Les insectes sont parmi les plus petits animaux de la planète Terre. Il en existe de toutes sortes, volantes, terrestres et aquatiques, chacune avec des caractéristiques particulières qui permettent à l'espèce de vivre dans des écosystèmes spécifiques.
À bien des égards, les insectes sont différents de la plupart des animaux que nous connaissons, car leur morphologie est différente. L'une de ces particularités est la manière dont ils obtiennent de l'oxygène pour survivre. Si vous voulez savoir où les insectes respirent et comment les insectes respirent, ne manquez pas le prochain article sur notre site. Continue de lire!
La respiration des insectes
Le processus de respiration des insectes se déroule différemment de celui d'autres animaux mieux connus, comme les mammifères. Les mammifères, par exemple, sont caractérisés par l'obtention d'oxygène par le nez, d'où il passe dans les poumons pour être transformé en dioxyde de carbone qui est expulsé lors de l'expiration suivante; c'est l'explication de base de la procédure. Chez les insectes, cependant, ce mécanisme se déroule différemment. Alors, comment les insectes respirent-ils ?
Les insectes absorbent l'oxygène extérieur à travers les tissus corporels appelés spiracles, qui se retrouvent dans son exosquelette, au niveau de l'abdomen, sous forme de trous ou d'ouvertures dans le corps. Lorsqu'il est stocké dans les spiracles, l'oxygène est transporté vers les trachées des insectes , des tubes de plus petit diamètre qui sont répartis dans tout le corps et qui sont chargés de transporter ce l'oxygène aux trachéoles, sacs qui mesurent moins de 0,2 micromètres. Ces sacs agissent comme les poumons des insectes, sauf qu'ils sont situés dans différentes parties de leur anatomie. Les trachéoles se distinguent comme des membranes humides qui permettent l'échange entre les gaz qui viennent de l'extérieur et ceux qui sont à l'intérieur.
Une fois cette opération effectuée, les cellules de l'insecte reçoivent l'oxygène dont elles ont besoin et expulsent le dioxyde de carbone correspondant par les mêmes spiracles. Ce mouvement de gaz s'effectue dans le système respiratoire des insectes, le système circulatoire ou d'autres tissus ne sont pas impliqués. Autrement dit, comment un insecte incorpore-t-il l'oxygène de l'air et comment atteint-il ses tissus ? Par la respiration cellulaire, exactement comme les humains et tous les êtres vivants avec des cellules. Cependant, la respiration cellulaire est la dernière partie de l'ensemble du processus, qui implique des échanges gazeux, donc, si ce que nous voulons savoir, c'est quel type de respiration les insectes ont, comme nous avons pu le vérifier, suivre un système respiratoire trachéal
Cet appareil respiratoire fonctionne de la même manière pour tous les insectes terrestres, à l'exception que les plus petits n'ont pas à faire d'effort pour maintenir le fonctionnement des spiracles. Les spécimens de plus de 3 centimètres, cependant, effectuent un travail musculaire plus important pour effectuer la respiration en raison de leur taux métabolique plus élevé; c'est le cas des coléoptères, plus connus sous le nom de coléoptères (comme le coléoptère Deathwatch, également appelé Xestobium rufovillosum.
Comment respirent les insectes aquatiques ?
Seuls 6 % des insectes sont aquatiques. Du reste, certains d'entre eux vivent durant les premiers stades de leur développement dans les milieux aquatiques. Comment incorporer l'oxygène dans ces cas ? Comment respirent les insectes aquatiques ?
Adaptations des insectes aquatiques
Selon les espèces, il existe différents mécanismes permettant aux insectes d'obtenir de l'oxygène. Comme les insectes terrestres, les insectes aquatiques ont un système trachéal, mais ils l'utilisent différemment grâce à diverses adaptations. Ces adaptations sont:
- Trachées hydrophobes : empêchent l'eau de pénétrer dans le corps de l'insecte, même lorsque les spiracles sont dépliés pour effectuer le processus de respiration. C'est la méthode utilisée par les larves de moustiques.
- Siphons hydrophobes: ce sont des « tubes » capables de briser la tension de la surface de l'eau. Les larves de diptères appartenant au genre Eristalis utilisent cette adaptation, comme la mouche des abeilles (Eristalis tenax) et la mouche des vergers (Eristalis horticola).
- Poils hydrophobes : dans le but d'éloigner les visites à la surface, certaines espèces ont développé des poils ou des villosités capables de retenir les bulles d'air qu'elles utiliser pour extraire l'oxygène. Cette adaptation est utilisée par les insectes du genre Notonecta, comme le nageur dorsal (Notonecta glauca).
- Plastron : les plastrons sont des bulles incompréhensibles grâce auxquelles l'insecte n'est pas obligé de remonter à la surface pour respirer. Les plastrons se forment grâce à la présence de poils hydrophobes dans la cuticule du corps de l'insecte, qui maintiennent un échange d'air constant sans détruire la bulle. Les insectes du genre Aphelocheirus (hémiptères comme Aphelocheirus aestivalis) et Elmis (coléoptères comme le coléoptère Elmis aenea) ont des plastrons.
- Brillies trachéales : À l'endroit où devraient se trouver les trachéoles, certains insectes développent de fines extensions foliaires visibles à l'extérieur de la corps, sont les branchies trachéales. Ce système est utilisé par les larves du sous-ordre Zygoptera, comme la demoiselle bleue (Calopteryx virgo) et les trichoptères, comme la chimarra de Stephens (Philopotamidae Stephens).
Grâce à ces adaptations, les insectes aquatiques ont développé 3 types de respiration.
Types de respiration des insectes aquatiques
Trachées, siphons et poils hydrophobes, plastrons et branchies trachéales sont des adaptations développées par les insectes aquatiques pour obtenir de l'oxygène par les moyens suivants:
Obtenir l'oxygène de l'air: pour obtenir l'oxygène directement de l'air, l'insecte utilise des siphons, des trachées et des poils hydrophobes. Il y a trois options:
- Brisez la tension à la surface de l'eau et utilisez les trachées hydrophobes pour obtenir de l'oxygène. Lorsque celle-ci est épuisée, l'insecte doit remonter à la surface.
- Brisez la tension superficielle et utilisez les siphons pour obtenir de l'oxygène. Dans ce cas, l'insecte doit rester avec le siphon déployé pour respirer.
- Brisez la tension superficielle et utilisez les poils hydrophobes pour créer une bulle d'air. Une fois la bulle épuisée, l'insecte doit retourner à la surface pour répéter le processus.
Obtenir de l'oxygène par l'eau : c'est le cas de la respiration cutanée et de l'utilisation des branchies et des plastrons. Pour savoir comment les insectes respirent en utilisant ces méthodes, nous les expliquons ci-dessous:
- Respiration cutanée: certaines espèces qui se développent dans les espaces aquatiques présentent la formation d'une cuticule ou d'un film externe à travers lequel elles absorbent les gaz oxygénés présents dans l'eau. Dans ce type de respiration, l'oxygène est obtenu directement à partir de l'eau. Grâce à cette méthode, aucun liquide ne pénètre dans le système trachéal car l'insecte est capable de garder ses spiracles fermés jusqu'à épuisement de l'oxygène. Cette respiration est utilisée par les larves des genres Simulium et Chironomus, des diptères comme la mouche de Blandford (Simulium posticatum).
- Respiration trachéale: cette méthode consiste à puiser de l'oxygène dans le milieu aquatique lui-même, sans avoir à s'approcher de la surface. Dans ces cas, les branchies recouvrent le réseau de la trachée des insectes, de sorte que l'oxygène est distribué de la manière que nous avons déjà décrite.
- Plastrons :se forment grâce à la présence de poils hydrophobes sur la cuticule du corps de l'insecte, qui maintiennent un échange d'air constant sans la bulle étant détruite.
Obtenir de l'oxygène à travers les plantes: Les insectes aquatiques peuvent également obtenir de l'oxygène directement à partir de plantes submergées. Pour ce faire, ils appuient sur les spiracles jusqu'à ce qu'ils atteignent l'aérenchyme des plantes, une zone de tissu avec des cellules intercellulaires où ils stockent l'oxygène (vous pouvez le voir en coupant la tige d'une plante aquatique et en observant de petites divisions creuses à l'intérieur). Les insectes qui obtiennent ainsi de l'oxygène sont les larves des genres Donacia (coléoptères tels que Donacia jacobsoni et Donacia hirtihumeralis) et Chrysogaster (diptères tels que Chrysogaster basalis et Chrysogaster cemiteriorum).
Ainsi, on voit que la respiration des insectes est beaucoup plus complexe et variée, donc les insectes respirent d'une manière ou d'une autre selon le milieu dans lequel ils vivent.
Comment les mouches respirent-elles ?
Les mouches, ces animaux si communs dans les maisons, utilisent le même système respiratoire trachéal que les autres insectes terrestres. Le spiracle par lequel les particules d'oxygène entrent est situé dans l'abdomen. De là, ils sont transportés par les tubes de la trachée jusqu'aux trachéoles, destination finale de cet oxygène.
Les trachéoles contiennent du liquide trachéal, chargé de dissoudre les molécules d'oxygène pour les amener au corps de la mouche. Ce processus ne prend que quelques secondes et se produit à tout moment, même lorsque la mouche est en vol. Cependant, pendant le vol, les insectes ont besoin de consommer plus d'oxygène et, par conséquent, le débit reçu doit être augmenté. Bien que les spiracles se distendent pour laisser passer plus d'air, cela n'est pas suffisant pour les niveaux nécessaires pendant le vol. De ce fait, la mouche dilate le thorax et le système trachéal, ce qui multiplie la capacité des trachéoles. Grâce à ce système, la mouche est capable de traiter 350 millilitres d'air par heure, au lieu des 50 millilitres qu'elle traite au repos.
Maintenant que vous savez comment respirent les insectes, si vous voulez en savoir plus sur eux, ne manquez pas cet autre article: "Les plus gros insectes du monde".
