Insectes aquatiques en Île-de-France: des sentinelles… Soirée Naturparif – 20 mai 2015 - Pantin

Généralités et rappels Ce sont des insectes: une tête, un thorax, un abdomen; Une paire d’antennes Trois paires de pattes; Deux paires d’ailes, dont l’une peut être de taille réduite ou même manquer.

Généralités et rappels Ils appartiennent à onze ordres d’insectes de notre pays. Soient environ 3800 espèces. Leur cycle vital s’accomplit dans deux milieux: aquatique puis aérien.* Deux modes de développement. * Exception pour quelques espèces

hétérométaboles

holométaboles

1. Les éphémères

Présents depuis ≈ 300 MA (fin du Carbonifère de l’ère primaire) Les éphémères Présents depuis ≈ 300 MA (fin du Carbonifère de l’ère primaire) Actuellement environ 2500 espèces mondiales. dont 142 en France Liés aux eaux douces, le plus souvent courantes Cycle avec une longue phase larvaire aquatique et une courte phase adulte aérienne

Caractères anatomiques principaux Les éphémères Caractères anatomiques principaux Antennes courtes Une seule griffe aux pattes Branchies larvaires le long des côtés de l’abdomen Deux longs filaments abdominaux (cerques) Un paracerque central, surtout chez la larve Ailes de taille inégale, la postérieure pouvant être très réduite voire manquer, et tenues le plus souvent dressées verticalement, parfois horizontales

Taille du corps variable, de 2,5 à 50 mm Les éphémères Taille du corps variable, de 2,5 à 50 mm Larve de Caenis 3 mm de long Larve d’Ephemera 35 mm de long

2. Les Odonates

Présents depuis ≈ 300 MA (fin du Carbonifère de l’ère primaire)* Les Odonates Présents depuis ≈ 300 MA (fin du Carbonifère de l’ère primaire)* Environ 5500 espèces mondiales dont 94 en France Liés aux eaux douces, le plus souvent stagnantes Cycle avec une longue phase larvaire aquatique et une phase adulte aérienne active * Mais formes ancestrales

Les Odonates Les libellules

Les Odonates Les demoiselles

3. Les Plécoptères

*et sous-espèces selon les auteurs Les Plécoptères Présents depuis ≈ 280 MA (Permien de l’ère primaire) Environ 1800 espèces dans le monde (188* en France) Liés aux eaux douces, et souvent les sources Cycle avec une longue phase larvaire aquatique et une phase adulte aérienne *et sous-espèces selon les auteurs

Caractères anatomiques principaux Les Plécoptères Caractères anatomiques principaux Antennes longues Deux griffes aux pattes Branchies larvaires (pattes, « cou »,…) Deux filaments abdominaux (cerques) Ailes posées à plat sur le corps, de taille sensiblement égale, mais pouvant être très réduites chez certaines espèces

4. Les Trichoptères

Présents depuis ≈ 230 MA (Trias de l’ère secondaire) Les Trichoptères Présents depuis ≈ 230 MA (Trias de l’ère secondaire) Environ 7000 espèces mondiales (475 en France) Liés aux eaux douces courantes et stagnantes Cycle avec une longue phase larvaire aquatique et une phase adulte aérienne** ** exception pour deux espèces en France

larves avec un étui (fourreau)…. ou sans étui Les Trichoptères Deux grands groupes: larves avec un étui (fourreau)…. ou sans étui

Caractères anatomiques principaux Les Trichoptères Caractères anatomiques principaux Larves: une paire de crochets anaux, des yeux en forme de tache, antennes courtes, une griffe aux pattes, souvent des branchies, capables de tisser de la soie Adultes: longues antennes, yeux composés éperons sur les pattes, ailes tenues en toit sur l’abdomen et recouvertes de soies. très réduites chez certaines espèces

5. Les Coléoptères

Présents depuis ≈ 280 MA (Permien de l’ère primaire) Les Coléoptères Présents depuis ≈ 280 MA (Permien de l’ère primaire) Sur les 300 000 espèces mondiales 40 000 peuvent êtres considérées aquatiques (674 en France) Liés aux eaux douces courantes et stagnantes Cycle avec une phase larvaire aquatique et une phase adulte aérienne ou aquatique

Caractères anatomiques principaux Les Coléoptères Caractères anatomiques principaux Larves: grande diversité de forme et de taille (1 mm à 6 cm) Adultes: première paire d’ailes transformée en élytres, même diversité de forme et de taille que pour les larves.

6. Les Diptères Cliché Michel Noël, GPLC

Présents depuis l’ère Secondaire Les Diptères Présents depuis l’ère Secondaire 150 000 espèces mondiales mais relativement peu sont considérées comme étant vraiment aquatiques (Moustiques, Chironomes, Simulies,…) Liés aux eaux douces stagnantes et courantes Cycle avec une phase larvaire aquatique et une phase adulte aérienne, de durée variable selon les saisons

Caractères anatomiques principaux Les Diptères Caractères anatomiques principaux Larves: thorax sans pattes articulées, yeux en forme de tache; grande diversité de forme, dont notamment la tête rétractile. Adultes: une seule paire d’ailes rabattues sur l’abdomen, les postérieures transformées en balanciers; également grande diversité de forme. très réduites chez certaines espèces

7. Les Hémiptères hétéroptères

Les Hémiptères hétéroptères 35 000 espèces mondiales (Punaises) dont quelques milliers parmi le sous-ordre des Hétéroptères sont aquatiques ou semi-aquatiques 88 espèces en France Liés aux eaux douces stagnantes et courantes Larves et adultes peuvent se côtoyer dans les milieux.

Les Hémiptères hétéroptères Caractères anatomiques principaux Rostre à l’appareil buccal Yeux composés Deux paires d’ailes à plat sur l’abdomen et dont les antérieures sont à moitié membraneuses; mais ces ailes sont souvent de taille réduite voire absentes Grande homogénéité de forme entre larves et adultes, occupant les mêmes milieux très réduites chez certaines espèces

8. Et les autres… Les Mégaloptères (Sialis) Les Planipennes (Osmylus) Sialis adulte Les Mégaloptères (Sialis) Les Planipennes (Osmylus) Les Lépidoptères (5 espèces en France) Les Hyménoptères (1 espèce en France, parasite de quelques Trichoptères)

Des défis:1. Respirer Deux grands modes de respiration: Prélever le dioxygène dissous dans l’eau Prélever le dioxygène de l’air atmosphérique ce qui oblige l’animal à revenir à la surface Cette fonction vitale est un des facteurs qui régulent la colonisation du milieu par les insectes aquatiques

Exemple: les éphémères Respirer Exemple: les éphémères Les larves prélèvent le dioxygène dissous dans l’eau par l’intermédiaire de leurs branchies 5 à 7 paires de branchies selon les espèces et toujours en position abdominale Constituées d’une ou deux lames et/ou de filaments parcourus par un réseau de trachées Agitation des branchies pour brasser l’eau

Respirer

Exemple: la Ranatre Respirer La ranatre (punaise aquatique) se tient généralement près de la surface de l’eau, où s’ouvre un long tube (siphon) qui prolonge son abdomen et permet ainsi les échanges gazeux

Respirer

Des défis:2. Manger Deux grands modes de respiration: Prélever le dioxygène dissous dans l’eau Prélever le dioxygène de l’air atmosphérique ce qui oblige l’animal à revenir à la surface Cette fonction vitale est un des facteurs qui régulent la colonisation du milieu par les insectes aquatiques Le grand nombre d’espèces implique une grande diversité et donc un vaste ensemble de régimes alimentaires. Les insectes aquatiques sont présents à de nombreux maillons des chaînes et réseaux alimentaires. Enfin, certains insectes ne mangent pas à la phase adulte (éphémères, quelques Plécoptères et Trichoptères,…).

Exemple: la larve d’éphémère Manger Exemple: la larve d’éphémère Les larves d’éphémères possèdent un ensemble de pièces buccales autour de la bouche leur permettant de prélever leurs aliments, en grande majorité des algues microscopiques (diatomées) et de micro débris végétaux.

Manger

Deux niveaux trophiques pour deux insectes aquatiques: Manger Deux niveaux trophiques pour deux insectes aquatiques: un Plécoptère et un éphémère

Une place dans les réseaux trophiques Manger Une place dans les réseaux trophiques Baetopus tenellus Prosopistoma pennigerum

Cycle vital Exemple des éphémères: (o) (l) (L) (N) (s) (I)

Cycle vital 1. Œuf

Cycle vital 2. Larve (Torleya major) Croissance par mues successives

3. Adulte subimago (Torleya major) Cycle vital 3. Adulte subimago (Torleya major)

Cycle vital 4. Imago (Torleya major)

La mue imaginale chez un éphémère Cycle vital La mue imaginale chez un éphémère Imago Exuvie de la subimago

Cycle vital Imago

Cycle vital Imago

Sortie de la nymphe d’un Trichoptère de son étui Cycle vital Sortie de la nymphe d’un Trichoptère de son étui Imago

des émergences massives chez des éphémères Cycle vital des émergences massives chez des éphémères Les larves de certaines espèces ont tendance à effectuer leur mue subimaginale (émergence) de manière synchrone: il s’ensuit des vols massifs d’adultes, en des essaims de plusieurs dizaines de milliers d’individus: c’est la manne.

Cycle vital Cas de « parasitisme »

5. accouplement Cycle vital Chez les éphémères l’accouplement a lieu en vol, les femelles traversant des essaims de mâles en vol pendulaire

Cycle vital Des pièces anatomiques adaptées permettent aux mâles de repérer puis de saisir les femelles en vol: Leurs yeux volumineux, parfois « en turban » Leurs longues pattes antérieures Leurs pinces génitales du bout de l’abdomen

Cycle vital Chez les Plécoptères, les mâles appellent les femelles en tambourinant sur le sol…

Cycle vital

6. ponte Les femelles d’éphémères pondent leurs œufs (quelques Cycle vital 6. ponte Les femelles d’éphémères pondent leurs œufs (quelques centaines à plusieurs milliers) selon divers modes: expulsion d’un long cordon en une seule fois, ponte de quelques œufs libérés à la surface de l’eau, descente de la femelle le long d’une tige immergée,.… Cordon d’œufs

Cycle vital Cordon d’œufs

Cycle vital Cordon d’œufs

Cycle vital Cordon d’œufs Ponte de Trichoptère

Cycle vital Avant la ponte les femelles adultes réalisent souvent un vol dit « de compensation » en remontant le cours d’eau sur plusieurs centaines de mètres, cela pour annuler la dérive des larves soumises au courant. Ainsi la recolonisation des secteurs amont de la rivière reste possible.

Écologie Les insectes aquatiques colonisent la plupart des milieux aquatiques d’eau douce: cours d’eau (de la source au fleuve), lacs, étangs, mares, lavoirs, flaques…, en fonction de l’exigence des espèces, principalement devant la quantité d’oxygène disponible. Et ce du niveau de la mer jusqu’à plus de 2700 m d’altitude en France

écologie Quelques habitats

Écologie

Écologie

Écologie Les milieux aquatiques (ici un cours d’eau) sont des ensembles de micro-habitats (grosse pierre, sous berge, racines des arbres de la rive, tas de brindilles,…)

La richesse en micro-habitats conditionne la biodiversité. Ensuite Écologie La richesse en micro-habitats conditionne la biodiversité. Ensuite de nombreuses caractéristiques environnementales sélectionnent la présence des espèces (débit, température, qualité de l’eau, nature du substrat, lumière, …). La respiration branchiale rend plus sensible à la qualité de l’eau et sa teneur en dioxygène dissous.

Écologie Plus le milieu s’appauvrit en micro-habitats plus la diversité en espèces diminue (spécialisation).

Écologie Rivière subissant une pollution de type organique: dégradation des micro-habitats, perte de biodiversité

Écologie Micro-habitat de marais du Val d’Oise (source) colonisé par cet éphémère.

Micro-habitat d’un odonate protégé Écologie Micro-habitat d’un odonate protégé

Cours d’eau d’Île-de-France: des milieux très fragiles Écologie Cours d’eau d’Île-de-France: des milieux très fragiles

Écologie

Écologie Nécessité de réhabiliter certains milieux

Les insectes aquatiques sont des indicateurs de la qualité Bio-indicateurs Les insectes aquatiques sont des indicateurs de la qualité des milieux aquatiques, notamment de la pollution organique, en relation avec leur besoin en dioxygène dissous. Il existe en France un protocole normé qui permet d’utiliser les macro-invertébrés aquatiques pour contrôler la qualité des Milieux (IBGN) Filet Surber

Bio-indicateurs Bien connaître les communautés d’insectes aquatiques permet la protection des milieux Filet Surber

Notre responsabilité Bio-indicateurs Quelques cas: Filet Surber Arthroplea congener, espèce pratiquement disparue en Europe, une seule station connue à ce jour en France Ametropus fragilis, deux stations connues dans la Loire, trois exemplaires collectés à ce jour Filet Surber

Merci à vous Et d’autres les aiment aussi… Opie-benthos Cliché Michel Noël, GPLC

Merci à vous Ce sont des sentinelles et en plus ils sont beaux! Opie-benthos Ce sont des sentinelles et en plus ils sont beaux! Merci à vous

Pour en savoir (beaucoup) plus: www.opie-benthos.fr Opie-benthos est un groupe de travail de l’Opie dédié à la connaissance de l’entomofaune aquatique, notamment par le pilotage de quatre inventaires nationaux Pour en savoir (beaucoup) plus: www.opie-benthos.fr Opie= Office pour les insectes et leur environnement

Opie-benthos Libellule ou Demoiselle? Merci à vous

Opie-benthos Éphémère, Plécoptère ou Trichoptère ? Merci à vous

Opie-benthos Coléoptère, éphémère, Odonate? Merci à vous