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Les Coléoptères
Les Coléoptères se caractérisent par une grande variabilité morphologique ce qui en fait le groupe d'animaux le plus performant du point de vue de l'évolution.
Ils sont holométaboles. Ils représentent plus de 40 % de la diversité décrite pour les Hexapodes dans le monde, avec entre 360 000 et 400 000 espèces actuellement décrites. Ils représente un quart de toutes les espèces décrites à ce jour et, en plus d'être le groupe zoologique avec le plus grand nombre d'espèces dans toute la biosphère, c'est l'ordre d'animaux le plus diversifié de la planète.
Ils sont holométaboles. Ils représentent plus de 40 % de la diversité décrite pour les Hexapodes dans le monde, avec entre 360 000 et 400 000 espèces actuellement décrites. Ils représente un quart de toutes les espèces décrites à ce jour et, en plus d'être le groupe zoologique avec le plus grand nombre d'espèces dans toute la biosphère, c'est l'ordre d'animaux le plus diversifié de la planète.
Les Coléoptères constituent un groupe monophylétique avec plus 133 familles.
Morphologie
➵ La Tête est généralement prognathe, c'est-à-dire que l'axe longitudinal du reste du corps coïncide avec celui de la tête (angle de 180o). Elle est dotée d'une capsule céphalique, où l'on distingue les régions suivantes : le front, le vertex entre le front et l'occiput et certaines zones latérales appelées genas.
Les Yeux qui sont composés et très variables d'une famille à l'autre, on retrouve également des ocelles, des petits yeux simples généralement situés plus loin, sur le sommet de la tête.
Les Antennes sont les organes principaux pour l'odorat. Ils peuvent également servir d'organes tactiles pour analyser l'environnement, de moyen de communication pour l'accouplement ou encore de moyen de défense. Les antennes sont très variables chez les familles de coléoptères. De plus, au sein de la même espèce, on retrouve également de légères différences entre les sexes. Les principaux types d'antennes sont : filiforme, moniliforme, capitiforme, claviforme, styliforme, serriforme, pectiniforme, lamelliforme, et flabelliforme.
Les Pattes sont très adaptées soit à la marche, à la nage ou encore à l'enfouissement. Les pièces buccales sont en générale de type broyeur. Les mandibules, qui apparaissent comme de grandes pinces sur le devant de la tête. Elles pivotent latéralement et servent à saisir, écraser ou couper la nourriture ou les ennemis. Chez certaines espèces, notamment celles de la famille des Lucanidae, les mandibules des mâles sont hypertrophiées. On retrouve aussi les maxillaires et les palpes labiaux, des appendices en forme de doigts qui se trouvent autour de la bouche de la plupart des coléoptères. Ils servent à déplacer la nourriture vers l'intérieur de celle-ci.
Les Yeux qui sont composés et très variables d'une famille à l'autre, on retrouve également des ocelles, des petits yeux simples généralement situés plus loin, sur le sommet de la tête.
Les Antennes sont les organes principaux pour l'odorat. Ils peuvent également servir d'organes tactiles pour analyser l'environnement, de moyen de communication pour l'accouplement ou encore de moyen de défense. Les antennes sont très variables chez les familles de coléoptères. De plus, au sein de la même espèce, on retrouve également de légères différences entre les sexes. Les principaux types d'antennes sont : filiforme, moniliforme, capitiforme, claviforme, styliforme, serriforme, pectiniforme, lamelliforme, et flabelliforme.
Les Pattes sont très adaptées soit à la marche, à la nage ou encore à l'enfouissement. Les pièces buccales sont en générale de type broyeur. Les mandibules, qui apparaissent comme de grandes pinces sur le devant de la tête. Elles pivotent latéralement et servent à saisir, écraser ou couper la nourriture ou les ennemis. Chez certaines espèces, notamment celles de la famille des Lucanidae, les mandibules des mâles sont hypertrophiées. On retrouve aussi les maxillaires et les palpes labiaux, des appendices en forme de doigts qui se trouvent autour de la bouche de la plupart des coléoptères. Ils servent à déplacer la nourriture vers l'intérieur de celle-ci.
➵ Le Thorax : segmenté en trois parties distinctes chez les insectes, est caractérisé par le développement du prothorax, le mésothorax et le métathorax étant soudés en un ptérothorax (ou ptérathorax), lui-même soudé à l'abdomen. Le corps est donc formé de trois blocs fonctionnels, la tête, le prothorax et le ptérothorax-abdomen.
Les Pattes sont composées de plusieurs segments : coxa, trochanter, fémur, tibia et tarse. Ce dernier est généralement segmenté en deux ou cinq articles. À l'extrémité distale, on retrouve des griffes, généralement une paire. Les pattes servent principalement pour la locomotion et elles peuvent être de différentes formes. Chez les familles de coléoptères aquatiques, comme les Dytiscidae, Haliplidae ou Hydrophilidae, la dernière paire de pattes porte une rangée de longs poils et est adaptée pour la nage. Certains coléoptères, comme les Scarabaeidae et certains Carabidae, ont des pattes élargies et épineuses du type fouisseuses dont ils se servent pour creuser. D'autres possèdent des fémurs plus larges et peuvent réaliser des bonds assez impressionnants, comme chez les Altises et certaines espèces de Charançons.
Les Ailes antérieures, appelées élytres, sont connectées au pterathorax. Elles sont épaisses et opaques. Les élytres ne sont pas utilisés lors du vol. Au repos, ils couvrent et protègent les ailes postérieures, qui sont membraneuses et plus fragiles. Chez certains coléoptères, la capacité de voler a été perdue. Dans cette catégorie, on retrouve certains carabes, certains charançons et des espèces désertiques et cavernicoles. Dans quelques rares familles, les coléoptères ne sont pas capables de voler et n'ont également pas d'élytres. Par exemple, certaines femelles de la famille des Phengodidae et des Lampyridae ne possèdent ni ailes ni élytres.
Les Pattes sont composées de plusieurs segments : coxa, trochanter, fémur, tibia et tarse. Ce dernier est généralement segmenté en deux ou cinq articles. À l'extrémité distale, on retrouve des griffes, généralement une paire. Les pattes servent principalement pour la locomotion et elles peuvent être de différentes formes. Chez les familles de coléoptères aquatiques, comme les Dytiscidae, Haliplidae ou Hydrophilidae, la dernière paire de pattes porte une rangée de longs poils et est adaptée pour la nage. Certains coléoptères, comme les Scarabaeidae et certains Carabidae, ont des pattes élargies et épineuses du type fouisseuses dont ils se servent pour creuser. D'autres possèdent des fémurs plus larges et peuvent réaliser des bonds assez impressionnants, comme chez les Altises et certaines espèces de Charançons.
Les Ailes antérieures, appelées élytres, sont connectées au pterathorax. Elles sont épaisses et opaques. Les élytres ne sont pas utilisés lors du vol. Au repos, ils couvrent et protègent les ailes postérieures, qui sont membraneuses et plus fragiles. Chez certains coléoptères, la capacité de voler a été perdue. Dans cette catégorie, on retrouve certains carabes, certains charançons et des espèces désertiques et cavernicoles. Dans quelques rares familles, les coléoptères ne sont pas capables de voler et n'ont également pas d'élytres. Par exemple, certaines femelles de la famille des Phengodidae et des Lampyridae ne possèdent ni ailes ni élytres.
➵ L'abdomen : c'est la partie derrière le métathorax, composé d'une suite de segments. Ces segments possèdent une série de petits trous, appelés stigmates, qui permettent à l'insecte de respirer. Chaque segment est composé de deux arceaux : la tergite, sur la face dorsale, et la sternite, sur la face ventrale. Ces deux plaques sont articulées latéralement par la pleurite, un repli membranaire extensible, appelé repli tégumentaire pleural. Chez la plupart des coléoptères, les tergites sont membraneuses et sont cachées sous les élytres au repos. Les sternites sont généralement plus larges et sont bien visibles sous l'abdomen. Leur niveau de sclérification est variable. L'abdomen n'a pas d'appendices, mais quelques espèces, comme celles de la famille des Mordellidae, ont des lobes sternaux articulés.
Alimentation
Il existe une gamme de nourriture aussi variée que leur mode de vie. Ils peuvent se nourrir de fleurs, de fruits, d'excréments, d'autres animaux, de graines, de feuilles, de pollen, de racines. En fait, la typologie de leur alimentation des coléoptères permet de les classer en trois sous-ordres à savoir :
Sous-ordre des Archostemata : quelques dizaines d’espèces rares et archaïques.
Sous-ordre des Adephaga : coléoptères carnivores.
Sous-ordre Myxophaga : coléoptères herbivores.
Sous-ordre Polyphaga : coléoptères omnivores.
Mylabris variabilis se régalant de fleurs de Crepis, massif des Dentelles
- Ils mangent les pièces florales, ce qui oblige les fleurs à développer un ovaire infère (enfoui dans le réceptacle) ou une corolle et un calice plus épais et robustes.
- Ils ne sont pas très mobiles, ils passent donc beaucoup de temps par fleur. (plus facile à photographier 😉
- Le pollen ne se fixe pas sur le corps à cause le plus souvent des surfaces glabres sans poils ni squames. Les coléoptères de petite taille peuvent se glisser dans des corolles sans toucher aux étamines ni au pollen. Pas très doués pour se poser sur les fleurs, ce qui demande de prévoir une large piste d’atterrissage.
Reproduction et Développement
➵ Holométaboles : la plupart des coléoptères réalisent une métamorphose complète. En général, le développement se réalise en quatre étapes : l'œuf, la larve, la nymphe et l'imago ou adulte. Chez certaines espèces, la nymphe est cachée à l'intérieur d'une cavité ou d'un cocon. Certains coléoptères réalisent une métamorphose du type hypermétabole, c'est-à-dire que les stades larvaires diffèrent beaucoup entre eux, par exemple, chez les Meloidae, on retrouve l'œuf, le premier stade larvaire, qui correspond à une larve mince et adaptée à la locomotion, puis un deuxième stade larvaire, une larve massive et sédentaire, suivi par une nymphe et, finalement, un adulte.
➵ Accouplement : il varie considérablement entre les familles. Pendant la période de reproduction des insectes, la communication se réalise principalement par la sécrétion de phéromones. Le mâle peut donc trouver l'emplacement d'une femelle réceptive de cette manière. Les phéromones sont propres à chaque espèce et elles sont constituées de différentes molécules chimiques. Par exemple, les phéromones de certains Scarabées de la sous-famille des Rutelinae sont composés majoritairement d'une synthèse d'acide gras. D'autres, comme dans la sous-famille des Melolonthinae, sont plutôt composés d'acides aminés et d'acides terpéniques. Chez les Lampyridae et les Phengodidae, la recherche du partenaire se fait plutôt par bioluminescence. Les individus de ces familles émettent de la lumière à partir d'organes à l'intérieur de leur abdomen. Les mâles et les femelles communiquent de cette manière durant la période de reproduction. Les signaux diffèrent d'une espèce à l'autre en termes de durée, de composition, de chorégraphie aérienne et d'intensité.
Pendant la période de reproduction, le mâle et la femelle peuvent s'engager dans une parade nuptiale. Ils peuvent créer des sons en faisant striduler leurs ailes, ou en faisant vibrer les objets sur lesquelles ils se trouvent. Chez certaines espèces, comme chez les Meloidae, le mâle monte sur le dos de la femelle et lui caresse les antennes et les palpes labiaux avec ses antennes.
La compétition est féroce et beaucoup de mâles affichent des comportements territoriaux agressifs. Ils sont prêts à se battre pour conserver un petit territoire pour avoir la chance de se reproduire avec une femelle. Chez certaines espèces, les mâles possèdent des cornes et des protubérances sur leur tête ou leur thorax qui leur servent à combattre d'autres mâles de la même espèce.
L'accouplement est généralement rapide mais, chez certaines espèces, il peut durer plusieurs heures. Au cours de la liaison, les spermatozoïdes sont transférés à l'intérieur de la femelle pour féconder les œufs.
Accouplement d'un couple de Labidostomis taxicornis - Chrysomelidae
➵ Les Œufs : une femelle peut produire entre une dizaine et plusieurs milliers d'œufs durant sa vie. Les œufs sont pondus en fonction du substrat sur lequel les larves se développeront. Chez certains Chrysomelidae et les Coccinellidae, les œufs sont pondus en masse sur une feuille ou posés individuellement sur une plante. D'autres pondent à l'intérieur des racines, à l'aide d'un ovipositeur spécialisé, comme le Charançon de la carotte (Listronotus oregonensis).
Les soins parentaux apportés aux œufs varient selon les espèces, allant de la simple pose d'œuf sous une feuille à la construction de structures souterraines spécialisées7. Certains coléoptères mordent des parties d'une feuille de façon qu'elle s'enroule sur elle-même, pour ensuite pondre leurs œufs à l'intérieur. Cette structure protégera leurs œufs des intempéries et d'éventuels prédateurs.
Certaines espèces sont ovovivipares. Généralement, on retrouve cette stratégie de reproduction chez les insectes dont l'habitat est peu propice au développement des œufs. Par exemple, certaines femelles de Chrysomelidae vivant dans les zones montagneuses ou subarctiques pratiquent l'ovoviviparité.
Certaines espèces sont ovovivipares. Généralement, on retrouve cette stratégie de reproduction chez les insectes dont l'habitat est peu propice au développement des œufs. Par exemple, certaines femelles de Chrysomelidae vivant dans les zones montagneuses ou subarctiques pratiquent l'ovoviviparité.
➵ La Larve : c'est à ce stade que l'insecte s'alimente le plus. Chez les phytophages, certaines espèces se nourrissent des parties externes des végétaux, comme le feuillage, la tige, les fleurs ou encore les fruits. D'autres se retrouvent à l'intérieur et se nourrissent du cambium, comme les Buprestidae et les Cerambycidae. Les larves de plusieurs familles, comme celles des Carabidae, des Coccinellidae, des Dytiscidae et des Staphylinidae sont prédatrices. La durée de la période larvaire est très variable selon les espèces et des conditions environnementales présentes.
Les larves de coléoptères peuvent être identifiées par leur tête sclérifiée, la présence de pièces buccales de type broyeur et l'absence de pseudopode. Leur thorax se distingue difficilement de leur abdomen. Comme chez les coléoptères adultes, les larves sont très variées en apparence. Chez certaines familles, les larves sont très aplaties et sont particulièrement mobiles. C'est le cas des larves de Carabidae et de Staphylinidae. Chez d'autres, comme les Elateridae et Tenebrionidae, les larves sont complètement sclérifiées et ont une forme allongée. Chez les Scarabeidae, les larves sont plus sédentaires, dodues et en forme de C.
Les larves de coléoptères passent par plusieurs mues. Chez la plupart des espèces, la larve gagne en poids et en taille au cours de sa croissance, sans changer d'aspect ni de régime, pour ensuite se transformer en nymphe, puis en imago. C'est ce qu'on appelle une métamorphose du type holométabole. Toutefois, certaines familles sont hypermétaboles, c'est-à-dire qu'il a des différences marquées entre les stades larvaires. Dans ce type de développement, la larve de type triongulin est très mobile pour ensuite devenir une larve plus sédentaire. On retrouve l'hypermétamorphose chez les Meloidae et certains Staphylinidae, comme le genre Aleochara.
Larve d'Harmonia axyridis - Coccinellidae
➵ La Nymphe : chez les Ptérygotes, à la fin du stade larvaire, la larve se transforme en nymphe. De cette nouvelle forme, émerge un adulte entièrement formé. La nymphe ressemble à l'adulte. Elle est généralement plus pâle, avec les pattes et les antennes recroquevillées sur son corps. Elle est restreinte en mouvement, souvent immobile, et n'a pas de mandibule. C'est donc un stade très vulnérable à la prédation. Chez certaines espèces, la larve creuse une cavité ou se fabrique un abri à l'aide de matière organique pour pouvoir amorcer sa transformation.
Nymphe libre du Zophobas morio (photos "élevage" de J.P.Marino)
Les Coléoptères ont des Nymphes de type Pupa Exarata Libera
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