Ailes membraneuses

L'aile de l'insecte est une expansion tégumentaire. Elle n'est absolument pas homologue à l'aile des oiseaux. Les ailes des insectes sont des expansions de l'exosquelette de l'insecte qui lui permettent de voler.

Les ailes sont présentes dans la sous-classe des ptérygotes (cf. grec πτέρυξ/-γ|ος, ptéryx = aile), absentes chez les aptérygotes. Elles se mettent en place lors de la dernière mue. Lorsque l'insecte sort de son exuvie, ses ailes sont toutes froissées et repliées sur elles-mêmes. C'est la pression de l'hémolymphe qui contribue à les rigidifier et à leur donner leur forme définitive.
La forme des ailes constitue une clé importante pour la détermination des ordres. Ceux-ci ont souvent comme nom un mot avec un suffixe "-ptère".

Les ailes sont insérées sur le deuxième et le troisième segment thoraciques (le mésothorax et le métathorax). Ce ne sont pas des "appendices" d'un point de vue technique, puisque les insectes n'ont qu'une seule paire d'appendices par segment : les pattes. Les ailes sont renforcées par un certain nombre de veines longitudinales, qui possèdent souvent des interconnexions qui forment des "cellules" fermées dans la membrane (les exemples extrêmes sont à trouver parmi les odonates et les névroptères). Le dessin résultant des fusions et interconnexions des veines des ailes sont souvent un diagnostic pour la détermination des différentes lignées évolutives et peuvent être utilisées pour l'identification de la famille ou même du genre dans de nombreux ordres d'insectes.

Les ailes totalement fonctionnelles ne sont présentes que chez les adultes. La seule exception est l'ordre des éphéméroptères chez qui l'avant dernier instar larvaire (subimago possède des ailes bien développées et fonctionnelles, dont l'animal se sépare lors de la mue finale. Chez les Insectes qui ont un développement post-embryonnaire avec larves et nymphes (Diptères, Lépidoptères, Hyménoptères...) les ailes ne sont pas visibles chez la larve mais sont présents à l'état de "disque imaginal".

Les insectes ont généralement deux paires d'ailes, sauf chez les Diptères où l'aile du 3^e segment est remplacée par des balanciers ou chez les strepsiptères où c'est l'aile du 2^e segment qui est remplacée.
Les ailes peuvent être totalement absentes dans certains taxons des ptérygotes, comme chez les puces ou les poux. Bien que leurs ancêtres aient été ailés, le mode de vie parasitaire (dans la fourrure des animaux) de ces insectes fait que la présence d'ailes constituerait une gène. Au cours de l'évolution, ils ont donc perdu l'organe, mais la constitution de leur thorax indique qu'ils dérivent bien d'ancêtres ailés.

Sommaire 1 Structure 1.1 Veines ou nervures 1.2 Cellules 1.2.1 Système de nommage 1.3 Poils et écailles 1.4 Autres structures 2 Vol 3 Adaptations 3.1 Pour l'équilibrage 3.2 Pour la protection 3.3 Autres adaptations 4 Références 5 Liens externes 6 Génétique 7 Voir aussi

Structure

Veines ou nervures

Un schéma de nervuration primitive hypothétique est souvent utilisé pour décrire les dessins de nervuration des espèces existantes. Cet archétype primitif est appelé archedictyon.

Les nervures (ou veines) sont des structures creuses formées par le couplage des parois supérieures et inférieures de l'aile. Les plus grosses peuvent contenir des nerfs, des trachées, et de l'hémolymphe. Les plus petites sont principalement des structures rigidifiantes formées de chitine. Le schéma de la nervuration est extrêmement variable et peut être utile pour l'identification des espèces.

Les veines procurent à la fois de la rigidité et de la flexibilité à l'aile, ce qui permet à l'insecte de voler. De façon plus importante, la membrane de l'aile entre les nervures est très souvent ondulée, distordue ou plissée afin de donner encore plus de force à l'aile, ainsi que de changer la forme de la section de l'aile, d'une forme de feuillet plat vers une forme d'aile d'avion.

Cellules

Les cellules sont les espaces de membrane formés entre les connexions des veines. Elles peuvent être "ouvertes" et s'étendre jusqu'au bord de l'aile ou "fermées" et être délimitées seulement par des veines.

Système de nommage

Les veines et les cellules sont nommées d'après le système de Comstock-Needham (1898).

Poils et écailles

Les ailes des insectes peuvent être recouvertes de poils ou d'écailles.
Il s'agit du caractère qui définit l'ordre des lépidoptères chez qui les ailes sont recouvertes d'écailles colorées, qui sont des soies aplaties. Le terme lépidoptère vient du mot grec lepidos qui signifie écaille. Ce sont ces écailles qui valent les couleurs aux ailes des papillons. Certains d'entre eux (genre Morpho, par exemple) ont des couleurs irisées qui viennent de la diffraction de la lumière sur des sillons des écailles, bien que leus ailes ne contiennent aucun pigment.

Poils sur l'aile d'une mouche.

Écailles sur l'aile d'un papillon.

Écailles vues en plus fort grossissement.

Couleur bleue irisée des ailes d'un Morpho.

Autres structures

On appelle Ptérostigma un épaississement du bord antérieur des ailes. On appelle tégula, les petites écailles qui protègent la base des ailes antérieures.

Vol

Le vol de l'insecte peut être extrémement rapide, manoeuvrant et versatile. Ces performances de vol sont possibles grâce aux changements de formes, un contrôle très fin et variable des mouvements de l'aile. Différents mécanismes de vol se rencontrent à travers les ordres.

Adaptations

Plusieurs ordres d'insectes ont des ailes spécialement adaptatées.

Pour l'équilibrage

Chez les diptères (mouches, moustiques...), la paire d'aile postérieure est réduite à des haltères, qui aide l'insecte à ressentir son orientation et mouvement, et à améliorer son équilibre en vol en agissant à la manière de gyroscopes.

Chez les Strepsiptères, c'est la paire d'aile antérieure des mâles qui sont réduites pour former des haltères. Les femelles sont aptères.

Pour la protection

Chez les coléoptères (scarabées), la paire d'aile antérieure est endurcie pour former des élytres qui protégent les ailes postérieures délicates, qui sont repliées en dessous au repos. Ces élytres ne servent pas au vol, seules les ailes postérieures du coléoptère lui servent à voler. Chez certaines espèces, telles les carabes, les élytres sont soudées l'une à l'autre empéchant l'insecte de voler.

élytres ouvertes d'un hanneton.

élytres soudées d'une carabe.

Chez les dermaptères, orthoptères (sauterelles, criquets) dictyoptères (blattes, mantes), on appelle tegmen (pluriel tegmina) l'aile antérieure coriacée, qui ne sont pas utilisées pour voler. on appelle aussi parfois ces ailes élytres, ou pseudoélytres.

Chez les hémiptères, les ailes antérieures peuvent être endurcies, mais dans une moindre mesure que chez les coléoptères. Par exemple, la partie antérieure de l'aile de devant de la punaise est endurcie, tandis que la partie postérieure est membraneuse. On appelle ces ailes hemelytron (pl. hemelytra). Elles sont trouvées dans le sous ordre des hétéroptères ; les ailes des homoptères, telles celles de la cigale, sont entièrement membraneuses.

Hémelytres d'une punaise verte.

Chez un certain nombre d'autres ordres, les ailes antérieures peuvent occasionnellement être modifiées pour la protection, et ceci se passe habituellement en conjonction avec la perte ou la réduction des ailes postérieures (par exemple chez les insectes ne volant pas). De façon similaire les membres non volants des ordres précédents n'ont absolument pas d'ailes postérieures.

Autres adaptations

Les hyménoptères, dont le nom provient du Grec hymên, « marriage », et ptéron, « aile ». Cela vient du fait qu'il existe des crochets sur la nervure antérieure de l'aile postérieure permettant à celle-ci d'être couplée avec les ailes antérieures.

• Des coléoptères aquatiques tels le dytique (genre Dytiscus) utilise l'espace entre leurs élytres et leur abdomen pour conserver de l'air.
• Chez certains insectes sociaux, tels les termites ou les fourmis, seuls les individus des castes royales sont munies d'ailes. Ils s'en servent lors de leur parade nuptiale, puis s'en débarrassent au moment de fonder une nouvelle colonie.

Références

• Borror and DeLong's introduction to the study of insects, 7th edition, 2005, par Charles A. Triplehorn & Johnson Norman F. chez Thomson Brooks/Cole ISBN 0-03-096835-6

Liens externes

• Cours (anglais) sur l'aile de l'insecte à l'Université de North-Carolina

Génétique

Chez la mouche drosophile (Drosophila melanogaster, Diptère) :

• Il existe une mutation donnant des ailes vestigiales, c’est-à-dire des ailes "embryonnaires", non fonctionnelles.
• L'aile différenciée en haltère des diptères se fait sous le contrôle génétique d'un gène appelé Ultrabithorax. La mutation de ce gène aboutit à un adulte avec 4 ailes au lieu de 2.
• le gène Arc donne des ailes en arc.

Voir aussi

• Vol de l'insecte
• Haltère de l'insecte
• Ocelle (camouflage)
• formule alaire, technique de biométrie

• Portail de la zoologie