes d'extraire une proportion importante des nutriments disponibles de la source de nourriture.

Intestin moyen

Une fois que la nourriture quitte le jabot, elle passe dans l' intestin moyen (élément 13 dans le diagramme numéroté), également connu sous le nom de mésentéron, où se déroule la majeure partie de la digestion. Les projections microscopiques de la paroi de l'intestin moyen, appelées microvillosités , augmentent la surface de la paroi et permettent d'absorber davantage de nutriments ; ils ont tendance à être proches de l'origine de l'intestin moyen. Chez certains insectes, le rôle des microvillosités et leur localisation peuvent varier. Par exemple, des microvillosités spécialisées produisant des enzymes digestives peuvent plus probablement se situer près de la fin de l'intestin moyen et l'absorption près de l'origine ou du début de l'intestin moyen.

Intestin postérieur

Dans l' intestin postérieur (élément 16 dans le diagramme numéroté), ou proctodaeum, les particules alimentaires non digérées sont réunies par l'acide urique pour former des boulettes fécales. Le rectum absorbe 90 % de l'eau de ces boulettes fécales, et la boulette sèche est ensuite éliminée par l'anus (élément 17), complétant ainsi le processus de digestion. L'acide urique est formé à partir de déchets d'hémolymphe diffusés par les tubules de Malpighi (élément 20). Il est ensuite vidé directement dans le tube digestif, à la jonction entre l'intestin moyen et l'intestin postérieur. Le nombre de tubules de Malpighi possédés par un insecte donné varie selon les espèces, allant de seulement deux tubules chez certains insectes à plus de 100 tubules chez d'autres.

Systèmes respiratoires

La respiration des insectes s'effectue sans poumons . Au lieu de cela, le système respiratoire des insectes utilise un système de tubes et de sacs internes à travers lesquels les gaz diffusent ou sont activement pompés, fournissant de l'oxygène directement aux tissus qui en ont besoin via leur trachée (élément 8 dans le diagramme numéroté). Étant donné que l'oxygène est délivré directement, le système circulatoire n'est pas utilisé pour transporter l'oxygène et est donc considérablement réduit. Le système circulatoire de l'insecte n'a pas de veines ni d' artères et se compose plutôt d'un peu plus d'un seul tube dorsal perforé qui pulse de manière péristaltique . Vers le thorax, le tube dorsal (élément 14) se divise en chambres et agit comme le cœur de l'insecte. L'extrémité opposée du tube dorsal est comme l'aorte de l'insecte circulant l' hémolymphe , analogue fluide du sang des arthropodes , à l'intérieur de la cavité corporelle. L'air est aspiré par des ouvertures sur les côtés de l'abdomen appelées stigmates .

Il existe de nombreux modèles différents d' échange de gaz démontrés par différents groupes d'insectes. Les modèles d'échange de gaz chez les insectes peuvent aller d'une ventilation continue et diffuse à un échange de gaz discontinu . Au cours d'un échange gazeux continu, de l' oxygène est absorbé et du dioxyde de carbone est libéré dans un cycle continu. Dans les échanges gazeux discontinus, cependant, l'insecte absorbe de l'oxygène lorsqu'il est actif et de petites quantités de dioxyde de carbone sont libérées lorsque l'insecte est au repos. La ventilation diffuse est simplement une forme d'échange gazeux continu qui se produit par diffusion plutôt que par absorption physique de l'oxygène. Certaines espèces d'insectes submergées ont également des adaptations pour faciliter la respiration. En tant que larves, de nombreux insectes ont des branchies qui peuvent extraire l'oxygène dissous dans l'eau, tandis que d'autres doivent remonter à la surface de l'eau pour reconstituer les réserves d'air, qui peuvent être retenues ou piégées dans des structures spéciales.

Système circulatoire

La fonction principale du sang d'insecte ou de l'hémolymphe est de transporter et il baigne les organes du corps de l'insecte. Constituant généralement moins de 25% du poids corporel d'un insecte, il transporte les hormones , les nutriments et les déchets et joue un rôle dans l'osmorégulation, le contrôle de la température, l' immunité , le stockage (eau, glucides et graisses) et la fonction squelettique. Il joue également un rôle essentiel dans le processus de mue. Un rôle supplémentaire de l'hémolymphe dans certains ordres, peut être celui de défense prédatrice. Il peut contenir des produits chimiques désagréables et malodorants qui auront un effet dissuasif sur les prédateurs. L'hémolymphe contient des molécules, des ions et des cellules ; régulant les échanges chimiques entre les tissus , l'hémolymphe est enfermée dans la cavité corporelle de l'insecte ou hémocèle . Il est transporté dans le corps par des pulsations combinées du cœur (postérieur) et de l' aorte (antérieure), qui sont situées dorsalement juste sous la surface du corps. Il diffère du sang des vertébrés en ce qu'il ne contient pas de globules rouges et est donc sans capacité de transport d'oxygène élevée, et est plus similaire à la lymphe trouvée chez les vertébrés.

Les fluides corporels pénètrent par les ostiums à valve unidirectionnelle, qui sont des ouvertures situées le long de la longueur de l'aorte et de l'organe cardiaque combinés. Le pompage de l'hémolymphe se produit par des vagues de contraction péristaltique, partant de l'extrémité postérieure du corps, pompant vers l'avant dans le vaisseau dorsal, via l'aorte puis dans la tête où elle s'écoule dans l'hémocèle. L'hémolymphe circule dans les appendices de manière unidirectionnelle à l'aide de pompes musculaires ou d'organes pulsatiles accessoires généralement situés à la base des antennes ou des ailes et parfois dans les jambes, les taux de pompage s'accélérant avec les périodes d'activité accrue. Le mouvement de l'hémolymphe est particulièrement important pour la thermorégulation dans des ordres tels que les Odonates , les Lépidoptères , les Hyménoptères et les Diptères .

Système endocrinien

Ces glandes font partie du système endocrinien :

1. Cellules neurosécrétrices

2. Corps cardiaques

3. Glandes prothoraciques

4. Corpus allata

Système reproducteur

Femelle

Les insectes femelles sont capables de fabriquer des œufs, de recevoir et de stocker du sperme, de manipuler le sperme de différents mâles et de pondre des œufs. Leurs systèmes reproducteurs sont constitués d'une paire d' ovaires , de glandes accessoires, d'une ou plusieurs spermathèques et de canaux reliant ces parties. Les ovaires fabriquent les œufs et les glandes accessoires produisent les substances nécessaires à l'emballage et à la ponte des œufs. Les spermathèques stockent le sperme pendant des périodes variables et, avec des parties des oviductes , peuvent contrôler l'utilisation du sperme. Les canaux et les spermathèques sont tapissés d'une cuticule.

Les ovaires sont constitués d'un certain nombre de tubes d'œufs, appelés ovarioles , qui varient en taille et en nombre selon les espèces. Le nombre d'œufs que l'insecte est capable de produire varie en fonction du nombre d'ovarioles, le taux de développement des œufs étant également influencé par la conception des ovarioles. Dans les ovaires méroïques, les futurs œufs se divisent à plusieurs reprises et la plupart des cellules filles deviennent des cellules auxiliaires pour un seul ovocyte du groupe. Dans les ovaires panoïstes, chaque ovule à produire par les cellules germinales souches se développe en un ovocyte ; il n'y a pas de cellules auxiliaires de la lignée germinale. La production d'ovules par les ovaires panoïstes a tendance à être plus lente que celle des ovaires méroïques.

Les glandes accessoires ou les parties glandulaires des oviductes produisent une variété de substances pour le maintien, le transport et la fécondation des spermatozoïdes, ainsi que pour la protection des ovules. Ils peuvent produire de la colle et des substances protectrices pour enrober les œufs ou des revêtements résistants pour un lot d'œufs appelés oothèques . Les spermathèques sont des tubes ou des sacs dans lesquels les spermatozoïdes peuvent être stockés entre le moment de l'accouplement et le moment où un ovule est fécondé. Les tests de paternité des insectes ont révélé que certains insectes femelles, et probablement beaucoup d'insectes femelles, utilisent la spermathèque et divers canaux pour contrôler ou biaiser le sperme utilisé en faveur de certains mâles par rapport à d'autres.

Homme

Le composant principal du système reproducteur masculin est le testicule , suspendu dans la cavité corporelle par les trachées et le corps gras . Les insectes aptérygotes les plus primitifs ont un seul testicule, et chez certains lépidoptères, les deux testicules en cours de maturation sont secondairement fusionnés en une seule structure au cours des derniers stades du développement larvaire, bien que les conduits qui en partent restent séparés. Cependant, la plupart des insectes mâles ont une paire de testicules, à l'intérieur desquels se trouvent des spermatozoïdes ou des follicules enfermés dans un sac membraneux. Les follicules se connectent au canal déférent par le canal efférent, et les deux canaux déférents tubulaires se connectent à un canal éjaculateur médian qui mène à l'extérieur. Une partie du canal déférent est souvent élargie pour former la vésicule séminale, qui stocke les spermatozoïdes avant qu'ils ne soient déchargés dans la femelle. Les vésicules séminales ont des revêtements glandulaires qui sécrètent des nutriments pour la nourriture et l'entretien du sperme. Le canal éjaculateur est dérivé d'une invagination des cellules épidermiques au cours du développement et, par conséquent, possède une muqueuse cuticulaire. La partie terminale du canal éjaculateur peut être sclérifiée pour former l'organe intromittent, l' œdème . Le reste de l'appareil reproducteur mâle est dérivé du mésoderme embryonnaire, à l'exception des cellules germinales, ou spermatogonies , qui descendent des cellules polaires primordiales très tôt au cours de l'embryogenèse. L'édéage peut être assez prononcé ou de minimis . La base de l'édéage peut être la phallothèque partiellement sclérifiée, également appelée phallosome ou thèque. Chez certaines espèces, la phallothèque contient un espace, appelé endosome (poche de maintien interne), dans lequel l'extrémité de l'édéage peut être retirée (rétractée). Le canal déférent est parfois aspiré (replié dans) la phallothèque avec une vésicule séminale.

Morphologie interne des différents taxons

Blattodea

Les blattes sont plus courantes dans les climats tropicaux et subtropicaux . Certaines espèces sont étroitement associées aux habitations humaines et se trouvent largement autour des ordures ou dans la cuisine. Les blattes sont généralement omnivore , à l'exception du bois espèce -Vos tels que Cryptocercus ; ces cafards sont incapables de digérer la cellulose eux-mêmes, mais ont des relations symbiotiques avec divers protozoaires et bactéries qui digèrent la cellulose, leur permettant d'extraire les nutriments. La similitude de ces symbiotes du genre Cryptocercus avec ceux des termites est telle qu'il a été suggéré qu'ils sont plus étroitement liés aux termites qu'aux autres blattes, et les recherches actuelles soutiennent fortement cette hypothèse de relations. Toutes les espèces étudiées jusqu'à présent portent la bactérie endosymbionte mutualiste obligatoire Blattabacterium , à l'exception de Nocticola australiensis , une espèce australienne troglodyte sans yeux, pigment ou ailes, et dont les études génétiques récentes indiquent qu'il s'agit de cafards très primitifs.

Les blattes, comme tous les insectes, respirent à travers un système de tubes appelés trachées . Les trachées des insectes sont attachées aux stigmates , à l'exclusion de la tête. Ainsi, les blattes, comme tous les insectes, ne dépendent pas de la bouche et de la trachée pour respirer. Les vannes s'ouvrent lorsque le niveau de CO 2 dans l'insecte atteint un niveau élevé ; alors le CO 2 diffuse hors de la trachée vers l' extérieur et l' O 2 frais se diffuse à l' intérieur . Contrairement aux vertébrés qui dépendent du sang pour transporter O 2 et CO 2 , le système trachéal amène l' air directement aux cellules , les tubes trachéaux se ramifiant continuellement comme un arbre jusqu'à ce que leurs divisions les plus fines, les trachéoles, soient associées à chaque cellule, permettant à l'oxygène gazeux de se dissoudre dans le cytoplasme se trouvant à travers la fine couche de cuticule de la trachéole. Le CO 2 diffuse hors de la cellule dans la trachéole. Alors que les blattes n'ont pas de poumons et ne respirent donc pas activement à la manière des poumons des vertébrés, chez certaines très grandes espèces, la musculature du corps peut se contracter de manière rythmique pour évacuer de force l'air et dans les stigmates ; cela peut être considéré comme une forme de respiration.

Coléoptères

Le système digestif des coléoptères est principalement basé sur les plantes, dont ils se nourrissent pour la plupart, la digestion étant principalement effectuée par l' intestin moyen antérieur . Cependant, chez les espèces prédatrices (par exemple, les carabidae ), la majeure partie de la digestion se produit dans la culture au moyen d'enzymes de l'intestin moyen. Chez les espèces Elateridae , les larves prédatrices défèquent des enzymes sur leurs proies, la digestion se faisant par voie extra-orale. Le tube digestif comprend essentiellement un pharynx court et étroit , une expansion élargie, le jabot et un gésier peu développé . Après il y a un intestin moyen, dont les dimensions varient selon les espèces, avec une grande quantité de caecum , avec une charnière, avec des longueurs variables. Il existe généralement quatre à six tubules de Malpighi .

Le système nerveux des coléoptères contient tous les types trouvés chez les insectes, variant entre les différentes espèces. Avec trois ganglions thoraciques et sept ou huit ganglions abdominaux, on peut distinguer celui dans lequel tous les ganglions thoraciques et abdominaux sont fusionnés pour former une structure composite. L'oxygène est obtenu via un système trachéal . L'air pénètre dans une série de tubes le long du corps par des ouvertures appelées stigmates , et est ensuite absorbé dans des fibres de plus en plus fines. Les mouvements de pompage du corps forcent l'air à travers le système. Certaines espèces de coléoptères plongeurs ( Dytiscidae ) transportent une bulle d'air avec eux chaque fois qu'ils plongent sous la surface de l'eau. Cette bulle peut être maintenue sous les élytres ou elle peut être piégée contre le corps à l'aide de poils spécialisés. La bulle recouvre généralement un ou plusieurs stigmates afin que l'insecte puisse respirer l'air de la bulle lorsqu'il est immergé. Une bulle d'air ne fournit à un insecte qu'un apport d'oxygène à court terme, mais grâce à ses propriétés physiques uniques, l'oxygène se diffusera dans la bulle et déplacera l'azote, appelée diffusion passive , mais le volume de la bulle finit par diminuer et le scarabée devra remonter à la surface.

Comme d'autres espèces d'insectes, les coléoptères ont de l' hémolymphe au lieu du sang . Le système circulatoire ouvert du coléoptère est entraîné par un cœur en forme de tube attaché au sommet à l'intérieur du thorax.

Différentes glandes se spécialisent pour différentes phéromones produites pour trouver des partenaires. Les phéromones des espèces de Rutelinae sont produites à partir de cellules épithéliales tapissant la surface interne des segments abdominaux apicaux ou de phéromones à base d'acides aminés de Melolonthinae à partir de glandes éversibles sur l'apex abdominal. D'autres espèces produisent différents types de phéromones. Les dermestides produisent des esters et les espèces d' Elateridae produisent des aldéhydes et des acétates dérivés d'acides gras . Pour trouver un partenaire également, les lucioles (Lampyridae) ont utilisé des cellules adipeuses modifiées avec des surfaces transparentes soutenues par des cristaux d'acide urique réfléchissants pour produire de la lumière par biosynthèse, ou bioluminescence . La lumière produite est très efficace, car elle est produite par oxydation de la luciférine par les enzymes luciférase en présence d' ATP (adénosine triphospate) et d'oxygène, produisant de l' oxyluciférine , du dioxyde de carbone et de la lumière.

Un nombre notable d'espèces ont développé des glandes spéciales qui produisent des produits chimiques pour dissuader les prédateurs (voir Défense et prédation ). Les glandes défensives des carabes (carabidae), situées à l'arrière, produisent une variété d' hydrocarbures , d' aldéhydes , de phénols , de quinones , d' esters et d' acides libérés par une ouverture à l'extrémité de l'abdomen. Alors que les carabes africains (par exemple, Anthia dont certains faisaient partie du genre Thermophilum ) emploient les mêmes produits chimiques que les fourmis : l'acide formique . Alors que les coléoptères Bombardier ont bien développé, comme les autres carabes, des glandes pygidiennes qui se vident des bords latéraux des membranes intersegmentaires entre les septième et huitième segments abdominaux. La glande est constituée de deux chambres contenant. Le premier contient des hydroquinones et du peroxyde d'hydrogène , le second ne contient que du peroxyde d'hydrogène et des catalases . Ces produits chimiques se mélangent et entraînent une éjection explosive, formant des températures d'environ 100 C, avec la décomposition de l'hydroquinone en H 2 + O 2 + quinone, l'O 2 propulsant l'excrétion.

Les organes du tympan sont des organes auditifs. Un tel organe est généralement une membrane (tympan) tendue à travers un cadre soutenu par un sac aérien et des neurones sensoriels associés. Dans l'ordre des Coléoptères, les organes du tympan ont été décrits dans au moins deux familles. Plusieurs espèces du genre Cicindela de la famille des Cicindelidae ont des oreilles sur la surface dorsale du premier segment abdominal sous l'aile ; deux tribus de la famille Dynastinae ( Scarabaeidae ) ont des oreilles juste sous le bouclier pronotal ou la membrane du cou. Les oreilles des deux familles sont aux fréquences ultrasonores, avec de fortes preuves qu'elles fonctionnent pour détecter la présence de chauves-souris via leur écholocation ultrasonore. Même si les coléoptères constituent un ordre important et vivent dans une variété de niches , les exemples d'audition manquent étonnamment chez les espèces, bien qu'il soit probable que la plupart ne soient tout simplement pas découverts.

Dermaptère

Le système neuroendocrinien est typique des insectes. Il y a un cerveau, un ganglion sous- œsophagien , trois ganglions thoraciques et six ganglions abdominaux. De solides connexions neuronales relient les corps cardiaques neurohémaux au cerveau et au ganglion frontal, où le corps d'allure médian étroitement apparenté produit l'hormone juvénile III à proximité immédiate de l'aorte dorsale neurohémale. Le système digestif des perce-oreilles est comme tous les autres insectes, composé d'un intestin antérieur, moyen et postérieur, mais les perce-oreilles manquent de caeca gastriques qui sont spécialisés pour la digestion chez de nombreuses espèces d'insectes. Des tubules de Malpighi longs et minces (extratoires) peuvent être trouvés entre la jonction de l'intestin moyen et postérieur.

Le système reproducteur des femelles se compose d' ovaires appariés , d' oviductes latéraux , de spermathèques et d'une chambre génitale . Les canaux latéraux sont l'endroit où les ovules quittent le corps, tandis que la spermathèque est l'endroit où le sperme est stocké. Contrairement à d'autres insectes, le gonopore , ou ouverture génitale, se trouve derrière le septième segment abdominal. Les ovaires sont primitifs en ce sens qu'ils sont polytrophes (les cellules nourricières et les ovocytes alternent le long de l' ovariole ). Chez certaines espèces, ces ovarioles longs se ramifient du canal latéral, tandis que chez d'autres, des ovarioles courts apparaissent autour du canal.

Diptères

Les organes génitaux des mouches femelles sont tournés à un degré variable par rapport à la position trouvée chez d'autres insectes. Chez certaines mouches, il s'agit d'une rotation temporaire pendant l'accouplement, mais chez d'autres, il s'agit d'une torsion permanente des organes qui se produit pendant le stade nymphal. Cette torsion peut conduire à ce que l' anus se situe sous les organes génitaux ou, dans le cas d'une torsion à 360°, à ce que le canal spermatique soit enroulé autour de l'intestin, alors que les organes externes sont dans leur position habituelle. Lorsque les mouches s'accouplent, le mâle vole d'abord au-dessus de la femelle, faisant face dans la même direction, mais se retourne ensuite pour faire face dans la direction opposée. Cela oblige le mâle à se coucher sur le dos pour que ses organes génitaux restent engagés avec ceux de la femelle, ou la torsion des organes génitaux masculins permet au mâle de s'accoupler tout en restant debout. Cela conduit à des mouches ayant plus de capacités de reproduction que la plupart des insectes et à un rythme beaucoup plus rapide. Les mouches sont nombreuses en raison de leur capacité à s'accoupler efficacement et en peu de temps, en particulier pendant la saison des amours.

La femelle pond ses œufs aussi près que possible de la source de nourriture, et le développement est très rapide, permettant à la larve de consommer le plus de nourriture possible en peu de temps avant de se transformer en adulte. Les œufs éclosent immédiatement après avoir été pondus, ou les mouches sont ovovivipares , la larve éclos à l'intérieur de la mère. Les mouches larvaires, ou asticots , n'ont pas de vraies pattes et peu de démarcation entre le thorax et l' abdomen ; chez les espèces plus dérivées, la tête ne se distingue pas clairement du reste du corps. Les asticots n'ont pas de membres ou ont de petites fausses pattes . Les yeux et les antennes sont réduits ou absents, et l'abdomen manque également d'appendices tels que les cerques . Ce manque de caractéristiques est une adaptation à un environnement riche en nourriture, comme au sein de la matière organique en décomposition, ou en tant qu'endoparasite . Les pupes prennent diverses formes et, dans certains cas, se développent à l'intérieur d'un cocon de soie. Après avoir émergé de la nymphe, la mouche adulte vit rarement plus de quelques jours, et sert principalement à se reproduire et à se disperser à la recherche de nouvelles sources de nourriture.

Lépidoptères

Dans le système reproducteur des papillons et des mites, les organes génitaux masculins sont complexes et peu clairs. Chez les femelles, il existe trois types d'organes génitaux basés sur les taxons correspondants : monotrysian, exoporian et dytresian. Dans le type monotrysien, il y a une ouverture sur les segments fusionnés des sternes 9 et 10, qui servent d'insémination et de ponte. Dans le type exoporien (chez Hepialoidea et Mnesarchaeoidea ) il y a deux endroits distincts pour l'insémination et la ponte, tous deux se produisant sur le même sterna que le type monotrysien, 9/10. Chez la plupart des espèces, les organes génitaux sont flanqués de deux lobes mous, bien qu'ils puissent être spécialisés et sclérifiés chez certaines espèces pour pondre dans des zones telles que des crevasses et à l'intérieur des tissus végétaux. Les hormones et les glandes qui les produisent dirigent le développement des papillons et des mites au cours de leur cycle de vie, appelé système endocrinien . La première hormone d'insecte PTTH (hormone prothoracicotrope) opère le cycle de vie de l'espèce et la diapause (voir la section relative ). Cette hormone est produite par les corps allata et les corps cardiaques , où elle est également stockée. Certaines glandes sont spécialisées pour effectuer certaines tâches telles que la production de soie ou la production de salive dans les palpes. Alors que les corps cardiaques produisent la PTTH, les corps allata produisent également des hormones juvéniles et les glandes prothorociques produisent des hormones de mue.

Dans le système digestif , la région antérieure de l'intestin antérieur a été modifiée pour former une pompe aspirante pharyngée car ils en ont besoin pour la nourriture qu'ils mangent, qui sont pour la plupart liquides. Un œsophage suit et mène à la partie postérieure du pharynx et, chez certaines espèces, forme une forme de jabot. L'intestin moyen est court et droit, l'intestin postérieur étant plus long et enroulé. Les ancêtres des espèces de lépidoptères, issus des hyménoptères , avaient des caecums de l'intestin moyen, bien que ceux-ci soient perdus chez les papillons et les mites actuels. Au lieu de cela, toutes les enzymes digestives autres que la digestion initiale, sont immobilisées à la surface des cellules de l'intestin moyen. Chez les larves, des cellules caliciformes à long cou et pédonculées se trouvent respectivement dans les régions antérieure et postérieure de l'intestin moyen. Chez les insectes, les cellules caliciformes excrètent des ions potassium positifs , qui sont absorbés par les feuilles ingérées par les larves. La plupart des papillons et des mites présentent le cycle digestif habituel, mais les espèces qui ont un régime alimentaire différent nécessitent des adaptations pour répondre à ces nouvelles demandes.

Dans le système circulatoire , l' hémolymphe , ou sang d'insecte, est utilisée pour faire circuler la chaleur sous une forme de thermorégulation , où la contraction des muscles produit de la chaleur, qui est transférée au reste du corps lorsque les conditions sont défavorables. Chez les espèces de lépidoptères, l'hémolymphe circule dans les veines des ailes par une forme d'organe pulsatoire, soit par le cœur, soit par l'apport d'air dans la trachée . L'air est aspiré par des stigmates le long de l'abdomen et du thorax, alimentant la trachée en oxygène lors de son passage dans le système respiratoire du lépidoptère . Il existe trois trachées différentes fournissant de l'oxygène diffusant de l'oxygène dans tout le corps de l'espèce : la dorsale, la ventrale et la viscérale. Les trachées dorsales fournissent de l'oxygène à la musculature dorsale et aux vaisseaux, tandis que les trachées ventrales alimentent la musculature ventrale et le cordon nerveux, et les trachées viscérales alimentent les intestins, les corps adipeux et les gonades .

Voir également

Les références