Pour en apprendre plus sur les invertébrés!
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Le plécoptère géant

La semaine dernière, je vous présentais une « bébitte brune » qui, bien que d’apparence plutôt sobre – voire ordinaire aux yeux de plusieurs -, appartient à l’un de mes groupes d’insectes favoris.

Pteronarcys Anticosti

Pteronarcys observé dans une rivière bordée de forêts sur l’île d’Anticosti

Pteronarcyidae_Jacques-Cartier

Les Pteronarcyidae se roulent en boule lorsqu’ils sont perturbés

Aviez-vous deviné qu’il s’agissait d’une naïade de plécoptère de la famille Pteronarcyidae (genre Pteronarcys)? Les membres de cette famille sont communément appelés en anglais « Giant stoneflies », ce qui se traduirait par « plécoptères géants ». Ils tirent leur nom de la taille appréciable qu’ils peuvent atteindre – un quelque 50 millimètres de longueur. D’ailleurs, j’adore manipuler et observer des naïades de cette famille, car elles sont très grosses, plutôt lentes et faciles à photographier si on les compare à de multiples autres insectes aquatiques ou terrestres.

Les naïades de Pteronarcyidae se trouvent dans les cours d’eau bien oxygénés où le courant est rapide. Voshel (2002) précise qu’elles se cachent dans les interstices des blocs et des galets, là où le courant ne peut les déloger. Elles sont tout de même munies de pattes possédant chacune deux griffes acérées qui leur permettent de bien s’accrocher au substrat.

Elles se distinguent des autres espèces de plécoptères par la présence de nombreuses « touffes » de branchies qui couvrent non seulement la face ventrale de leur thorax, mais prennent aussi attache sur les deux à trois (selon le genre) premiers segments de leur abdomen. En comparaison, les naïades de Perlidae (voir cette chronique) arborent leurs branchies uniquement sur le thorax, à la jointure des pattes. Le reste de leur thorax en est dépourvu, de même que leur abdomen. Les autres familles de plécoptères, quant à elles, ne possèdent pas de branchies en touffes disposées de la sorte.

Les naïades sont des détritivores qui déchiquettent les débris végétaux qui s’accumulent au fond des rivières. Lorsque j’effectuais des échantillonnages dans des rivières québécoises pendant mes études, j’en observais beaucoup dans les rivières à fort couvert forestier. Les nombreuses feuilles et les débris ligneux qui se retrouvaient dans l’eau constituaient une source de nourriture pour ces arthropodes. Plus particulièrement, selon les documents que je consultais à l’époque, nous présumions que nos plécoptères assimilaient surtout les bactéries qui colonisaient ces substrats, autrement peu riches.

Pteronarcyidae Branchies

La face ventrale du thorax et les deux premiers segments abdominaux de ce Pteronarcys sont couverts de branchies touffues

Pteronarcyidae_Jacques-Cartier 2

Les pattes des Pteronarcyidae sont munies de deux griffes leur permettant de bien s’accrocher!

Selon Merritt et Cummins (1996), il arrive également aux Pteronarcyidae d’ingérer des algues et quelques autres invertébrés. Ce comportement alimentaire varié avait aussi été présumé lors de mes études qui portaient notamment sur la position trophique (position dans la chaîne alimentaire) où se situent les organismes peuplant les rivières. La variabilité de la position trophique était grande chez les Pteronarcyidae (un peu plus de deux positions), alors qu’elle aurait dû être faible si l’ensemble des individus capturés s’était nourri de façon similaire (Anderson et Cabana 2007). C’est donc dire que nos sympathiques plécoptères ne font pas la fine bouche et s’alimentent à partir des différentes sources de nourriture disponibles.

Les naïades prennent d’une à trois années à se développer sous l’eau. Elles émergent en tant qu’adultes ailés (voir cette photo) à la fin du printemps, entre avril et juin selon les latitudes. Les adultes ne se nourrissent point et, comme tous les insectes aquatiques qui émergent, cherchent principalement à se reproduire. Ils sont nocturnes et seraient attirés par les lumières. Gardez donc l’œil ouvert si vous faites partie de ces entomologistes qui effectuent des chasses de nuit!

Pour terminer, les Pteronarcyidae servent d’indicateurs de l’intégrité des milieux aquatiques. Ils sont sensibles à la pollution; par conséquent, leur présence témoigne habituellement d’un habitat en santé. Une de mes rivières préférées pour observer des spécimens de cette famille est la rivière Jacques-Cartier, une rivière qui présente peu de signes de détérioration sur une bonne partie de son parcours. En outre, si vous souhaitez partir à la découverte de ce joli insecte, malgré le fait qu’il soit « tout brun », je vous conseille d’aller jeter un coup d’oeil entre les gros galets des rivières situées en milieu boisé, comme celles qui sillonnent les Laurentides, par exemple. Quoi de plus agréable que de jouer, pieds dans l’eau, dans de belles rivières propres!

 

Pour en savoir plus

  • Anderson, C. et G. Cabana. 2007. Estimating the trophic position of aquatic consumers in river food webs using stable nitrogen isotopes. Journal of the North American Benthological Society, 26(2) : 273-285.
  • Bug Guide. Family Pteronarcyidae – Giant Stoneflies. http://bugguide.net/node/view/43167
  • Bug Guide. Genus Pteronarcys – Giant Stoneflies. http://bugguide.net/node/view/79985
  • Discover Life. Pteronarcyidae. http://www.discoverlife.org/mp/20q?search=Pteronarcyidae
  • Dubuc, Y. 2007. Les insectes du Québec. 456 p.
  • Evans, A.V. 2008. Field guide to insects and spiders of North America. 497 p.
  • Hauer, F.R., et G.A. Lamberti. 2007. Methods in stream ecology. 877 p.
  • 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.
  • Voshell, J.R. 2002. A guide to common freshwater invertebrates of North America. 442 p.

Reconnaître les macroinvertébrés aquatiques d’eau douce – Partie 2

Il y a trois semaines, j’amorçais un petit « cours 101 » d’identification des invertébrés d’eau douce où je vous entretenais plus particulièrement au sujet des invertébrés non-arthropodes et des arthropodes non-insectes (cette chronique).

Cette semaine, nous abordons le troisième groupe : les insectes proprement dits. Selon Voshell (2002), on distingue les insectes aquatiques des deux autres catégories précédemment survolées par le fait qu’ils possèdent une capsule céphalique visible munie d’un rostre, de mandibules ou de crochets, ainsi que zéro ou trois paires de pattes segmentées. Cela est exact la plupart du temps, quelques insectes étant munis de pièces buccales (et de portions de capsule céphalique) dissimulées et si discrètes qu’on pourrait croire qu’ils n’en possèdent pas… et les confondre pour un arthropode non-insecte!

La leçon à en tirer? Quand l’invertébré a une tête et six pattes, vous pouvez être certains qu’il s’agit d’un insecte! Sinon, il faut l’examiner de plus près!

Cela dit, avant de commencer notre petit cours, je vous avise encore une fois que je vous ferai un portrait des principaux groupes communément retrouvés (si je me fie à ma propre expérience, ainsi qu’aux groupes abordés dans Voshell (2002)), mais qu’il existe quelques autres ordres dont on peut retrouver des membres en eau douce, comme les lépidoptères, les névroptères ou les orthoptères, par exemple. Il existe de très bons guides d’identification qui vous en feront un portrait plus complet; ceux-ci sont présentés dans la section « Pour en savoir plus » et je vous invite à les consulter. Pour ceux qui ne seraient pas à l’aise de lire dans la langue de Shakespeare, j’y cite notamment d’intéressants travaux réalisés au Québec par le Groupe d’éducation et d’écosurveillance de l’eau et le Ministère du Développement durable de l’Environnement et de la Lutte contre les Changements climatiques.

Êtes-vous prêts? Commençons!

Vous êtes certains de faire face à un insecte? Si oui, la seconde question à se poser, qui sert à préciser à quel ordre appartient l’individu examiné, est la suivante : à quoi ressemblent les pattes? Sont-elles présentes (trois paires de pattes)? Sont-elles absentes? Sont-elles plutôt agglutinées le long du corps comme les membres d’une momie? Si l’insecte observé n’a aucune patte et ne ressemble pas à une momie, vous faites face à une larve de diptère (mouches et compagnie)! S’il fait penser à une momie, il s’agit fort probablement d’une pupe (stade de développement situé entre la larve et l’adulte, comme la chrysalide d’un papillon) de diptère ou de trichoptère.

Larves diptères

Larves de diptères : maringouin (Culicidae) à gauche et chironome (Chironomidae) à droite

Pupes_Tricho et diptères

Pupe de trichoptère (haut) et pupes de diptères (bas)

L’insecte a six pattes? Vous aurez à vous poser des questions supplémentaires. On vous fait travailler, quoi! Ces questions comprennent :

  • Observe-t-on la présence d’ailes complètement développées et utilisées pour le vol?
  • Observe-t-on la présence de fourreaux alaires, soit des ailes en développement repliées dans des étuis visibles sur la portion dorsale du thorax?
  • Les ailes ou les fourreaux alaires sont-ils complètement absents?

Deux ordres d’insectes aquatiques sont généralement munis d’ailes matures et peuvent se déplacer hors de l’eau en volant s’ils le souhaitent : les hémiptères et les coléoptères adultes. Les hémiptères portent un rostre et leurs ailes antérieures, qui sont partiellement rigides, se croisent. Ils comprennent notamment les gerridés, les punaises d’eau géantes et les notonectes. Les coléoptères se distinguent des hémiptères par leurs mandibules (plutôt qu’un rostre) et leurs ailes antérieures entièrement rigides (élytres) qui recouvrent largement l’abdomen. Les plus connus sont sans doute les gyrins, les dytiques et les hydrophiles, mais de plus petites espèces comme les elmidés sont également très communs dans nos rivières. En début de paragraphe, j’indique que ces ordres sont « généralement » munis d’ailes. Il importe en effet de préciser que les hémiptères immatures n’auront pas d’ailes bien développées, alors que les larves de coléoptères prennent une forme complètement différente de l’adulte (voir vers la fin de la présente chronique). De même, j’avais notamment mentionné dans cette chronique que le polymorphisme alaire est fréquent chez les gerridés, faisant en sorte que l’on retrouve des individus matures ne possédant pas d’ailes. Cela souligne l’importance de ne pas regarder qu’un seul critère lorsque l’on identifie un insecte!

Hémiptère-Coléoptère

Insectes munis d’ailes développées : hémiptère (gerridé) à gauche et coléoptère (dytique) à droite

En ce qui concerne la présence de fourreaux alaires, trois ordres ressortent : les éphémères, les plécoptères et les odonates. Les odonates se distinguent des deux premiers ordres par leurs mâchoires rétractables qu’ils maintiennent repliées sous leur tête. Leurs puissantes mandibules forment un masque et se situent au bout de ce qui ressemble à une trompe – caractéristique propre à cet ordre d’insectes. De plus, aucune branchie ne longe leur thorax ou leur abdomen. Les deux sous-ordres d’odonates (anisoptères et zygoptères) sont assez différents, les anisoptères étant plus robustes et complètement dépourvus de branchies externes, alors que les zygoptères sont davantage filiformes et arborent trois branchies en forme de feuille tout au bout de leur abdomen.

Ce qui m’amène à vous parler des éphémères. Ces insectes se caractérisent par la présence de deux à trois « queues » (deux cerques et un filament médian) au bout de leur abdomen. Un œil non averti pourrait confondre les trois branchies des zygoptères pour ces trois appendices. Toutefois, ceux des éphémères sont filiformes; ils ne ressemblent aucunement à des feuilles aplaties. Par ailleurs, la partie dorso-latérale de l’abdomen des éphémères est parcourue d’une allée de branchies visibles à l’œil nu, en particulier si ces derniers sont immergés. La majorité des éphémères portent trois appendices, mais certains en ont deux. Ce qui complique les choses…

Pourquoi? Eh bien, sachez que les plécoptères arborent toujours deux « queues » (cerques) et ressemblent à certains éphémères aplatis comme les Heptageniidae. Heureusement, ils n’ont pas de branchies sur la portion dorso-latérale de l’abdomen, quoique certaines familles en portent sur la portion ventrale du thorax ou de l’abdomen. Une façon plus sûre de distinguer ces deux ordres est d’examiner le nombre de griffes au bout de chaque patte : alors que les éphémères n’en ont qu’une, les plécoptères en ont deux! Voilà qui est aidant!

Odonate-Éphémère-Plécoptère

Insectes qui possèdent des fourreaux alaires. De gauche à droite : Odonate, éphémère et plécoptère

Zygoptère-Éphémère

Branchies terminales d’un zygoptère (gauche) et cerques et filament médian (trois « queues ») d’un éphémère (droite)

Or, les choses se corsent pour notre dernière catégorie : les insectes qui n’ont ni ailes complètement développées ni fourreaux alaires. Bien sûr, un premier élément à vérifier est que l’on ne fait pas face à un individu immature ou peu développé d’un des ordres cités ci-dessus. Les hémiptères immatures n’ont pas encore d’ailes, mais la présence d’un rostre devrait vous guider sur la bonne voie! Il en est de même pour nos odonates, plécoptères et éphémères dont le stade de développement est peu avancé : il vous sera difficile de percevoir les fourreaux alaires et vous devrez bien examiner les autres caractéristiques qui leur sont propres! Si l’on exclut ces cas, il reste tout de même trois ordres fréquemment observés qui font partie de cette catégorie : les mégaloptères, les trichoptères et les larves de coléoptères. Il faut être attentif à plusieurs critères pour distinguer ces ordres : présence de filaments de chaque côté de l’abdomen, nombre de griffes au bout des pattes, présence de fausses pattes ou d’un filament au bout de l’abdomen, etc.

Les mégaloptères et les trichoptères ont l’abdomen mou, comme une chenille. Toutefois, les mégaloptères possèdent des branchies en forme de filaments de chaque côté de l’abdomen et deux griffes par pattes. Selon la famille concernée, l’abdomen se terminera soit par un long filament unique (Sialidae) ou par deux fausses pattes munies chacune de deux crochets (Corydalidae). Les trichoptères, quant à eux, ont une seule griffe par patte et aucun filament latéral, quoiqu’ils puissent avoir des branchies ventrales (cas des Hydropsychidae). L’abdomen se termine par deux crochets simples. De plus, ils sont souvent retrouvés dans des fourreaux construits à l’aide de brindilles et de petites roches (voir cet article).

Mégaloptère-Trichoptère

Mégaloptère (Corydalidae) en haut et trichoptère muni de branchies ventrales (Hydropsychidae) en bas

Ce sont les larves de coléoptères qui viennent mêler les cartes. Selon la famille étudiée, ces larves peuvent présenter des attributs similaires à plusieurs des ordres déjà abordés, comme des filaments latéraux (larves de gyrins; voir cette photo), la présence d’une ou de deux griffes et même de deux « queues » au bout de l’abdomen (larve de dytique). Il faut par conséquent prendre soin d’observer et de noter ces différentes caractéristiques et de ne pas seulement se fier à un seul critère (quoique cela soit aussi vrai pour la majorité des invertébrés que vous identifierez!). C’est la présence combinée de plusieurs caractéristiques qui vous permettra de confirmer l’ordre.

Coléoptères aquatiques

Deux exemples de larves de coléoptères : Elmidae à gauche et Dytiscidae à droite

Voilà, vous êtes prêts pour amorcer l’identification de vos prochaines prises, qu’elles soient en cliché ou pour une collection! Pour peaufiner vos recherches, ainsi que pour en apprendre davantage sur l’écologie des invertébrés aquatiques, je vous invite à consulter les différentes sources présentées dans la section « Pour en savoir plus ». Comme mentionné d’emblée, je ne vous ai brossé qu’un bref portrait de la situation et les guides existants sauront vous en dire plus!

 

Pour en savoir plus

  • Groupe d’éducation et d’écosurveillance de l’eau. Les capsules du G3E – Macroinvertébrés. http://www.g3e-ewag.ca/programmes/capsules/biologie/faune/macroinvertebres.html
  • Merritt, R.W. et K.W. Cummins. 1996. Aquatic insects of North America. 862 p.
  • Moisan, J. 2010. Guide d’identification des principaux macroinvertébrés benthiques d’eau douce du Québec, 2010 – Surveillance volontaire des cours d’eau peu profonds. 82 p. Disponible en ligne : http://www.mddelcc.gouv.qc.ca/eau/eco_aqua/macroinvertebre/guide.pdf
  • 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.

Une perle d’invertébré!

La semaine dernière, je vous proposais un petit jeu visant à deviner quel était l’invertébré aperçu dans l’œil de mon microscope. La réponse est la suivante : il s’agit d’une larve de perle (famille des perlidae), une sorte de plécoptère (ordre).

Perlidae larve

Larve de plécoptère (Perlidae)

Les perles ne sont pas les plus connus des invertébrés. Peut-être est-ce même la première fois que vous en entendez parler. J’ai fait la connaissance de cet ordre d’insecte lors de mes études, puisque les larves de perles sont très communes dans les rivières du Québec. Elles aiment les ruisseaux et les rivières bien oxygénés – faisant en sorte qu’on les retrouve typiquement dans des zones peu profondes à courant rapide, où les roches émergent de l’eau. Ces larves sont sensibles à la pollution d’origine humaine et s’avèrent, par conséquent, de bons indicateurs de la qualité des eaux courantes.

Les larves de perlidae sont munies de branchies à la base de leurs pattes (l’équivalent de nos aisselles). C’est ainsi qu’elles peuvent respirer sous l’eau. Leur corps est aplati et leurs pattes possèdent deux « griffes », faisant en sorte qu’elles peuvent se mouvoir aisément sans être emportées par les forts courants des milieux où elles vivent.

Perlidae patte

Patte d’une larve de perle

Les larves sont également de voraces prédateurs et j’en ai vu à quelques reprises se nourrir d’invertébrés alors que je les observais, sur une roche que je venais tout juste de sortir de l’eau. En revanche, elles sont des proies de choix pour les poissons et les autres invertébrés prédateurs. Même les canards les apprécient comme collation! Elles jouent donc un rôle important dans les écosystèmes aquatiques.

Les larves peuvent passer plus d’une année sous l’eau, avant d’émerger en tant qu’adulte ailé. Plus précisément, le cycle de vie total peut varier de une à trois années, selon la localisation géographique. Les individus peuvent subir un grand nombre de mues (plus d’une vingtaine, selon l’espèce), avant de parvenir au stade adulte final. C’est d’ailleurs un exosquelette (peau de mue, en d’autres termes!) d’une larve de plécoptère que j’ai prise en photo sous le microscope (voir la chronique de la semaine dernière).

Les adultes ressemblent beaucoup aux larves, comme on peut le voir sur les photographies. La différence principale se situe au niveau des ailes qui, bien sûr, ne seraient pas utiles pour la larve qui vit en milieu aquatique!

Plecoptère

Plécoptère adulte

Une fois émergés, les adultes s’abritent dans la végétation près des cours d’eau où ils ont grandi. Ils s’affairent alors à chercher un partenaire pour se reproduire. Pour la majorité des espèces de plécoptères, cette recherche se traduit par une chanson à répondre! Cette activité est appelée « drumming » en anglais. Plus particulièrement, les mâles frappent le sol avec leur abdomen et les femelles répondent à cette « bonne vibration ». Au milieu de ce concert de percussions, les femelles finissent par trouver des mâles et la reproduction a lieu!

Lorsque les œufs ont atteint un certain niveau de maturité, les femelles les joignent en une masse qu’elles maintiennent au bout de leur abdomen (voir cette image). Elles sillonnent alors la surface de l’eau afin de les libérer. Selon l’espèce de plécoptère concernée, les femelles peuvent même aller jusqu’à se glisser sous l’eau afin d’y laisser leurs œufs sur tout substrat disponible (roche, bois, débris, etc.).

Les perles sont identifiées comme étant des insectes bénéfiques. Elles ne se nourrissent pas de cultures ou de plantes appréciées des jardiniers, ne conduisent pas à des émergences massives, comme certaines espèces d’éphémères (voir cette chronique) et ne constituent pas de danger pour l’homme. Elles jouent un rôle-clé dans les écosystèmes aquatiques et sont de bons indicateurs de la qualité des cours d’eau.

Bref, elles gagnent à être connues!

 

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.
  • Bugguide (femelle tenant une masse d’oeufs): http://bugguide.net/node/view/195667/bgimage

 

Dans l’oeil de mon microscope: 1) L’extraterrestre

Je me suis nouvellement achetée un microscope et ai commencé à prendre des photographies de ce que je voyais dans mon objectif. Bien que ces photographies ne soient pas dignes d’une œuvre d’art, je trouvais tout de même intéressant de les partager avec vous.

Ainsi, je vous propose une nouvelle formule : de plus courtes capsules intercalées, à l’occasion, entre des chroniques régulières, dans le cadre desquelles je tenterai de vous faire deviner l’invertébré que l’on voit dans l’œil de mon microscope.

Cette semaine, je vous propose un premier invertébré dont la tête me fait penser à des extraterrestres retrouvés dans certains films de science fiction!

Je vous donnerai la réponse – ainsi qu’une description de l’organisme en question – lors de la prochaine chronique!

À vos marques, prêts, partez!

Microscope 1

Qui suis-je? Réponse dans une prochaine chronique!