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Le tube digestif des insectes, régimes alimentaires et digestion



Le tube digestif des insectes, régimes alimentaires et digestion

Les différents types d’appareils buccaux chez les insectes

La tête des insectes forme un ensemble d’appendices adaptés à la nutrition (mandibules,palpes, maxilles, labium) mais aussi à la perception (yeux, ocelles, antennes). La forme de ces appendices buccaux est cependant extrêmement variable d’une famille à une autre.Néanmoins, le schéma de base reste le même : le labre (lèvre supérieure), une paire de mandibules (mâchoires), une paire de maxilles, le labium qui correspond à une seconde paire de maxilles qui ont fusionné et enfin l’hypopharynx où arrivent les conduits salivaires et qui sert de ’langue

Les insectes « broyeurs »

Le type primitif, à régime phytophage ou carnivore, se caractérise par des mandibules développées, puissantes et tranchantes, capables de couper et de mâcher des aliments solides, comme des feuilles, des graines ou d’autres insectes. C’est le cas des Coléoptères, des Hyménoptères (fourmis et guêpes), des Blattoptères (blattes), des Dermaptères (les forficules ou perce-oreilles), des Isoptères, des Orthoptères (sauterelles, criquets) et des larves de Lépidoptères

Leurs pièces buccales se caractérisent par la présence

 D’un labre qui correspond à la lèvre supérieure (première pièce buccale) ; il couvre la base des mandibules et forme la voûte de la cavité buccale des insectes 

 D’une première paire de grosses mâchoires très dures, en forme de pyramide triangulaire un peu aplatie, appelées mandibules, utilisées pour couper et broyer la nourriture

 D’une deuxième paire de mâchoires, les maxilles, utilisées pour mastiquer les aliments

 D’un labium (correspondant à la lèvre inférieure), qui est une structure simple.

 D’un hypopharynx ou « langue », qui correspond au fond, ou plancher, de la bouche. Chez les insectes carnivores, les mandibules sont bien développées

a- Les  broyeurs-suceurs

Certains insectes « broyeurs » se nourrissent exclusivement d’aliments liquides ou liquéfiés, même si parmi eux certains possèdent des mandibules bien développées. C’est le cas des Thysanoptères, de certains Diptères, des larves de dytique et de nombreux Névroptères. La larve de dytique, par exemple, est un prédateur si vorace qu’elle s’attaque même aux têtards de grenouilles et aux poissons de petite taille. Chacune de ses mandibules en forme de crocs est percée d’un étroit canal au travers duquel la larve injecte de la salive dans le corps de sa proie pour la liquéfier. Elle aspire ensuite l’intérieur de sa proie, devenu liquide, réalisant ainsi une digestion extra-orale

b- Les  broyeurs-lécheurs 

Certains de ces insectes « lèchent » leur nourriture avec une « langue » formée par la fusion du labium et des maxilles. C’est le cas des Hyménoptères (les abeilles ouvrières et les bourdons par exemple), dont l’abeille domestique est un parfait exemple : leurs mandibules ne sont utilisées que pour pétrir la cire pour en faire des alvéoles, et non pas pour couper des aliments. Les Trichoptères font également partie des « broyeurs-lécheurs »

 Les insectes  suceurs

Chez de nombreux insectes, incapables de couper et de broyer des aliments solides, la nourriture est exclusivement liquide. Chez ces insectes appelés « suceurs », les mandibules, les maxilles et certaines autres pièces buccales sont modifiées en stylets. Ces pièces buccales généralement allongées forment un long tube par lequel les aliments liquides sont aspirés. La bouche de ces insectes fonctionne généralement comme une pompe. Le nombre de stylets, leur agencement et leur fonctionnement permettent la distinction de différents groupes

a- Les « suceurs-lécheurs » type  suceur-labial 

Chez certains insectes « suceurs-lécheurs », comme les Diptères supérieurs (les Muscidés, Syrphidés et Tachinidés), le labium est très développé, formant une trompe molle appelée proboscis. Il est soutenu par des pièces chitineuses et peut se replier en Z sous la tête. Il ressemble à une éponge, terminée par deux lobes ou labelles, perforés de nombreuses pseudotrachées débouchant dans le pharynx et permet de pomper des aliments liquides. Ces insectes sont aussi capables de liquéfier des aliments solides avec leur salive

b- Les « suceurs-lécheurs » type  suceur-maxillaire

Les Lépidoptères adultes, dont les pièces buccales comprennent des palpes labiaux et des maxilles allongées, sont également des « suceurs lécheurs », de type « suceur-maxillaire ». Les maxilles sont soudées l’une à l’autre pour former une sorte de longue trompe spiralée. Au repos, cette trompe est enroulée sur elle-même, sous la tête. Elle se déplie pour aspirer le nectar des fleurs et le jus des fruits fermentés

c- Les  piqueurs-suceurs

Les insectes « piqueurs-suceurs » possèdent des pièces buccales appelées stylets leur permettant de percer la peau des animaux ou les tissus de végétaux afin d’aspirer les liquides internes. Certains d’entre eux, comme les cigales et les pucerons, se nourrissent de la sève des plantes. Ainsi les pucerons enfoncent leurs stylets dans les tissus de la plante jusqu’aux vaisseaux phloémiens afin d’y aspirer la sève élaborée

 Mécanisme et contrôle de la prise de nourriture

Avant la prise de nourriture, l’insecte effectue une série de séquences comportementales lui permettant d’accepter ou au contraire de rejeter la nourriture. Un criquet, par exemple, prospecte d’abord la surface de la plante avec l’extrémité de ses palpes riche en sensilles ; elles lui permettent de détecter les composés de surface et/ou les volatils, et de savoir ainsi si la plante est toxique ou acceptable comme source de nourriture. Le même type de comportement de « prospection » est observé chez la plupart des insectes phytophages tels que les chenilles de Lépidoptères et les Coléoptères. Il est généralement admis que la décision de prise de nourriture par un insecte dépend d’un équilibre entre la phagostimulation et la déterrence (détourner). Les principaux composés phagostimulants (Substances stimulants l'alimentation), induisant la prise de nourriture chez les insectes phytophages, sont les sucres hexoses comme le saccharose ainsi que certains composés constitutifs des cires de la cuticule des plantes. Les insectes mono- ou oligophages ayant un spectre de plantes hôtes restreint se nourrissent uniquement s’ils reconnaissent les composés caractéristiques de leurs plantes hôtes. C’est ainsi que les chenilles de Lépidoptères et les Coléoptères, se nourrissant de plantes de la famille des Brassicacées (le chou par exemple), sont stimulés par la présence de glucosinolates, des glucosides spécifiques de cette famille végétale. Chez les insectes se nourrissant de nectar, les sucres sont des phagostimulants puissants. Cependant, avant de se nourrir, ils effectuent une série de séquences comportementales comparables aux insectes « broyeurs » de feuilles. Si les tarses ne détectent pas une certaine concentration en sucres à la surface de la plante, le proboscis n’entrera pas en activité pour la prise du nectar. Chez les Lépidoptères, le proboscis, en forme de trompe, se déroule par une augmentation de la pression de l’hémolymphe de l’insecte. Les stylets des insectes « piqueurs-suceurs » phloémophages de petite taille (comme les pucerons, les cochenilles et les aleurodes) pénètrent les tissus de la plante via la sécrétion d’enzymes salivaires ; leur progression, principalement intercellulaire avant d’atteindre le phloème, est facilitée par la sécrétion d’une salive visqueuse qui se solidifie pour former une sorte de tunnel (la gaine sétale ou salivaire). La signification de cette gaine n’est pas clairement établie, mais elle doit permettre aux stylets de retrouver facilement leurs trajets vers les vaisseaux phloémiens et de limiter les phénomènes de cicatrisation des tissus de la plante. Chez les Lépidoptères, le proboscis, en forme de trompe, se déroule par une augmentation de la pression de l’hémolymphe de l’insecte. Les stylets des insectes « piqueurs-suceurs » phloémophages de petite taille (comme les pucerons, les cochenilles et les aleurodes) pénètrent les tissus de la plante via la sécrétion d’enzymes salivaires ; leur progression, principalement intercellulaire avant d’atteindre le phloème, est facilitée par la sécrétion d’une salive visqueuse qui se solidifie pour former une sorte de tunnel (la gaine sétale ou salivaire). La signification de cette gaine n’est pas clairement établie, mais elle doit permettre aux stylets de retrouver facilement leurs trajets vers les vaisseaux phloémiens et de limiter les phénomènes de cicatrisation des tissus de la plante. Chez les insectes se nourrissant de nectar, la prise de nourriture se fait par capillarité à l’extrémité du proboscis, puis le nectar est acheminé vers le système digestif de l’insecte à l’aide d’une pompe

La structure du tube digestif des insectes

Le tube digestif est limité par un épithélium simple et est composé de trois segments, un segment antérieur ou stomodeum, un segment médian ou mésentéron et un segment postérieur ou proctodeum

L’intestin antérieur (le stomodeum)

A l’entrée on a la bouche, on arrive dans le pharynx, puis l’œsophage, le jabot et le gésier, des coeca gastriques et des glandes externes lui sont associées. L’intestin antérieur est d’origine ectodermique, il est tapissé par une intima cuticulaires elle aussi renouvelée à chaque mue, il est ornementé de saillies qu’on appelle denticules ou râpes participant à la dégradation des aliments

L’intestin moyen (le mésentéron)

: Il a un rôle dans la digestion et l’absorption. En effet, les cellules constitutives sécrètent des enzymes digestives et peuvent absorber les produits de la digestion. Il est d’origine endodermique. Parfois chez certains groupes, comme les Crustacés par exemple, le mésentéron est associé à une glande digestive particulière, l’hépatopancréas

L’intestin postérieur (le proctodeum)

Il se termine par le rectum et l’anus, d’origine ectodermique il possède aussi une intima cuticulaire. Il y a réabsorption d’eau et certains ions. La paroi digestive est pourvue de muscles circulaires et longitudinaux qui assurent un mouvement du contenu du tube digestif vers l’extérieur, on parle de mouvement péristaltique. A la limite entre le mésentéron et le proctodeum on a des tubes, les tubes de Malpighi, ce sont des organes excréteurs qui ne concernent que les insectes. La morphologie et la physiologie du tube digestif est en relation avec le régime alimentaire de l’animal, il varie d’une espèce à l’autre, voire même à l’intérieur d’une même espèce


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