Dans l’œil de mon microscope : 6) une trompe d’éléphant?

Pour cette première capsule “Dans l’œil de mon microscope” de l’année 2014, je vous pose deux questions!

Tout d’abord, à quel groupe d’insectes appartient le spécimen pris en photo? Deuxièmement, quel usage peut-il faire de ce long appendice qui ressemble à  une trompe d’éléphant?

Saurez-vous trouver les réponses avant la chronique de la semaine prochaine?

Devinette 2013-01-29
Quel est cet insecte et à quoi sert ce rostre?

 

Chironomes, maîtres des eaux!

La semaine dernière, je vous offrais une capsule spéciale pour l’Halloween. Il y figurait un invertébré bien particulier, qui ressemblait à une momie arborant une tête squelettique. Pas de pattes, pas de traits distincts. Cela ne vous laissait pas beaucoup d’indices, n’est-ce pas?

Momie
L’invertébré mystère est une nymphe de chironome

L’apparence particulière de cet invertébré est due au stade de vie dans lequel il se retrouvait au moment où je l’ai photographié : il s’agit d’une nymphe. À mi chemin entre la larve et l’adulte, la nymphe de plusieurs insectes ressemble ni plus ni moins à une momie. Certains insectes fabriquent des cocons plus rigides, comme par exemple les chenilles qui forment une chrysalide avant de devenir un papillon. Toutefois, d’autres insectes semblent plutôt se métamorphoser à la vue de tous, sous une pellicule transparente composée de leur exosquelette légèrement durci.

C’est notamment le cas de notre insecte de la semaine : un diptère (ordre incluant les mouches et les moustiques), de la famille des chironomidae. On les appelle communément des chironomes. Les adultes sont, en fait, de toutes petites mouches que l’on peut observer régulièrement accrochées à nos moustiquaires, ou encore formant un « nuage » près des lacs et des rivières (voir cette photo ou celle-ci). Bien qu’elles puissent nous agresser par leur grand nombre (essayer de prendre une marche sur le bord de l’eau à travers des nuées de chironomes n’est pas la chose la plus agréable), elles ne piquent pas.

La raison pour laquelle on les retrouve en grande quantité près des milieux aquatiques, c’est que les larves évoluent dans l’eau. De taille pratiquement microscopique jusqu’à un maximum de 3 centimètres, ces larves ressemblent un peu à des chenilles. Elles sont toutefois dépourvues des six « vraies » pattes que possèdent les chenilles. Elles sont plutôt munies de deux paires de « fausses » pattes : une première sous la tête et une seconde tout au bout de l’abdomen (voir cette photo). Elles s’en servent pour ramper, bien qu’elles se déplacent aussi en réalisant des mouvements ondulatoires assez brusques les propulsant à travers la colonne d’eau.

Chironomes Trois
Quelques larves de chironomes provenant de mon étang

J’ai eu l’occasion de filmer quelques petites larves de chironomes vivantes que j’ai prélevées en grattant des plantes et des roches de mon étang à poissons. Ces larves étaient toutes petites (la plus grosse ayant un diamètre tout juste un peu plus grand qu’un cheveu et mesurant 3 millimètres de long), mais le fait de les regarder au microscope m’a permis de prendre quelques vidéos intéressantes, que j’ai insérées à la fin de la présente chronique (pensez à les afficher en haute résolution, pour mieux voir les détails!).

Les larves de chironomes sont ubiquistes. On les retrouve dans tous les milieux aquatiques : lacs, rivières, étangs… même les trous d’arbres remplis d’eau n’y échappent pas! Elles constituent plus de la moitié des espèces invertébrées retrouvées en eau douce, rien de moins! De plus, de nombreuses espèces s’avèrent très tolérantes à la pollution. Certains individus arborent d’ailleurs une superbe couleur rouge vif (photo) associée à l’hémoglobine contenue dans leur sang, qui leur permet de subsister dans les milieux très pauvres en oxygène. Habituellement, une trop forte dominance de chironomes par rapport aux autres organismes n’est pas un bon signe quant à l’état de santé du lac ou du cours d’eau examiné.

Bien que certains chironomes aiment porter le rouge, il importe de noter que les couleurs des membres de cette famille peuvent être très variables : teintes brunâtres, verdâtres, jaunâtres, orangées… J’ai même un livre qui parle de pigmentations incluant le bleu, le rose et le violet (ce que je n’ai pas encore eu l’occasion d’observer pour ma part).

On peut détecter la présence de larves de chironomes, même lorsqu’on ne les voit pas. En effet, ces dernières élaborent souvent des tubes composés d’algues, de sédiments fins et de détritus divers qu’elles agglomèrent à l’aide de soie qu’elles produisent. Elles s’y enroulent et s’y cachent afin de fuir les prédateurs. Ainsi, il m’est fréquent de retrouver de longs (~1 cm) tubes d’algues et de matières variables lorsque je nettoie des objets qui ont trempé dans mon étang ou mon aquarium, sans toutefois apercevoir les chironomes qui les ont construits.

Les préférences alimentaires des chironomes varient énormément, selon l’espèce. Les repas favoris incluent : détritus tels les feuilles en décomposition, algues, plantes vasculaires, fongus et autres animaux (prédation ou parasitisme). Les chironomes jouent un rôle particulièrement important dans les écosystèmes aquatiques. Comme ils sont fort abondants, ils constituent une source de nourriture considérable à la base des chaînes alimentaires. Ils entrent dans l’alimentation de nombreux organismes, vertébrés ou non. Les larves et les nymphes forment notamment une grande partie du régime de multiples espèces de poissons.

D’ailleurs, lors d’une journée de pêche mémorable datant de quelques années (mémorable à cause de l’anecdote qui suit), je m’étais amusée à examiner le contenu alimentaire de truites mouchées (ombles de fontaine) que nous avions capturées. C’était à la fête de la pêche et nous partagions le lieu de « dissection » avec d’autres pêcheurs amateurs que nous ne connaissions pas. J’étais très impressionnée de découvrir que les estomacs de nos truites étaient remplis de nymphes de chironomes (et je l’exprimais à voix haute). Toutefois, les autres pêcheurs environnants ne partageaient pas tout à fait mon enthousiasme. J’ai appris que certaines personnes sont dégoutées par le fait de connaître ce qu’il y a dans l’estomac des poissons qu’ils prévoient manger! Bref, je me fais encore taquiner à l’occasion par les amis avec qui j’étais à la pêche à l’effet que je « traumatise » les gens en leur parlant de contenu stomacal… Vous serez avertis si vous souhaitez m’amener à la pêche un jour!

 

Galerie vidéo

Larves de chironomes vivantes, sous mon microscope. Elles représentent différentes formes et colorations.

 

Ici, on voit une larve qui est cachée dans son fourreau. On peut voir les différents éléments constituant le fourreau (algues, sédiments, etc.).

 

Pour terminer, voici trois autres larves de chironomes, dont deux qui étaient cachées dans des fourreaux.

Pour en savoir plus

  • Marshall, S.A. 2009. Insects. Their natural history and diversity. 732 p.
  • Merritt, R.W. et K.W. Cummins. 1996. Aquatic insects of North America. 862 p.
  • Thorp, J.H. et A.P. Covich. 2001. Ecology and classification of North American freshwater invertebrates. 1056 p.
  • Voshell, J.R. 2002. A guide to common freshwater invertebrates of North America. 442 p.
  • Bug Guide. Family Chironomidae – Midges. http://bugguide.net/node/view/3163
  • Troutnut. Chironomidae (Midges) True fly larva pictures. http://www.troutnut.com/specimen/455

Et la lumière fût! L’histoire d’une mouche qui n’en est pas une!

Les mouches à feu font partie des insectes dont on nous parle dès notre plus tendre enfance. On en retrouve dans les livres et les dessins animés. Elles sont souvent représentées par un genre de mouche, dont la base de l’abdomen est d’un brillant jaune vif. Tapez « firefly cartoon » sur google et vous verrez une myriade d’exemples de ce type.

Lampyridae 1
Lampyride à bordure orange (Ellychnia corrusca)

Or, les mouches à feu ne sont pas des mouches (ordre des diptères). Ce sont des coléoptères, de la famille des Lampyridae. De plus, elles portent habituellement des couleurs un peu plus sombres, quoique la base de l’abdomen de certaines espèces soit tout de même jaunâtre.

Autre fait étonnant : ce ne sont pas toutes les espèces de lampyrides (certains écrivent aussi « lampyres ») ou de lucioles qui produisent de la lumière! Du moins, pas chez les adultes. Une espèce très commune – Ellychnia corrusca ou lampyride à bordure orange – est en fait diurne et ne produit pas de lumière. Elle est si commune que vous en avez probablement déjà vu voleter autour de vous, et même se poser sur vous, lors de belles journées printanières ou estivales.

Lampyridae 2
Lampyride à bordure orange

Les lampyrides sont des prédateurs, et ce, tant sous forme adulte que sous forme larvaire (quoique qu’il semblerait que certains adultes ne se nourrissent pas, ou se nourrissent d’autres types d’aliments; la littérature que j’ai consultée n’est pas unanime à ce sujet). On retrouve d’ailleurs fréquemment les larves dans le compost, où elles se nourrissent d’autres petits organismes.

Les larves ont une allure très particulière. On dirait des dragons miniatures, tout droit sortis d’un livre de science fiction! Alors que leur « carapace » est brunâtre, leur abdomen présente une coloration jaunâtre qui trahie le fait qu’elles sont fluorescentes lorsqu’il fait noir. De fait, on peut voir ces couleurs, ainsi que l’allure générale de la larve, sur la vidéo que j’ai insérée à la toute fin de la chronique.

Aussi, les femelles appartenant à certaines espèces ont perdu la capacité de voler avec le temps. Elles ont perdu leurs ailes et sont, par conséquent, souvent confondues avec les larves. Toutefois, contrairement à ces dernières, la tête et les yeux des femelles sont bien visibles (voir cette photo en exemple). Comme elles ont préservé la capacité d’émettre de la lumière, on les qualifie souvent de « vers luisants », terme qui fait également référence aux femelles d’un groupe apparenté, de la famille des Phengodidae (à ne pas confondre avec les lucioles ou les lampyrides proprement dites).

Bien que ce ne soient pas toutes les espèces qui, une fois adultes, produisent de la lumière le soir venu, les larves, elles, sont toujours fluorescentes. Les œufs de certaines espèces sont également lumineux. Dans ces cas, l’objectif premier serait d’indiquer aux prédateurs que les œufs et larves ne sont pas comestibles, soit parce qu’ils goûtent mauvais, soit parce qu’ils sont carrément toxiques.

Larve lampyridae 2
Larve de lampyride

La production de lumière chez les adultes, quant à elle, a un autre but : attirer un compagnon ou une compagne! Les différentes espèces de lucioles ont un signal différent, question d’éviter d’attirer le mauvais partenaire. Ainsi, chacune des quelques 2 000 espèces de mouches à feu aurait un « code Morse » qui lui est propre. Or, il semblerait que les femelles appartenant à certaines espèces plus grosses aient appris à trafiquer leur signal afin d’attirer des mâles de plus petites espèces pour… les manger!

Cela dit, comment ces insectes produisent-ils de la lumière? Le processus mis en cause s’appelle la bioluminescence. Il s’agit d’une réaction chimique, impliquant différents types d’enzymes, qui se produit dans l’abdomen des lucioles. Fait intéressant, il semblerait que l’exosquelette (coquille externe de l’insecte) au niveau de l’abdomen de certaines lucioles soit configuré de sorte à diffuser davantage la lumière. Le procédé de production lumineuse de ces dernières est si efficace que même les scientifiques s’en inspirent pour améliorer la luminosité des DEL et diminuer les coûts énergétiques (voir cet article qui en parle en détail). Quelle brillante idée!

 

Ci-dessous, une vidéo mettant en vedette une larve de lampyride.

 

Pour en savoir plus

Un écosystème dans ma piscine – Partie 1

Je ne vous apprends sans doute rien de nouveau si je vous dis qu’il existe une faune variée habitant le fond des lacs et des rivières (surtout si vous me connaissez)! Lors de précédentes chroniques, j’ai effectivement parlé de certains insectes dont les larves subsistent et se développent en milieu aquatique (mégaloptères, éphémères, odonates). Les adultes de ces insectes sont terrestres et volent. Ils ont, par conséquent, l’aptitude de coloniser de tous nouveaux milieux, en y pondant leurs œufs.

En revanche, d’autres insectes passent la majeure partie de leur cycle de vie – incluant le stade adulte – en milieu aquatique. Ils ont tout de même la capacité de se déplacer à l’extérieur de l’eau et se retrouvent fréquemment à vagabonder d’un site à l’autre, à la recherche d’abri et de nourriture.

Ainsi, il ne suffit que d’avoir un milieu aquatique favorable à la vie pour le voir se peupler rapidement par un bon nombre d’insectes.

Ce milieu peut s’avérer être une piscine que l’on tarde à démarrer, parce qu’on doit y effectuer certaines réparations. C’est ce qui nous est arrivé cette année, pour une seconde fois depuis que nous avons notre maison. Vous ne serez pas surpris si je vous dis que j’en ai profité pour étudier l’écosystème qui se formait peu à peu dans ma piscine!

Culicidae Larve
Larve de maringouin (culicidae)

Le mot écosystème est juste, puisqu’on y retrouve une chaîne alimentaire complète : algues, matière en décomposition (feuilles d’arbres qui tombent dans la piscine, etc.), insectes herbivores (se nourrissent d’algues et de détritus) et insectes carnivores. À noter que j’utilise ici des classifications générales, pour fins de vulgarisation, puisque des espèces appartenant à certains des grands groupes d’organismes dont je vais parler ci-dessous se nourrissent à plus d’un niveau dans la chaîne alimentaire.

Les herbivores incluent des larves de chironomes (chironomidae) et de maringouins (culicidae).  Il s’agit d’organismes appartenant à l’ordre des diptères (mouches). Dans les deux cas, les larves ressemblent à des vers, ne possédant pas de pattes élaborées. Vous connaissez bien les adultes. Les chironomes adultes sont de petites mouches noires ou verdâtres qu’on aperçoit souvent en essaim près des lacs ou au-dessus de nos pelouses, lors de chaudes soirées d’été. On les retrouve également souvent agrippés à nos moustiquaires. Les mâles sont dotés de grandes antennes bien visibles. Quant aux maringouins, je ne crois pas qu’une description soit nécessaire! Ils sont effectivement bien connus des gens qui ont du « bon sang »!

Dytique et chironome
Larve de dytique (gauche) et larve de chironome (droite)

Les carnivores, quant à eux, comprennent des larves de dytiques (coléoptères), ainsi que des coléoptères et des hémiptères adultes. En ce qui concerne les dytiques, j’ai retrouvé à la fois des larves et des adultes dans ma piscine. Je parlerai d’abord des larves de dytiques, puis discuterai des insectes adultes lors de ma prochaine chronique.

Les larves de dytiques sont strictement aquatiques et proviennent des œufs pondus par les adultes. Leur forme est étonnante; on les reconnaît par leur tête ronde dotée de grosses mandibules, ainsi que par le V inversé à la base de leur abdomen. Le « V » consiste en fait en deux tubes dont se servent les larves pour respirer sous l’eau. Elles se tiennent donc tête en bas, avec les pointes de ces tubes respiratoires frôlant la surface de l’eau, afin de retirer un peu d’oxygène de l’air ambiant.

Dytique et chironome 2
Deux larves de dytique, dont une se nourrissant d’une larve de chironome; on voit également une larve de maringouin à gauche du chironome

J’ai pu observer les larves de dytiques se nourrir de larves de chironomes dans ma piscine. Ils ont une façon bien particulière de se nourrir : ils percent le corps de leurs proies à l’aide de leurs mandibules, puis injectent un fluide qui liquéfie les tissus des victimes. Une fois l’intérieur des proies réduit à un état liquide, ils aspirent les fluides pour ne laisser à la fin qu’une coquille vide! Ces larves sont de voraces prédateurs et peuvent se nourrir d’une vaste gamme d’invertébrés, ainsi que de petits vertébrés tels des poissons, salamandres et têtards.

Les adultes s’avèrent également être de redoutables prédateurs, tout comme certains hémiptères adultes que j’ai observés. Je vais vous parler de ces adultes dans la prochaine chronique, puisque j’ai encore beaucoup de choses à vous raconter sur le sujet!

 

Pour en savoir plus