1
Q
Généralité du système sensoriel des insectes
A
- Ils permettent de réagir de manière sélective aux signaux de leur environnement
- Ils permettent de différencier leurs hôtes (végétaux et animaux) et de réagir aux facteurs microclimatiques (humidité, température, circulation de l’air, etc.) : certains insectes ont de shôtes des plantes donc on peut de différente manière vérifier que c’ets bien le bon individu
- Une grande partie de l’activité des insectes a lieu la nuit : vision peu développée et audition et odorat très développée (compense pour faible vision)
- L’insecte est isolé de son environnement extérieur par une barrière cuticuliare relativement insensibles et imperméable
- Les sensilles sont les organes qui permettent la détection des stimulus externes
2
Q
Les stimuli mécaniques sont :
A
- Le toucher : bonne proie ou si prédateur proche
- L’étirement et la tension du corps : si prêt faire bond de bonne envergure
- La position : savoir où se situe le corps en fonction de l’environnement
- La pression : si insecte av profondément dans l’eau
- La gravité
- Les vibrations : communication
3
Q
Sensille trichoïde
A
- Permet détecter les stimuli mécanique
- Il est composés de 3 types de cellules qui sont les cellules trichogènes, tormogène et neurone sensoriel
- L’ampleur de l’influx nerveux sera liée à l’importance de la déviation du poil (pas tout les insectes ont la même sensibilité).
4
Q
Types de cellules de la sensille
A
- Cellule trichogène : elle fait pousser le poil
- Cellule tormogène : elle fait pousser le socle
- Neurone sensoriel : développe une dendrites dans le poil et un axone qui s’enroule vers L’intérieur pour se lier à d’autres axones et former un nerf connecté au système nerveux central.
5
Q
Réception sonore
A
- Le son est une fluctuation de pression qui est transmise sous forme d’onde par le mouvement de l’air ou du substrat
- Les humains perçoivent des fréquences de 20 à 20 000 Hertz
- Les insectes perçoivent des fréquences de 1 à 100 000 Hertz
- Les sons ne sont pas captés par les mêmes structures selon la distance de l’insecte.
6
Q
La réception sonore est nécessaire à ?
A
- La reproduction de certaines espèces comme les orthoptères
- LA défense contre les prédateurs (ex : papillons vs chauve-souris)
7
Q
Réception de sons de proximité
A
- Permise par les sensilles trichoïdes et les organes de Jonhston qui sont localisés dans le second segment antennaire (pas chez tous les insectes , il est retrouvé chez les mouches).
- On a aussi l’organe subgénual qui est localisé dans les tibias de certaiens espèces qui va permettre de détecter des vibrations en provenance du sol.
8
Q
Que permettent les organes de réception de sons de proximité de type trichoïde et organe de Jonhston?
A
- Détecter des courants d’air et l’approche de prédateurs ou d’un partenaire sexuel (les moustiques mâles peuvent détecter de cette manière les individus potentiels. Ils iront pas vers d’autres mâles ou des femelles immatures, ils ne pourront pas détecter leur fréquence de battement d’ailes).
9
Q
Réception des sons lointains
A
- Tympan
o Membrane qui réagit aux sons lointains qui sont transmis par les vibrations aériennes
o Membranes associées à des sacs remplis d’Air, notamment des trachées modifiées qui viennent améliorer la réception des sons
o Retrouv.es chez au moins sept ordres d’insectes (évolué plusieurs fois au cours des années).
10
Q
Chez qui les organes de réception lointans et sonore sont bien développés?
A
- Les organes de réception sonores sont particulièrement bien développés chez les orthoptères car ils permettent la communication entre les mâles et les femelles.
- Date de puis longtemps
11
Q
Tympan orthoptère
A
- oN peut voir sur l’image la petite membrane qui va ressembler à une peau de tambour qui va donner sur les trachées acoustiques. Les vibrations seront à partir de là captées par le tympan (pas sur cuticule car pas sensible). Le sons va pénetrer le tympan, entrer dans la chambre et il sera mplifié. C’ets ici qu’on comprendra les sons et on pourra comprendre d’où ils viennent
12
Q
Production de sons
A
- Stridulation
o Cette méthode de production de sons consiste à frotter une partie spécialisée du corps nommé le grattoir contre une autre qui est la lime ou le peigne. La lime possédant une série de dents sur elle viendra ainsi vibrer au contact du grattoit. Le frottement sera générlamenet peu bruyant mais il sera amplifié de différentes manièrs (ex : utilisation d’un terrier en forme de cornet, forme des ailes, sacs d’airs interne, etc.). Les orthoptères auront tous amplification de leur sons à l’aide de leur tegmina. - Distorsion musculaire
o Contraction et relaxations musculaire alternées d’une zone spécialisée de la cuticule nommée timbale ce qui permet de produire des clics individuels ou des impulsions sonores. Il est connus principalement chez les cigales, juste les mâles. Les timbales vont être situés dorsolatéralement, une de chaque côté, sur le premier segment abdominal. À cet endroit, le muscle de la timbale viendra déformer la membrane pour produire un son et lors de la relaxation la tombale élastique reviendra au repos. C’est l’alternance entre la contraction et le relâchemnt dyu tymbale qui eprmettra de produire le sons. - Brouillage de l’écholocalisation (sonar jamming)
13
Q
Parasitoïdes et sons
A
- Certains parasitoïdes vont utiliser les sons pour localiser leurs hôtes. Par exemple, ormia ochracea va être attirée apr la stridulation des grillons. EN général, les sons sont produits pour communiquer entre individus d’une même espèce, mais ici on a un désavantage de la production de bruit par le fait que les parasitoïdes en prennent avantage pour retrouver leurs proies.
- Cette mouche va avoir une membrane dans le corps qui va lui permettre d’amplifier les sons qui viennent d’un côté et de l’autre de son corps lui permettant ainsi de localiser assez bien leur proie
14
Q
Pourquoi difficile petits insectes percevoir les sons et trouver d’où ça provient ?
A
- Car il y a une petite distance entre les tympans. Ça ajoute de la confusion.
15
Q
Production du bruit cigale
A
- On voit que les mucles rattachés au timbale sont relâché en laternance. Le fait de relâcher la membrane soudainement va produire une vibration qui sera amplifiée par le caisson qui ets le 1er segment abdominal où une grande partie sera vide.
16
Q
Brouillage de l’écholocalisation
A
- Plusieurs espèces de papillon nocturnes vont produire des ultrasons (tymbale)(principalement pour la communication sexuelle), mais qui vont aussi pouvoir être utilisés pour dévier les chauves-souris lors de leurs attaques en interférant avec le sonar du prédateur, en imitant le son d’un autre prédateur ou en l’avertissant.
- Des papillons ont été capable de développer des structures pour entendre le son et être capable de percevoir le son envoyé par les chauves-souris qui en le percevant peuvent réagir en activant leur timbale de manière importante pour brouiller le signal de prédateur.
o La réverbération eprmet d’habitude de savoir où est la proie, mais ici le papillon fait du jamming pour immiter soit le son d,Un autre prédateur, intéreférer avec le sonar (pas supposé entendre ça) ou dire un avertissement (je suis toxique).
17
Q
Détection variation de température
A
- Certains insectes ont des senseurs localisés dans les antennes et les pattes ce qui permet de détecter des informations de température à courte distance. Ceci peut être utile pour savoir si une soruce de chaleur est trop grande.
- Certains audtres insectes vont détecter des radiations infrarouges signe de chaleur pour :
o Détecter à très longue distance des feux (jusqu’à 100 km) pond leurs œufs dans des arbres affaiblis ou morts par les feux permettant d’éviter la défense, production de sève, faite par les insectes.
o Détecter des structures végétales plus chaudes comme els cônes qui sont plus nourrissantes
18
Q
Leptoglossus occidentalis – température
A
- Cette espèce va pouvoir avec son système sensoriel détecter les cônes grâce leur température plus élevée. Il va se nourrir de la sève de la graine dans les cônes de pain qui est une structure qui dégage beaucoup de chaleur à cause de leur forme. Elles perdront rapidement leur chaleur avec un détecteur thermiques où elles peuvent détecter plus facilement les structures qui leur intéresse le plus.
19
Q
Thermorégulation
A
- Les insectes sont des poïkilothermes qui sont donc principalement impactés par la température externe.
- Plusieurs insectes pourront modifier à la baisse ou à la hausse leur température
o De manière comportementale en utilisant la chaleur externe (ectothermie)
Exposition au soleil ou recherche d’ombre
Positionnement des ailes et du corps : met en hauteur et corps en direction du soleil
Rehaussement du corps par rapport au substrat : fourmis en milieu désertique
Coloration du corps : noir = ils sont vus le matin quand le soleil est moins fort et blanc plus tard en journée car ils sont capable de tolérer une radiation solaire plsu élevée à cause de la coloration de leur corps.
o Par des mécanismes physiologiques (endothermie)
Repose principalement sur le métabolisme associé au vol (94% de l’énergie qui est générée sous forme de chaleur et 6% qui est consacrée à la force mécanique des ailes)
Alternance entre le vol actif et le vol plané pour éviter la surchauffe du corps : on veut pas de la surchauffe donc on doit alterner. On a une diminution de 1°C par seconde dès qu’on arrête le vol
Augmentation du rythme cardiaque pour augmenter la circulation de l’hémolymphe vers l’abdomen : on chauffe les portions plus froides en général. Si on veut que le reste du corps diminue on va envoyer à l’abdomen qui est plus froid de refroidir l’abdomen
20
Q
Perception de l’environnement par les chimiorécepteurs
A
- Chimiorécepteurs de contact (gustative) : utile pour alimentaire et le reproductif, solide et liquide
o Sur les pièces buccales : galléa pour nourriture toxique, savoir si mur, etc.
o Sur les pattes : touche quelque chose de sucré
o Sur l’ovipositeur : on fait saigner la larve qui est dans quelque chose pour vérifier avec le gustatif si on fait face à la bonne espèce. On a pas toutes les espèces utilisables donc on veut vérifier si on a la bonne espèce et pas perdre de l’énergie en pondant dans la mauvaise espèce. - Chémoréception à distance (olfactive)
o Principalement sur les antennes via des sensilles multipores : signaux dans l’air
21
Q
Types de sensiles pour l’odeur – antennes papillons
A
- Ce sont des sensilles multipores. Elles pourront détecter des petites concentration de produits chimiques car il y aura présence de multipels sensilles avec multiples pores, les rendant ainsi extrêmement sensibles.
- Entre les deux antenens du papillon des petits fils qui sont des sensilles multipores. Comme des petits poils avec à l’intérieur des petits trous où les molécules chimiques rentrent et quand elles touchent les dendrites permettent d’envoyer un influx nerveux qui pourra être analys. Pour savoir la nature de la substance chimique.
22
Q
Phéromonones sexuelles – types accouplement
A
- Phéromones d’attraction sexuelle qui agit à distance et sert à localiser le partenaire
- Phéromone de séduction qui agit à proximité et sert au rapprochement final
23
Q
Phéromones
A
- Substances sécrétées par un individu à L,extérieur de son corps et reçues par un second individu de la même espèce chez qui elles déclenchent une rxt spécifique
- Produites par des cellules exocrines dérivées des cellules épidermiques
- On va avoir différents types de phéromones
o Sexuelle, d’agrégation, d,ESPACEMENT, FORMATion de pistes, d’alarmes
24
Q
Les phéromones sexuelles
A
- Généralement relâché par les femelles à partir d’un producteur qui va libérer une phéromone qui va stimuler le comprotement du récepteur présent dans le panache odorant. On aura utilisation de molécule semblables chez nombreuses espèces, mais utilisation de proportion différentes selon les espèces ce qui les rends ainsi spécifiques.
- Deux types de phéromones agissent dans l’accouplement soit les phéromones d’attraction sexuelle qui agissent à distance et servent à localiser le partenaire et les phéromones de séduction qui agissent à proximité et servent au rapprochement final (clamer ou montrer grande disponibilité).
- Il est généralment relâché par les femelles
- Producteur libère une phéromone qui stimule le comportement du réceptuer présent dans le panache odorant : les insectes se déplacent et produisent des phéromones pour le répendre dans l’environnement.
- Les molécules semblables utilisées seront relâchées à des proportions différentes ce qui les rendra ainsi spécifique.
25
Phéromone attraction sexuelle – fonctionnement
- La femelle va partir voler et relâcher des phéromones dans l’environnement. Le mâle qui vole va recevoir les phéromones et se mettre dans le sens contraire du vent et voyager dans le panache environnant et quand il arrivera au bout il y aura une concentration de phéromone qui sera plus fiable ce qui lui indiquera qu’il doit revenir vers le centre. Il va continuer cette trajectoire en zig-zag. Sa capacité de capter de manière fine la diminution de concentration va lui permettre de différencier les endroits sans phéromone et retrouver la femelle.
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Phéromones de séduction
- Permet le rapprochement final entre deux individus
- Utilisé par Danaus gilipus : le mâle va saupoudrer les antennes de la femelle avec une phéromone en plein vol ce qui va la calmer et diminuer sa réaction de fuite naturelle . La femelle va se poser et l’accouplement se produire.
- Parfois besoin de consommer un certain nectar pour produire la phéromone
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Phéromone agrégation
- Mène les individus d’une même espèce à se rassembler autour de la source de la phéromone ce qui sert à
o Augmenter la sécurité contre la prédation
o Utiliser de manière maximale une ressource alimentaire
o Dépasser la résistance d,un hôte : certains insectes comme les scolides se développe dans le bois qui va se défendre contre les insectes et leur attaque. La plante va produrie des molécules qui vont attirer d,autres idnividus de l’espèce prédatrice ce qui va la rendre plus susceptible.
o Cohésion entre les insectes sociaux
o Augmenter des chances d’Accouplement
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Phéromones espacement
- Sert à limiter le nombre d’une même espèce à un même endroit
- Après l’accouplement ouy la ponte des phéromones de ce type seront déposé ce qui va dissuader d’autres individus de s’Accoupler ou pondre au même endroit.
o Beaucoup de rectrutement au début mais diminue par la suite pour pas tuer individus parasitoïdé.
o Montrer que colonie déjà présente pas assez de ressources pour deux colonies.
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Phéromones de formation de pistes
- Produites par les insectes sociaux ce qui va servir à mener les individus à une source de nourriture ou au nid. Ce sera uneffet de courte durée. Ce sera produit par des glandes de l’abdomen ou des pattes
o Éviter que les individus se perdent : dépose les phéromones avec le frottement de spattes avec le sol
o Courte durée pour pas que les fourmis aille sur des fausses pistes ancienne
o Pas directionnelle : pas capable de dire nid ou nourriture
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Phéromones alarme
- Produite principalement apr les insectes sociaux et est fait de composés volatils et non persistants qui vont se disperser facilement dans L’ensemble de l’agrégation. L’alarme est provoquée par la présence d’un prédateur ou d’une menace et sert à recruter de nouvelles ouvrières agressives afin d’attaquer le prédateur. Fuir ou attaquer
o Dure quelques minutes parce qu’on veut pouvoir rapidement dire qu’il faut faire quelque chose, mais souvent ce sont des fausses alertes. Donc il faut que si ce soit une fausse alerte qu’on soit capable de revenir à sa job initiale.
o Si continuelle = on continue emmètre la phéromone tant que la menace est présente.
o Les abeilels laisse le sac de venin qui va produire des phéromones d’Alarme comme ça l’individu piqué va garder les phéromones et les abeiles pourront voir qui est l’individu dangé.
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Substance sémiochimiques
- Kairomones : elle bénéficient au récepteur mais désavantagent le producteur
o Les herbivores vont détecter une plante-hôte par son odeur
o Mircèce produit apr le pin penderosa qui recrute un plus grand nombre de prédateurs mâle ce qui le désavantage. Mécanisme de défense perçu apr les autres individus prédateurs.
- Allomone : elles profitent au producteur en modifiant le comportement du récepteur tout ayant un effet neutre sur ce dernier.
o Plante qui attire un pollinisateur sans lui offrir de récompense
o Orchidées qui attirent des espèces. Pas d,effet sur l’abeille auter qu’elle pert son temps, mais bénéficie l’orchidée qui va pouvoir se polliniser.
o Parasitoïdes slotithes qui a impact sur les pins mais qui en même temps recrute des parasitoïdes des scolilte ce qui va défendre le pin des prédateurs.
- Synomones : bénéfiques tant pour le producteur que pour le récepteur
o Plante attaquée attire le parasitoïde de son agresseur
o CO2 utilisé par beaucoup d,insectes comme élément détecteur des hôtes
o Le signal de la plante qui est attaquée plus important que celui de l’individu hôte
- effets sur un individus d’une même espèces mais peut aussi être sur d,autres espèces
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Le dioxyde de carbone
- La détection des concentration de Co2 permet de nombreux processus biologiques d’importance chez certains insectes
o Localisation d,Un hôte
o Sélection d’un site de ponte favorable : papillon détecte le CO2 produit apr les plantes, ceux qui en produisent plus sont ceux qui ont une activité métabolique plus importante donc qui sont probablement en meilleure santé et permettent de fournir une meilleure ressource progéniture. SInons insectes percés qui relâche du co2 et donc plus facile à pondre dedans.
o Évitement d’un site de ponte défavorable : murissement trop important
o Régulation du taux de CO2 dans un nid : insectes sociaux peuvent vivre sous terre dans un endroit cloisonné, donc ils doivent détecter quand la quantité devient trop importante. On va faire des battements d’ailes proche de l’entrée si la wuantité devient trop importante. Ou sinon construire plius de cheminée par les fourmis.
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La vue des insectes
- La majorité des insectes ont la capacité de vision. Ils vont utiliser une lentille qui va servir de focaliser la lumière sur des cellules photosensibles.
- On va avoir le rhabdome
- On aura différentes manière de détecter la lumière
o Yeux composés
o Détection cutanée
o Stemmates
o Ocelles
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Qu’ets-ce que le rhabdome?
- Structure photoréceptrice des yeux des insectes. Importante
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Yeux composés
- Organes visuels les plsu sophistiqués des insectes qui est composés de nombreuses unités individuelles appelées des ommatidies
- L’image qui sera formée par l’œil composé sera une série de points lumineux d’intensités différentes
- Les ommatidies vont former une petite image qui lorsqu’elle arrivera au cerveau sera fusionné avec toute les images des ommatidies pour former une image complète.
- La lentielle est connectée au cristallin et ensuite au rhapdon.
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Détection cutanée
- Présence de récepteurs sensoriels sous la cuticule
- Absence de système optique
- Connue entre autre chez les insectes cavernicoles : vivent dans des cavernes
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Stemmates
- Présents chez les stades larvaires des insectes holométaboles (métamorphose complète). Il est composé d’une lentille cuticulaire à haute sensibilité à la lumière avec une faible résolution.
- Petite demi bulles sur le côté de la tête. Lenticule circulaire translucide connecté à un petit cristalin connect au rhapdome. Le sinsectes qui se déplace peu pas besoin de chercher beaucoup donc pas besoin d,une grande résolution. Ils auront une perception plutôt pour les changements dans les ondes et vibration.
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Ocelles
- Présents sur la tête de nombreux insectes généralement en groupe de trois. Ils sont très sensibles aux faibles intensités lumineuses et aux changements subtils de lumière. Ils auront une faible résolution.
- Plus petits que stémates.
- (Probablement vestige volutif qui permet de bien détecter le sondes et changement de luminosité et permet de bien protéger contre la prédation alors que els yeux composés servent plus à trouver la nourriture)
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La production de lumière
- Présent chez quelques groupes d’insectes
- Sert principalement à la recherche d’un partenaire ce qui va résulter d’un mélange temporaire de diverses substances.
- Les lucioles vont produire une enzyme la luciférase qui va oxyder un substrat, la luciférine, ce qui en présence d’ATP et oxygène fera de la lumière : oxyluciférine et lumière (deux compartiments qui quand mis ensemble produit la lumière) : mâle dit qu’il est prêt à s’accoupler et femelle répond si elle est réceptive.
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Mouche arachnocampa
- Insecte qui produit de la lumière : il ets retrouvé en nouvelle zélande. Cet insecte au stade larvaire va produire de la lumière par les tubules de malpighi. Ces mouches sont prédatrices sous formes larvaire et vont donc former des goutelettes collante et de la lumière pour attirer d’Autres espèces et les manger.
- Manière aussi pour les mâles de trouver la femelle : les mâles vont émerger plus tôt et vont aller vers les gros individus qui font beaucoup de lumière. Ils estiment qye ça va être une femelle et ils vont attendre qu’elel sorte pour qu’ils s’accouplent.
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