Insecte
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Les Insectes (Insecta) sont une classe d'animaux invertébrés de l'embranchement des Arthropodes et du sous-embranchement des Hexapodes. Ils sont caractérisés par un corps segmenté en trois tagmes (tête possédant des pièces buccales externes, une paire d'antennes et au moins une paire d'yeux composés ; thorax pourvu de trois paires de pattes articulées et deux paires d'ailes plus ou moins modifiées[alpha 1] ; abdomen dépourvu d'appendices) contenant au maximum 11 segments protégés par une cuticule formant un exosquelette composé de chitine et pourvu de trachées respiratoires.
Insecta
Pour l’article homonyme, voir Insectes (revue).
Règne | Animalia |
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Sous-règne | Bilateria |
Infra-règne | Protostomia |
Super-embr. | Ecdysozoa |
Embranchement | Arthropoda |
Sous-embr. | Hexapoda |
Taxons de rang inférieur
Avec près de 1,3 million d'espèces décrites existant encore (et près de 10 000 nouvelles espèces inventoriées par an[1]), les Insectes constituent 55 % de la biodiversité des espèces et 85 % de la biodiversité animale (définie par le nombre d'espèces)[2]. On estime entre 5 et 80 millions d'espèces possibles[3],[4],[5]. 1019 (10 milliards de milliards) d'individus seraient vivants en même temps à un instant donné selon des estimations[6]. Leur biomasse totale serait 300 fois plus importante que la biomasse humaine, quatre fois supérieure à celle des vertébrés[alpha 2], sachant que les insectes sociaux représentent à eux seuls la moitié de la biomasse des Insectes[8].
Apparus il y a plus de 400 millions d'années, les Insectes sont les plus anciens animaux à s'être adaptés à la vie terrestre en devenant amphibies, et ils font partie des rares organismes terrestres à ressembler à leurs ancêtres (stabilité taxinomique). Ce sont également les premiers animaux complexes à avoir développé la capacité de voler pour se déplacer, étant pendant 150 millions d'années les seuls à posséder ce moyen de locomotion[9]. Pourvus d'ailes, d'un exosquelette rigide, d'une petite taille, d'un potentiel de reproduction élevé et d'un stade nymphal de la métamorphose, ces facteurs favorisant la colonisation de nombreuses niches écologiques expliquent leur succès évolutif. On les trouve maintenant sous presque tous les climats et dans les milieux continentaux terrestres et aquatiques. Seule la mer n'a pas été colonisée[10], cet habitat marin étant majoritairement dominé par le groupe des Crustacés, dont les Hexapodes sont issus justement par adaptation au milieu terrestre[11].
L'entomofaune désigne la totalité de la population d’insectes présents dans un milieu.
Les Insectes ont de nombreuses interactions avec les humains. Certains entrent en compétition directe pour nos ressources comme les insectes ravageurs en agriculture et en exploitation forestière (sylviculture). D'autres peuvent causer des problèmes de santé majeurs en tant que vecteurs d'agents pathogènes et de maladies infectieuses graves. À l'opposé, beaucoup d'insectes sont considérés comme écologiquement bénéfiques en tant que prédateurs, pollinisateurs, producteur de commodités (miel, soie, etc.), détritivores, ou encore en tant que source de nourriture pour de nombreuses espèces animales et chez l'Homme[12].
Le cycle de vie des Insectes passe par plusieurs stades de transformations physiques appelés « mues » et implique généralement plusieurs métamorphoses. Les araignées, scorpions et acariens ne sont pas des Insectes, mais des Arachnides ; entre autres différences, ils ont huit pattes. L'entomologie est la branche de la zoologie dont l'objet est l'étude des Insectes.
Plus de 40 % des espèces d'Insectes sont menacées d'extinction dans les prochaines décennies, selon une vaste étude publiée dans la revue Biological Conservation en 2019[13]. Le taux d'extinction des Insectes est huit fois supérieur à celui des autres espèces animales et ils risquent de disparaître d'ici le début du XXIIe siècle si le rythme actuel se poursuit (diminution de 2,5 % par an depuis les années 1980). Les principaux facteurs de ce déclin sont, par ordre d'importance décroissante : la destruction des habitats et leur conversion à l'agriculture intensive et à l'urbanisation ; la pollution, principalement celle des fertilisants et des pesticides de synthèse ; les facteurs biologiques, notamment les agents pathogènes et les espèces introduites ; le changement climatique[14],[15].
Le mot insecte vient du latin insectum qui signifie « en plusieurs parties » qui réfère à la segmentation des trois parties principales[16]. L'étymologie latine est un calque du grec ἔντομος / éntomos, « incisé, entaillé »[17].
Position relative au sein des arthropodes
Au sein des arthropodes, les insectes ont traditionnellement été rapprochés des myriapodes sur la base de plusieurs caractères : appendices uniramés, présence de trachées et de tubes de Malpighi, mandibules formées d'un appendice complet (et non pas de la base d'un appendice comme chez les crustacés). Cependant, la phylogénie moléculaire[18],[19], l'arrangement des gènes mitochondriaux[20], ainsi que l'analyse cladistique des caractères ont conduit à considérer que les insectes devaient en fait être inclus au sein des crustacés (au Moyen Âge, ils étaient classés dans les vermes, « vers » comprenant aussi les petits rongeurs et les mollusques[21]). Le clade des pancrustacés établi à la suite de cette découverte contient donc les lignées de crustacés marins qui sont probablement paraphylétiques et les insectes proprement dits, qui sont monophylétiques. Les caractères ayant conduit au rapprochement des insectes avec les myriapodes sont donc probablement des convergences associées à l'adaptation au milieu terrestre. Le développement du système nerveux des insectes et des crustacés possède en revanche des similitudes extrêmement frappantes[22].
Un arbre phylogénétique des arthropodes place les insectes dans le contexte d'autres hexapodes et des crustacés, et des myriapodes et chélicères plus éloignés[23].
Panarthropoda |
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Records
Le titan, (Titanus giganteus), est candidat au titre de plus gros insecte du monde[24] avec une taille dépassant les 16 cm. Le plus petit coléoptère, et le plus petit insecte libre (non parasitoïde) vivant au monde, est Scydosella musawasensis qui fait à peine plus de 0,3 mm de longueur[25]. Dicopomorpha echmepterygis est une espèce de guêpes parasitoïde dont le mâle a été désigné comme le plus petit organisme adulte de la classe des insectes, ne mesurent pas plus de 0,139 mm (139 μm) de longueur (plus petit que l'organisme unicellulaire paramécie)[26]. Il semble exister une relation générale poids/longueur pour les insectes[27].
La classification des insectes a été proposée par Carl von Linné au XVIIIe siècle sur la base de critères morphologiques propres aux insectes. Ainsi, une trentaine d'ordres d'insectes actuels est recensée sur l'ensemble de la planète. Leur classification n'est pas encore stabilisée, quelques groupes établis par la tradition se révélant récemment hétérogènes. Le sous-embranchement des hexapodes Hexapoda est donc un concept plus vaste que celui des insectes lequel, au sens strict, constitue un groupe frère des entognathes.
D'après Roth (1974)[28], la classe des Insectes est subdivisée en deux sous-classes :
- Sous-classe des Aptérygotes,
- Sous-classe des Ptérygotes.
D'après Brusca & Brusca (2003)[29] et d'après Ruggiero et al. (2015)[30], incluant Brusca, expert pour ITIS[31], la classe Insecta comprend trois sous-classes :
- Sous-classe Archaeognatha (ordre Archaeognatha),
- Sous-classe Zygentoma (ordre Thysanura)[29] ou sous-classe Dicondylia (ordre Zygentoma)[30],
- Sous-classe Pterygota (infra-classe Neoptera et infra-classe Palaeoptera).
Aptérygotes
La sous-classe des Aptérygotes regroupe des insectes primitifs aptères. On y retrouve peu de diversité et ils sont classés en deux groupes qui sont traités comme des ordres : Archaeognatha et Zygentoma.
- Petrobius sp., un Archaeognatha.
- Ctenolepisma longicaudata, un Zygentoma.
Ptérygotes
La sous-classe des Ptérygotes regroupe les insectes «ailés» ou ptérygotes. Ce groupe représente la lignée principale de la majorité des insectes. Ils se sont abondamment diversifiés depuis leur apparition il y a environ 350 millions d'années (Carbonifère)[32]. La classification actuelle sépare les ptérygotes en plus de 25 ordres différents[33].
Pterygota (ptérygotes) d'après ITIS (30 décembre 2015)[31] :
- infra-classe Neoptera (néoptères)
- super-ordre Neuropterida
- ordre Neuroptera (neuroptères)
- ordre Megaloptera (mégaloptères)
- ordre Raphidioptera (raphidioptères)
- super-ordre Holometabola
- ordre Coleoptera (coléoptères)
- ordre Strepsiptera (strepsiptères)
- ordre Mecoptera (mécoptères)
- ordre Trichoptera (trichoptères)
- ordre Lepidoptera (lépidoptères ou papillons)
- ordre Diptera (diptères)
- ordre Siphonaptera (puces)
- ordre Hymenoptera (hyménoptères)
- super-ordre Paraneoptera
- ordre Thysanoptera (thysanoptères)
- ordre Hemiptera (hémiptères)
- ordre Psocodea ou Phthiraptera (poux)
- super-ordre Polyneoptera
- ordre Orthoptera (orthoptères)
- ordre Grylloblattodea (grylloblattes)
- ordre Dermaptera (perce-oreilles)
- ordre Embioptera (embioptères)
- ordre Plecoptera (plécoptères)
- ordre Zoraptera (zoraptères)
- ordre Mantophasmatodea (mantophasmes)
- ordre Phasmida (phasmes)
- ordre Blattodea (blattes et termites)
- ordre Mantodea (mantes)
- super-ordre Neuropterida
- infra-classe Palaeoptera (paléoptères)
- ordre Ephemeroptera (éphémères)
- ordre Odonata (libellules et demoiselles)
- Phaeostigma major (Raphidioptera).
- Stylops melittae (Strepsiptera).
- Rhyacophila dorsalis (Trichoptera).
- Grylloblatta sp. (Grylloblattodea).
- Un Embioptera.
- Eusthenia sp. (Plecoptera).
- Mantophasma zephyra (Mantophasmatodea).
- Timema poppensis (Phasmida).
Phylogénie interne
La phylogénie interne est basée sur les travaux de Sroka, Staniczek & Bechly 2014[34], Prokop et al. 2017[35] et Wipfler et al. 2019[36].
Insecta |
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Avec près de 1,3 million d'espèces décrites, les insectes représentent plus des deux tiers de tous les organismes vivants[précision nécessaire]. Dans cette classe, quatre ordres dominent dans le nombre d'espèces décrites. Entre 600 000 et 795 000 espèces sont incluses dans les ordres des coléoptères, des diptères, des hyménoptères et des lépidoptères. Les coléoptères représentent 40 % des espèces d'insectes, mais certains entomologistes suggèrent que les mouches et les hyménoptères pourraient être aussi diversifiés.
Ordres | Southwood (1978) | Arnett (1985) | May (1988) | Brusca & Brusca (1990) |
Coléoptères | 350 000 | 290 000 | 300 000 | 300 000 |
Diptères | 120 000 | 98 500 | 85 000 | 150 000 |
Hyménoptères | 100 000 | 103 000 | 110 000 | 125 000 |
Lépidoptères | 120 000 | 112 000 | 110 000 | 120 000 |
Ils sont la classe d'organismes vivants la plus diversifiée en terme du nombre d'espèces et par ce fait, ils sont majoritairement dominants dans les milieux terrestres et aquatiques. Cette biodiversité est un facteur important pour la conservation de la nature, l'intégrité de l'environnement et le potentiel invasif de certaines espèces généralistes.
Conservation, prospective
L'état des populations mondiales d'insecte est très mal connu, notamment dans les forêts tropicales et équatoriales.
On sait cependant que beaucoup d'espèces semblent avoir disparu ou sont en forte voie de régression (insectes saproxylophages par exemple dans les zones tempérées). 5 à 10 % des espèces d'insectes ont disparu depuis le début de l'ère industrielle. Le rythme des disparitions devrait connaitre une forte accélération dans les décennies à venir : un demi-million d’espèces sont en danger d’extinction[38].
De manière générale, l'ONU a identifié de grandes causes de régression de la biodiversité qui sont les modifications des habitats des espèces (destruction, banalisation, fragmentation, artificialisation, déforestation, drainage, mise en culture, etc.) ; la surexploitation ; la pollution ; l'introduction d'espèces exotiques envahissantes ; et les changements climatiques. Les premiers effets du dérèglement climatique sont déjà visibles, mais les effets futurs sont encore mal évalués. Ils pourraient inclure un déplacement et une modification altitudinale des aires de répartition, la disparition d'espèces, des changements de taux de pullulation et du caractère invasif (éventuel ou avéré) de certaines espèces ; Il existe un écart entre les évaluations de vulnérabilité des espèces et les stratégies de gestion conservatoire (bien qu'il y ait un consensus sur l'importance de lier ces deux domaines pour la conservation de la biodiversité).
En 2012, une étude[39] a cherché à étudier la vulnérabilité de trois espèces de coléoptères aquatiques ibériques endémiques en trois colonisations indépendants d'un même habitat, sur la base de leur métabolisme et physiologie selon la température, des modèles de distribution et de capacité de dispersion. La gestion doit prendre en compte les capacités différentielles à persister et les gammes possibles de réponse au réchauffement. Dans ce cas, l'étude a conclu que ces trois espèces seront affectées très différemment par le réchauffement malgré des traits écologiques et biogéographiques assez similaires[39].
En 2014, des experts appartenant principalement à des organismes de recherches publiques d'une quinzaine de pays ont synthétisé les publications décomptant les insectes, concluant au « déclin massif des insectes » depuis les années 1990, qui semble principalement dû à l'utilisation et la persistance de pesticides systémiques[40].
En 2018, les modélisations disponibles laissent penser que chez les vertébrés et les plantes, le nombre d'espèces perdant plus de la moitié de leur aire géographique d'ici 2100 sera réduit de moitié si le réchauffement est limité à 1,5 °C (plutôt qu’à 2 °C) en 2100, mais que pour les insectes, ce nombre serait réduit des deux tiers. Des pertes dépassant 50 % de l'aire géographique déterminées par le climat sont prévues chez environ 49 % des espèces d’insectes, 44 % des plantes et 26 % des vertébrés pour le scénario tententiel ; à 2 °C, cette proportion tombe à 18 % d'insectes, 16 % de plantes et 8 % de vertébrés ; et à 1,5 °C cette proportion tombe à 6 % d'insectes, 8 % de plantes et 4 % de vertébrés. Si le réchauffement est limité à 1,5 °C (contre 2 °C dans l'accord de Paris) le nombre d'espèces susceptibles de perdre plus de 50 % de leur aire de répartition est réduit d'environ 66 % chez les insectes et d'environ 50 % chez les plantes et les vertébrés[41].
Selon une étude australienne publiée en 2019 dans Biological Conservation qui constitue le premier rapport mondial sur l’évolution des populations d’insectes, le taux d’extinction des insectes est huit fois supérieur à celui des autres espèces animales et ceux-ci risquent de disparaître d'ici le début du XXIIe siècle si le rythme actuel se poursuit (diminution de 2,5 % par an depuis les années 1980). L’urbanisation, la déforestation, la pollution et surtout l’agriculture intensive sont les principaux facteurs de ce déclin[42],[14].
France
En France métropolitaine, le calcul du nombre d'espèces, basé sur des estimations statistiques, évalue la faune entomologique actuellement connue à 34 600 espèces (décrites pour la plupart uniquement par la forme adulte), et la faune entomologique totale à 40 000 espèces. Il reste donc près de 5 000 espèces à découvrir[44].
Suisse
En 2021, un rapport de l'Académie suisse des sciences naturelles évalue le nombre d'espèces d'insectes en Suisse à 60 000, dont environ la moitié est cataloguée. Sur l'ensemble des espèces étudiées, 16 % sont potentiellement menacées et 43 % sont menacées[45],[46].