Pleins feux sur… l’hiver et les insectes

La cigale ayant chanté tout l’été se trouva fort dépourvue quand la bise fut venue : pas un seul petit morceau de mouche ou de vermisseau. Qu’est-ce qui cloche dans cette phrase? Au Québec, les cigales passent l’hiver au stade de larve, enfouies dans le sol! Il y a peu d’insectes adultes qui peuvent supporter le froid et la neige. Quelles sont les stratégies utilisées par les coccinelles, les abeilles, les papillons et tous les autres pour survivre durant cette saison?

Les insectes, des animaux à part!

Commençons d’abord par les présentations! Les insectes sont de bien drôles de bestioles. Ce sont des êtres si particuliers qu’ils occupent une classe à eux seuls dans le règne animal, la classe des insectes. Ce sont des invertébrés, ils n’ont pas de vertèbres ni d’os, et ce qui leur sert de squelette est à l’extérieur du corps. On dit qu’ils possèdent un exosquelette. Il s’agit d’une enveloppe plus ou moins rigide formée de plaques appelées sclérites. Ces plaques sont composées de chitine et de protéines; voilà pourquoi ça fait « scrouch » lorsque tu les écrases…! Les muscles de leur corps sont fixés sur cet exosquelette.

Morphologie d’un insecte. © Dictionnaire visuel en ligne.

Leur corps est divisé en 3 parties : tête, thorax et abdomen. Sur la tête, on trouve les yeux, les antennes et les pièces buccales. Sur le thorax, il y a les ailes, les orifices pour respirer et les 6 pattes. L’abdomen contient les principaux organes internes pour la reproduction, la digestion et la respiration. Le sang des insectes est un liquide jaunâtre ou verdâtre; c’est de l’hémolymphe, un liquide principalement composé d’eau dans lequel baignent leurs organes et qui transporte les nutriments du corps.

Un développement à plusieurs stades!

Il y a deux modes de développement chez les insectes : hémimétabole ou métamorphose incomplète et holométabole ou métamorphose complète. Chez les hémimétaboles, comme le grillon des champs, il y a trois stades de développement : œuf, larve et adulte. Les larves ressemblent aux adultes avec les ailes en moins, et les pièces buccales peuvent être différentes. Chez les holométaboles, comme le papillon, il y a quatre stades de développement : œuf, larve, nymphe et adulte. Dans ce cas, la larve est vraiment différente de la forme adulte et la nymphe est généralement immobile et ne se nourrit pas.

Cycle de développement des insectes. © Larousse.

Les insectes et les changements de température

Il ne faut pas oublier une autre caractéristique majeure chez les insectes. Ils ne contrôlent pas la température de leur corps; elle varie selon la température du milieu ambiant. Ce sont des ectothermes. Que font-ils alors lorsque le mercure descend?

Tous les êtres vivants, y compris les insectes, doivent faire face aux conditions particulières de l’hiver : la neige, l’énergie, la radiation, le froid et le souffle du vent. On obtient l’acronyme NERFS(v). Cela nous rappelle qu’il faut avoir les nerfs solides pour survivre en cette saison!

Migrer!

Migration des monarques. © Monarch watch.

La stratégie la plus spectaculaire pour un insecte est sans aucun doute celle adoptée par le papillon monarque. Des millions de papillons monarques (Danaus plexippus) quittent le Canada et le Québec à l’automne vers les forêts de la région mexicaine du Michoacan. Les papillons parcourent près de 5 000 km pour un voyage d’environ deux mois. Récemment, un scientifique a identifié un gène qui serait impliqué dans ce phénomène. Ce gène agirait sur la formation des muscles qui servent à voler. Ce ne sont pas tous les papillons monarques qui effectuent la migration et il semble que les résidents ne possèdent pas ce gène!

Mourir!

Oothèque de mante religieuse. © Maciej Bonk, CalPhoto.

Plusieurs espèces d’insectes meurent au stade adulte. Avant de mourir, les femelles auront pondu des œufs pour assurer la survie de leur espèce. Les œufs, quant à eux, doivent tout de même résister au froid. La mante religieuse (Mantis religiosa) protège ses œufs dans une oothèque. Il s’agit d’une capsule rigide comme une sorte de mousse isolante dans laquelle il y a des centaines d’œufs. Au printemps, les larves, des adultes en miniature, en sortiront.

Chez les grillons et les criquets, selon les espèces, les œufs sont déposés dans le sol ou insérés dans la tige de plantes.

Chez les bourdons et certaines espèces de guêpe qui vivent en colonie, seule la reine fécondée demeure en vie. Elle ira trouver refuge sous la terre et au printemps elle commencera à construire un nid et à pondre pour donner naissance aux ouvrières.

Rester actif

Abeilles. © Carl Dennis, Auburn University, Bugwood.

Diverses stratégies sont employées par les insectes qui affrontent l’hiver. Peu d’espèces demeurent actives sous la forme adulte. Les abeilles font exception : elles se regroupent en un amas compact autour de la reine et elles agitent les ailes pour conserver la chaleur. Les individus changent de position pour profiter de la température plus élevée au centre. Les abeilles consomment le miel qu’elles ont produit. Les apiculteurs qui ont récolté le miel doivent fournir un liquide sucré à leurs abeilles pour compenser.

Les blattes, les poissons d’argent et les grillons des maisons s’en tirent très bien, car ils choisissent le confort de nos habitations.

Notonecte. © David Cappaert, Michigan State University, Bugwood.

Le notonecte et le plécoptère poursuivent leurs activités dans les cours d’eau. Les nymphes de plusieurs espèces de plécoptères et de libellules se retrouvent dans le fond des lacs. La température varie de 0 °C à 4 °C dans le plan d’eau, c’est très confortable lorsqu’il fait -25 °C à l’extérieur en janvier!

Vers la fin de l’hiver, par une belle journée ensoleillée, tu pourrais apercevoir sur la neige de minuscules points noirs. Si tu t’approches et que tu observes bien, tu seras étonné. Les points bougent, ils sautent même! Ce sont des collemboles (Hypogastrura tooliki) communément appelés puces des neiges. Ils n’ont rien à voir avec les puces cependant. Ce sont des décomposeurs et on peut en compter des dizaines de milliers parfois. On dit même qu’ils ralentissent les skieurs lorsqu’ils s’accumulent dans les pistes de ski de fond au printemps.

Collemboles. © Jean-Sébastien Bouchard.

Rester endormi (en diapause)

Coccinelles. © USFWS.

Les insectes n’hibernent pas; l’hibernation est propre aux animaux endothermes comme les mammifères. Les insectes entrent en diapause, un mécanisme contrôlé par des hormones liées à la photopériode, c’est-à-dire la durée des périodes de jour et d’obscurité. Avec les journées plus courtes à l’automne, donc offrant moins de lumière, même toi tu ressens peut-être l’envie de ralentir un peu, non? Chez les insectes, c’est le signal, et tous les stades de développement, œuf, larve, nymphe, adulte peuvent être dans cet état de torpeur. La diapause a toujours lieu au même moment pour une espèce donnée.

Chez les coccinelles, ce sont les adultes qui se regroupent. Tu en as peut-être déjà vu sur les murs de la maison? C’est la même chose avec les mouches qui vont entrer et se cacher dans les fissures. Elles paraissent toutes engourdies mais elles se « réveillent » parfois et volent dans la maison en se frappant partout sur les murs et au plafond!

Si tu regardes sous l’écorce des arbres, tu verras peut-être un papillon : le morio (Nymphalis antiopa). Il se cache entre l’écorce soulevée des arbres morts ou entre les bûches cordées.

Plusieurs espèces de papillons entrent en diapause à l’état de cocon ou de chrysalide. Tu peux trouver des cocons de papillons de nuit, les saturnidés, fixés aux branches des arbres fruitiers. Si tu les transportes dans la maison, il ne se passera rien. Le développement est arrêté; ce n’est pas la chaleur qui réactivera la croissance. Tout reprendra au printemps avec la durée du jour qui va allonger.

Lorsque tu as ramassé les feuilles mortes cet automne sur le terrain, tu as peut-être vu la chenille Isia Isabelle (Pyrrharctia isabella) enroulée sur elle-même au sol. Elle est en diapause! Sa croissance est interrompue pour l’hiver. Elle reprendra le printemps suivant.

Certaines larves d’éphémères vivant dans les lacs gelés de Norvège cessent de respirer pendant 3 à 4 mois lorsqu’elles sont en diapause.

La diapause, comment ça fonctionne?

Tout le fonctionnement des systèmes passe en mode arrêt ou presque. L’insecte ne respire plus, il ne mange plus, il ne grandit plus. Dans cet état de torpeur, il résiste au froid par la production dans ses cellules de toutes sortes de substances qui agissent comme antigel. La plus connue est le glycérol, mais il y a aussi le mannitol, le sorbitol et le thréitol. L’insecte évacue également le plus d’eau possible de son corps pour éviter le gel.

Les insectes les plus faciles à repérer sont ceux qui causent la formation de galles sur les plantes. On les appelle des insectes galligènes. Ils injectent une hormone dans la plante qui réagit en produisant plus de tissus. L’insecte se réfugie dans la galle et peut même y trouver de la nourriture. Tu as sans doute déjà vu la galle de la verge d’or. Il s’agit de l’œuvre d’une mouche qui ressemble à une mouche à fruit. Si tu ouvres la galle, tu verras une larve, Eurosta solidaginis. La larve n’est pas tout à fait à l’abri des prédateurs dans cette gale. Une espèce de guêpe équipée d’un long ovipositeurOvipositeur : Organe de la ponte des insectes femelles. peut y pondre ses œufs dans la chambre ou même directement sur la larve.

À gauche : Galle de la verge d’or par la mouche Eurosta solidaginis. © Tanya Dewey.
À droite : Larve de Eurosta solidaginis. © Phil Myers.

L’extrémité des rameaux des saules est fréquemment porteuse d’une galle facile à reconnaître, qui forme une excroissance feuilletée en forme de cône (et qui ressemble parfois à un bouton de rose ou à un ananas). Il s’agit du lieu d’hivernement d’une larve d’un petit insecte diptère, la cécidomyie strobilaire (Rabdophaga strobiloides). Elle s’y nourrit durant l’été, alors que la galle est encore verte, y passe l’hiver et en sort lorsque les feuilles devenues grises se déploient au printemps.

Il paraît que…

Certaines espèces de coléoptères ont jusqu’à 30 % de leur poids en glycérol, ce qui leur permet de supporter des températures atteignant -50 °C.
Le bourdon peut faire monter la température de son corps à 30 °C même s’il fait seulement 5 °C. Il contracte ses muscles thoraciques!
La coloration de la chenille Isia Isabelle prédirait la rigueur de l’hiver qui s’approche. Plus les bandes noires aux extrémités sont larges plus l’hiver sera froid.
La chenille du Bombyx du Groenland peut rester gelée plus de 10 mois par -50 °C.