Pour en apprendre plus sur les invertébrés!
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Un trichoptère nymphe des eaux

À la fin du mois de mai, j’ai eu le plaisir de participer à une formation sur l’identification de macroinvertébrés d’eau douce offerte conjointement par le Groupe d’éducation et d’écosurveillance de l’eau (G3E) et le Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC). Mon objectif était de me mettre à jour et d’entendre les bons conseils que les responsables avaient à nous donner pour faciliter l’identification de certains spécimens.

Hydropsychidae Macrostemum

Hydropsychidae (genre Macrostemum) observé sous le stéréomicroscope lors de ma formation

CAGillis_Hydropsychidae_Fin

Ce superbe cliché d’un Hydropsychidae a été soumis au concours de photographie 2015 par Mme Gillis

Outre l’identification d’invertébrés en tant que telle, la formation initiait les participants au tri d’échantillons d’invertébrés entremêlés à des algues, roches et compagnie. Le tri était en soi un travail de moine et consistait à distinguer et collecter de toutes petites bêtes qui ressemblaient parfois à s’y méprendre aux débris auxquels elles étaient mêlées. L’échantillon que j’avais entre les mains était truffé de larves de deux familles d’insectes : des chironomes, dont j’ai déjà parlé dans cette précédente chronique, ainsi que des trichoptères de la famille Hydropsychidae. C’est en voyant passer un Hydropsychidae après un autre que je me suis dit qu’il s’agirait d’un bon sujet sur lequel vous entretenir lors de ma prochaine chronique. Difficile de penser à autre chose lorsqu’on voit défiler des dizaines d’insectes du même type en une heure!

Les Hydropsychidae constituent sans contredit l’une des familles d’insectes aquatiques dont on retrouve le plus fréquemment des larves dans nos rivières du Québec méridional. Les larves ressemblent plutôt à des chenilles avec leur abdomen long et mou – trait caractéristique de l’ordre des trichoptères. Elles se distinguent cependant des autres familles de trichoptères par leurs trois segments thoraciques munis de plaques dures, ainsi que par leur abdomen dont la face ventrale est couverte de branchies filamenteuses que Moisan (2010) qualifie de « semblables à de petits arbres ». Comme certains l’ont reconnu, c’est d’ailleurs cet attribut qui était présenté sur la photographie de la dernière devinette.

Pourquoi retrouve-t-on ce groupe fréquemment dans nos rivières? Premièrement, les larves de cette famille sont passablement tolérantes à la pollution et l’on peut les observer tant dans les cours d’eau faiblement dégradés que dans les cours d’eau plus perturbés. Selon Hauer et Lamberti (2007), leur cote de tolérance se situe à 4 sur 10, ce qui s’avère moyennement tolérant. Je soupçonne cependant que cette cote est plus élevée : lors de mes études, il m’est arrivée à plusieurs reprises d’observer des Hydropsychidae dans des sites très dégradés – c’est-à-dire localisés dans des milieux urbanisés et affectés par des rejets d’égouts. À ces sites, la faune invertébrée était extrêmement dégradée et il ne persistait souvent que des chironomes et une poignée de trichoptères (Hydropsychidae) et d’éphémères (Baetidae) tolérants.

Cela m’amène à vous parler de la deuxième raison pour laquelle les Hydropsychidae sont probablement abondants dans nos rivières : ils sont des collecteurs-filtreurs et peuvent se nourrir d’une vaste palette de détritus animaux et végétaux. Leur adaptabilité est par conséquent sans doute élevée – ce sont des généralistes qui profitent des différentes sources de nourriture, quelles qu’elles soient. Voshell (2002) précise justement que certaines espèces moins sensibles à la pollution vont proliférer dans les milieux enrichis par les nutriments (azote, phosphore) et la matière organique provenant d’eaux usées ou agricoles, puisque ces caractéristiques augmentent la quantité de nourriture en suspension et favorisent nos trichoptères.

Par ailleurs, j’avais aussi noté, lors de mes études, une forte abondance d’Hydropsychidae dans des sites situés en aval de barrages. En fait, leur comportement alimentaire explique également pourquoi ils s’observent en grand nombre dans ces milieux : les barrages engendrent de vastes réservoirs où l’eau ralentit. Cette stagnation est notamment propice à la prolifération d’algues et de microorganismes qui se retrouveront par la suite coincés dans la toile des Hydropsychidae situés en contrebas du barrage. L’abondance des trichoptères s’en retrouve rehaussée, à un point tel que Voshell (2002) relate un cas où la densité d’Hydropsychidae mesurée en aval d’un barrage explosait à 47 000 larves par mètre carré! Exceptionnel, n’est-ce pas?

Il y a quelques instants, je vous parlais d’aliments qui se retrouvent agglutinés dans une toile… Comment ça, une toile, me direz-vous? Eh oui, ces sympathiques insectes aquatiques tissent des toiles à l’entrée de leur retraite, à l’instar des araignées. Le courant s’engouffre autour de la retraite et les particules qu’il amène demeurent collées à la toile, offrant un dîner gratuit.

Fait intéressant, j’avais déjà vu une étude qui examinait si la présence de divers polluants dans l’eau pouvait affecter l’habileté des Hydropsychidae à tisser. Le résultat était étonnant : les toiles, au lieu d’être savamment tricotées, devenaient chaotiques lorsque le trichoptère était exposé à des contaminants. Cela fait le parallèle avec les études sur les araignées qui démontraient, elles aussi, l’effet de perturbateurs sur la capacité des araignées à tisser des toiles (j’en parle ici). Malheureusement, je n’ai pas été en mesure de retrouver l’étude sur les trichoptères pour vous citer la référence – si jamais vous mettez la main dessus, n’hésitez pas à me le signaler!

Hydropsychidae_Détails

Caractéristiques permettant de distinguer une larve d’Hydropsychidae

Trichoptère adulte

L’espèce Macrostemum zebratum arbore des zébrures distinctes

Étant donné que les larves comptent sur le courant pour leur amener leur repas, celles-ci se retrouvent davantage dans des milieux où le courant est présent (moyen à rapide, je vous dirais). Souvent, il s’agit de seuils où il est facile de descendre en bottes-salopettes. C’est en soulevant des roches (généralement 10 centimètres de diamètre en montant) dans ce type de milieu que vous pourrez les observer. Avis à ceux qui veulent partir à leur recherche!

Les trichoptères subissent une métamorphose complète. Cela signifie qu’ils se transformeront en pupe avant de devenir un adulte ailé qui complètera son cycle de vie hors de l’eau. Les larves matures se construisent un abri fermé au sein duquel elles tisseront leur cocon. Lorsque la pupe aura terminé son développement, elle se fraiera un chemin vers la surface pour émerger.

L’adulte Hydropsychidae s’observe, comme vous pouvez vous l’imaginer, près des cours d’eau où évoluent les larves. Il ressemble à un petit papillon dont les ailes sont repliées en toile par-dessus le corps. La coloration des adultes est souvent brune ou beige, mais l’espèce Macrostemum zebratum arbore des motifs qui la distinguent des autres trichoptères. C’est d’ailleurs en me renseignant aux fins de la présente chronique que je réalisai que j’avais photographié cette espèce il y a deux ans, lors d’un séjour à Montréal. Alors en promenade aux abords du fleuve Saint-Laurent, nous étions assaillis par des essaims de centaines de ces trichoptères. M. zebratum revêt en effet des zébrures typiques d’un beige jaunâtre superposées sur un fond plus foncé. L’espèce est commune dans les grandes rivières et c’était le cas, visiblement, de ce secteur du fleuve Saint-Laurent.

Pour terminer, je ne connaissais pas la signification du nom de cette famille d’insectes avant d’écrire la présente chronique. J’ai appris que le terme Hydropsychidae signifie « nymphe de l’eau », soit du grec « hydor » (eau) et « psyche » (âme). À ce qu’il semble, selon la mythologie grecque, Psyche était une belle nymphe immortelle. Un nom fort poétique pour notre petit trichoptère, n’est-ce pas?

Pour en savoir plus

  • Bug Guide. Family Hydropsychidae – Netspinning Caddisflies. http://bugguide.net/node/view/45092
  • Bug Guide. Species Macrostemum zebratum – Zebra Caddisfly. http://bugguide.net/node/view/13141
  • 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.
  • 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.

Des insectes sous la glace!

Je vais me faire plaisir dans la chronique de cette semaine et vous proposer une incursion au sein de ma discipline professionnelle qui s’appelle la limnologie – l’étude des lacs et des rivières. Ce sont des photographies diffusées par monsieur Julien Bourgault sur le site Facebook de l’Association des entomologistes amateurs du Québec qui m’ont inspirée pour le sujet traité cette semaine. M. Bourgault a pris des clichés d’étranges insectes s’agglomérant sous la glace d’un petit lac à Saint-Patrice-de-Beaurivage. Ce dernier se demandait de quoi il s’agissait, spécifiant notamment que les bêtes en question étaient vêtues de fourreaux faits à l’aide de feuilles d’arbres.

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Trichoptère photographié par M. Bourgault

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Autre vue sur le trichoptère observé

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On voit bien la matière utilisée pour le fourreau

Visiblement, il s’agissait d’insectes aquatiques, ce qui attisa immédiatement mon intérêt. En tant que limnologue et entomologiste amateur, je me devais d’y jeter un coup d’œil et d’enquêter à la fois sur l’identité de ces insectes et sur leur étrange comportement! J’avais quelques indices pour m’aider : bien que photographiés à l’envers, je pouvais voir une partie du thorax, de la tête et des pattes des individus. Par ailleurs, ces derniers s’étaient abrités dans des fourreaux faits de feuilles. Heureusement, un ordre d’invertébré aquatique est reconnu pour sa propension à fabriquer des fourreaux à l’aide de divers matériaux (végétaux et minéraux) : les trichoptères.

J’éprouvai quelques difficultés à déterminer rapidement de quel groupe de trichoptères il s’agissait. Je ne trouvais pas de trichoptères correspondant aux individus photographiés dans le guide simplifié de Voshell (2002) ni dans le guide d’identification d’invertébrés d’eau douce du Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la lutte contre les changements climatiques (MDDELCC; voir Moisan 2010). C’est en fouillant dans Merritt et Cummins (1996) et sur Internet que je trouvai deux familles fabriquant des fourreaux à l’aide de feuilles et pouvant correspondre aux caractéristiques visibles sur les clichés : Calamoceratidae et Limnephilidae. Toutefois, je trouvai davantage de descriptions au sujet de la première famille sur Internet, de sorte à croire que nos spécimens étaient des Calamoceratidae (ce fut même ma première interprétation).

Cependant, en amorçant la rédaction de la présente chronique, je documentai cette famille davantage pour réaliser que les caractéristiques ne semblaient pas tout à fait cadrer avec nos insectes-mystères. En outre, je lisais que les Calamoceratidae vivaient en milieu lotique (soit des milieux aquatiques où le courant est présent, comme les rivières), alors que les insectes photographiés provenaient d’un lac à faible renouvellement d’eau (selon les précisions de M. Bourgault). Cela me mit la puce à l’oreille et j’en profitai pour interroger certains de mes collègues du MDDELCC quant à ma découverte.

Ces derniers m’offrirent des renseignements supplémentaires : seule une espèce de Calamoceratidae serait présente dans notre secteur et il s’agirait d’une espèce qui ne possède pas un fourreau fait de feuilles – contrairement à certaines espèces retrouvées plus au sud de l’Amérique du Nord comme celle photographiée ici. Par ailleurs, cette famille semble assez rare au Québec et mes collègues – qui en ont vu d’autres! – ne possèdent aucun spécimen de cette dernière dans leur collection. Cela explique aussi que je n’aie jamais rencontré de Calamoceratidae, bien que j’aie l’échantillonnage de quelque 150 sites en rivières à mon actif.

En revanche, mes collègues m’indiquèrent que la famille Limnephilidae comprenait au moins un genre (Pycnopsyche) retrouvé à nos latitudes et fabriquant  des fourreaux faits de feuilles similaires à ceux observés par M. Bourgault (voir cette photo que j’ai dénichée sur Bug Guide à titre d’exemple). Voilà donc : les probabilités sont très élevées qu’il s’agisse d’une sorte de Limnephilidae… Néanmoins, seul un examen de ces petites bêtes sous le microscope nous l’aurait confirmé hors de tout doute!

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Les trichoptères étaient présents en grand nombre sous la glace

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Cette photo donne une idée de la taille des trichoptères

Ce fut une fascinante découverte et un bel apprentissage de mon côté. Je n’avais pas encore vu de trichoptères faire de tels fourreaux! Par ailleurs, leur comportement – se regrouper sous la surface gelée d’un milieu aqueux – était bien étonnant. C’est ici que je fais appel à la limnologie, afin de tenter d’élucider ce comportement.

En voyant le comportement des trichoptères, j’ai pensé à deux hypothèses pouvant expliquer leur agglomération sous la glace : ou bien ils s’y nourrissaient, ou bien ils tentaient de profiter de la plus grande concentration d’oxygène présente près de la surface. La première hypothèse implique que les trichoptères se tenaient sous la glace afin d’ingérer des algues ou des microorganismes qui s’accumulaient à sa surface. Je me souvenais d’avoir vu passer, lorsque j’étais à l’université il y a plusieurs années, des études concernant la présence d’algues sous la glace. Je me demandais s’il pouvait s’agir d’une situation similaire, ces algues se concentrant à la surface afin de bénéficier de la plus grande quantité de lumière possible. De plus, Merritt et Cummins (1996) indiquent que certaines espèces de Pycnopsyche peuvent être des brouteurs au courant de leurs derniers stades larvaires – c’est-à-dire qu’ils brouteraient des algues sur des substrats variés. En combinant ces deux faits, l’on pourrait parvenir à la conclusion que ces larves étaient présentes en grand nombre pour profiter d’une source de nourriture comme des algues s’accrochant à la paroi glacée. Malheureusement, je n’ai pas en main de données permettant de confirmer cette suggestion!

Seconde hypothèse qui m’est venue à l’esprit : les trichoptères cherchaient peut-être une strate du lac mieux oxygénée. Cette hypothèse est partiellement appuyée par les données que M. Bourgault m’a transmises au sujet du lac. Il s’agit d’un petit lac qui, si on le regarde à partir de Google Maps, présente définitivement des caractéristiques d’un lac en voie d’eutrophisation. L’eutrophisation d’un lac se décrit de façon vulgarisée comme étant le vieillissement prématuré de ce lac : ce dernier présente une abondance croissante d’algues et de plantes aquatiques qui se décomposent pour former des couches de détritus et de vase de plus en plus importantes. Il se comble et se referme tranquillement, se transformant en marais, puis éventuellement en tourbière. Ce processus est généralement long pour les lacs naturels (des milliers d’années et plus), mais tend à être accéléré par les activités humaines qui sont une source de nutriments s’écoulant vers les milieux aquatiques (engrais résidentiels et agricoles, eaux usées, etc.). C’est simple : plus de
nutriments entraîne plus de plantes et d’algues! C’est comme le gazon sur lequel on applique des engrais.

D’ailleurs, M. Bourgault indiquait que le lac était tapissé d’une bonne couche de sédiments organiques qui s’y était accumulée. De plus, sur l’image Google du lac, on voit la forte présence d’algues ou de plantes dans sa partie nord, qui apparait comme étant très verte. Les usages du sol environnants sont agricoles et le renouvellement de l’eau dans le lac m’a été indiqué comme étant faible, tous des indices qui me confirment que le lac possède sans aucun doute beaucoup d’éléments nutritifs et, par conséquent d’algues et de plantes. Une forte présence d’algues et de plantes est fréquemment associée à une forte demande en oxygène : quand toute cette matière se décompose lors de la saison hivernale, la concentration en oxygène est fortement réduite dans les strates plus profondes du lac (ou possiblement dans le lac entier lorsqu’il est peu profond, comme c’est le cas ici). On se retrouve en situation de manque d’oxygène (hypoxie ou anoxie, selon qu’il y en a peu ou pas du tout).

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Lac où les observations ont été effectuées

Lac à Saint-Patrice-de-Beaurivage

Vue du lac sur Google Maps; Il s’agit visiblement d’un petit lac en état d’eutrophisation

Naturellement, nos insectes aquatiques ont besoin d’oxygène pour survivre. Lorsque l’hiver arrive et que la glace se forme, les échanges entre le lac et l’air sont de plus en plus réduits, ce qui favorise un plus grand déficit en oxygène des couches plus profondes du lac. À cet effet, avez-vous déjà entendu parler de mortalités massives de poissons dans des lacs pendant l’hiver? Il est fort probable que ces dernières étaient causées par un manque d’oxygène. On parle toutefois généralement moins des invertébrés dans ces cas, mais il ne serait pas surprenant que plusieurs de ces derniers soient également affectés. Bien que leur niveau de tolérance et leurs besoins en oxygène varient, ceux-ci doivent tout de même « respirer » sous l’eau (voir cet article si vous voulez en savoir plus). Dans notre cas, cependant, j’hésite à attribuer la présence de nos trichoptères à la surface à un déficit d’oxygène. Je m’attendrais à ce que ce dernier empire avec l’avancement de la saison hivernale et qu’il ne soit pas nécessairement critique dès les premiers gels. Aussi, le lac semblant relativement petit et peu profond, il serait possible que le déficit en oxygène s’étende à l’ensemble du lac et non seulement aux couches plus profondes.

Quoi qu’il en soit, je ne suis pas en mesure de confirmer hors de tout doute ce que nos trichoptères faisaient regroupés ainsi sous la glace. J’écarte ci-dessus l’hypothèse de l’émergence, car les clichés ont été pris aux premiers gels d’automne (novembre), alors que l’émergence des trichoptères se fait habituellement plus tôt. Je suis néanmoins fascinée par ce comportement et la scientifique en moi est drôlement agacée par ce manque de réponse (ou de données pour y répondre!). Avez-vous une idée quant aux facteurs expliquant la présence de ces invertébrés sous la glace? Je serais ravie de discuter d’hypothèses avec vous!

Cela dit, l’alimentation des individus du genre Pycnopsyche – en supposant qu’il pourrait bel et bien s’agir de notre genre en cause – inclurait communément des détritus et de la matière végétale variée. Ils se nourriraient de cette matière organique, incluant les feuilles, en la déchiquetant. Visiblement, ils profitent aussi de ces végétaux pour se construire de belles demeures. Un lac en voie d’eutrophisation rempli de matière végétale de toute sorte semble donc un bon lieu pour constituer un garde-manger et une boutique de vêtements pour ces insectes!

Pour terminer, dans cette précédente chronique, j’avais parlé de la propension des trichoptères à fabriquer des fourreaux à partir de toutes sortes de matériaux. J’avais notamment mis en vedette d’autres espèces de la famille Limnephilidae bâtissant des fourreaux cylindriques faits de petites pierres ou de brindilles. Je ne savais toutefois pas que certains d’entre eux étaient en mesure de se revêtir de feuilles d’arbres et la découverte de M. Bourgault me fut très instructive. Je tiens d’ailleurs à le remercier, ainsi que mes collègues du MDDELCC qui m’ont aidée à confirmer l’identité de nos vedettes de la semaine!

 

Pour en savoir plus

Chenille ou imposteur ?

Les chenilles font partie des premiers insectes que l’on apprend à identifier. Généralement d’assez bonne taille, colorées et d’allure sympathique, elles figurent couramment dans les livres de contes pour enfants.

Malgré le fait qu’on ait l’impression de bien les connaître, il nous arrive tout de même de faire erreur et d’identifier à tort une chenille qui n’en est pas une. En effet, plusieurs autres invertébrés prennent une forme ressemblant aux chenilles lors de leur stade larvaire… et confondent petits et grands!

Chenille vs tenthrède

Ocelles (yeux simples) d’une chenille versus ocelles d’une larve de tenthrède

Chenille vs tenthrède_Pattes

Fausses pattes : chenille versus larve de tenthrède

Lors de la capsule de la semaine dernière, je vous soumettais plusieurs clichés sur lesquels on retrouvait divers insectes ressemblant à des chenilles. Êtes-vous parvenus à distinguer les « vraies » chenilles (qui sont des lépidoptères) des fausses? Avez-vous deviné à quels ordres d’insectes les autres individus appartenaient?

Il existe quelques trucs faciles qui nous permettent de savoir si l’on fait face à chenille – qui deviendra un papillon – ou à une larve d’un autre insecte. Le premier truc réside dans l’examen des yeux de la bête : les chenilles sont munies de plusieurs yeux simples latéraux (généralement six ocelles de chaque côté de la tête), ce qui n’est pas le cas des autres larves « sosies ». Il s’agit d’une bonne façon pour distinguer les chenilles de certaines larves d’hyménoptères appartenant au groupe des mouches à scie (sous-ordre Symphyta) comme les tenthrèdes, par exemple. Les larves des mouches à scie peuvent ressembler passablement aux chenilles, en arborant des couleurs vives et en étant munies de pseudopattes le long de leur abdomen. Toutefois, leur tête est flanquée de deux yeux simples bien distincts.

Le second truc est d’examiner la présence de fausses pattes. Il s’agit de protubérances retrouvées sous l’abdomen et qui aident à la locomotion; elles s’ajoutent aux trois paires de vraies pattes situées, quant à elles, à la hauteur du thorax. Selon Wagner (2005), la majorité des vraies chenilles possède quatre paires de fausses pattes ou moins situées le long des segments 3 à 6 de l’abdomen (sans compter les pseudopattes anales). Les mouches à scie, quant à elles, en auraient cinq ou plus (ou six ou plus, selon les sources consultées), qui sont visibles généralement dès le second segment (segment 2) de l’abdomen.

Asticot tête réduite

Tête réduite d’un asticot (larve de diptère)

De même, la base des fausses pattes des chenilles arbore des crochets qui sont absents des fausses pattes d’autres larves d’invertébrés, notamment les mouches à scie et divers diptères. Les fausses pattes des diptères qui ressemblent aux chenilles présentent aussi une disposition qui peut être différente : elles ne sont pas nécessairement situées tout le long de l’abdomen (voir la photo de la larve de chironome plus bas à cet effet). Cela inclut également l’absence totale de pseudopattes comme chez les larves de tipules. De plus, les larves de diptères ne portent pas de « vraies » pattes et, selon l’espèce concernée, la tête peut s’avérer être très réduite (comme une larve d’asticot, par exemple).

Finalement, certaines larves de coléoptères ou de neuroptères rampantes et de forme allongée pourraient faire penser à des chenilles, mais l’on peut habituellement voir assez rapidement par leur forme générale, ainsi que la présence d’autres attributs (des plaques thoraciques, des mandibules allongées, absence de pseudopattes, etc.), qu’il ne s’agit pas d’une chenille.

Seriez-vous maintenant prêts à distinguer une chenille d’un autre insecte aux allures similaires? Lors de la devinette du 25 octobre dernier, les participants ont réussi à bien identifier les quatre vraies chenilles qui faisaient partie du lot. Bien joué! Toutefois, ils ont aussi identifié un des imposteurs comme étant une chenille: la tenthrède de la photo #1. Ce dernier aura bien réussi son déguisement!

Vous pouvez voir les réponses à la devinette de la semaine dernière dans le tableau ci-dessous. Bon visionnement!

Qui est une chenille et qui ne l’est pas? Les réponses!
#1. Larve de tenthrède (Hyménoptère) Devinette 1_2015-10-24 #2. Larve de coccinelle (Coléoptère) Devinette 2_2015-10-24 #3. Chenille (Lépidoptère) Devinette 3_2015-10-24
#4. Larve de trichoptère Devinette 4_2015-10-24 #5. Larve de tenthrède (Hyménoptère) Devinette 5_2015-10-24 #6. Larve de tipule (Diptère) Devinette 6b_2015-10-24
#7. Chenille (Lépidoptère) Devinette 7_2015-10-24 #8. Larve de neuroptère Devinette 8_2015-10-24 #9. Chenille (Lépidoptère) Devinette 9_2015-10-24
#10. Larve de cimbicidé (Hyménoptère) Devinette 10_2015-10-24 #11. Larve de chironome (Diptère) Devinette 11_2015-10-24 #12. Chenille (Lépidoptère) Devinette 12_2015-10-24

 

Pour en savoir plus

 

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.

Un trichoptère libre et sans attaches!

La semaine dernière, je vous parlais d’une petite chenille – la mite des vêtements porte-case – qui s’avère être une savante fabricante de fourreaux. Bien que quelques lépidoptères soient en mesure de construire des fourreaux à partir de fibres de tissu ou de matière végétale, ce sont généralement les trichoptères qui sont des maîtres dans l’art.

Rhyacophila_2

Individu du genre Rhyacophila

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Même Rhyacophila, autre angle

J’avais déjà écrit au sujet de certaines larves de trichoptères qui construisent des fourreaux de formes multiples et à l’aide de matériaux divers (cette chronique). Bien que la quasi-totalité des familles de trichoptères comporte des larves qui fabriquent de petites maisons portables ou fixées à un substrat, une famille retrouvée sous nos latitudes défie cette règle. Il s’agit des Rhyacophilidae, qui vivent sans attaches. Leur nom anglais « Free-living caddisflies » reflète bien ce mode de vie.

Selon les ouvrages consultés, on retrouve les larves de ces trichoptères principalement dans de petits cours d’eau frais et bien oxygénés, quoique certaines espèces puissent être observées dans des milieux un peu plus chauds et ouverts. Pour ma part, j’en trouve régulièrement lorsque je m’amuse à examiner les roches de petits cours d’eau frais quand nous faisons de la randonnée en forêt. Par ailleurs, j’en avais récolté lors de mes études dans des rivières d’assez grande taille peu ou modérément affectées par les activités humaines. Bref, mes observations personnelles semblent assez bien correspondre à ce qui est véhiculé dans la littérature.

Habituellement, on retrouve les larves surtout sous les galets et les roches des sections des cours d’eau où le courant est plus rapide. Afin d’éviter de se faire emporter par le courant lorsqu’elles se déplacent, elles tissent un petit fil de soie auquel elles peuvent s’accrocher, telle une bouée. Les griffes aiguisées des fausses pattes situées tout au bout de leur abdomen les aident aussi à garder une bonne prise alors qu’elles se meuvent en quête de nourriture.

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Habitat typique dans lequel vous pouvez retrouver des Rhyacophilidae au Québec

Pupe Rhyacophila

Pupe de Rhyacophila; la pupe est à gauche (on voit ses yeux) et les « restes » de la larve sont à l’extrême droite

La majorité des larves sont prédatrices et se nourrissent d’autres invertébrés, incluant larves de mouches noires et petits trichoptères. Elles ne font pas la fine bouche, pourvu que les proies soient d’une taille qu’elles sont capables de maîtriser. Même les œufs de poissons constituent une source intéressante de protéines. En revanche, quelques espèces préfèrent déchiqueter la matière végétale ou brouter les algues qui poussent sur le substrat rocheux.

Lorsque j’étais aux études, j’avais évalué la position trophique (ce qui signifie la position dans la chaîne alimentaire) de plusieurs invertébrés dans les rivières québécoises. Comme nous avions capturé un bon nombre de Rhyacophilidae (43 échantillons provenant de sites variés), nous avions calculé leur position dans les chaînes alimentaires. Il en ressortait que, en moyenne, les individus se retrouvaient effectivement à la position « carnivore », certains d’entre eux étant même des prédateurs de carnivores! Pas mal pour un organisme qui atteint à peine les 30 millimètres à maturité (généralement entre 11-23 mm pour le genre Rhyacophila)!

Bien que les larves ne vivent pas dans un abri, elles en construisent un lorsque vient le temps de se métamorphoser en pupe (stade de développement entre la larve et l’adulte). Les trichoptères optent pour ce que l’on appelle la métamorphose complète. À l’instar des papillons, ils doivent donc passer par un stade moins mobile, la pupe (que l’on appelle chrysalide chez le papillon), avant d’émerger en adulte ailé et terrestre. Ainsi, la larve formera un amas de petites pierres qu’elle agglutinera les unes aux autres. Au sein de cet amas, elle se tissera un cocon de soie rigide et de couleur brunâtre. Lorsque l’on brasse les roches sur lesquelles ces amas sont construits, on peut facilement déloger ces cocons, qui ressemblent à de petites capsules.

Ces cocons sont passablement translucides et l’on peut y voir la pupe qui se transforme progressivement. Fait intéressant, il est même possible de voir la pupe, d’un côté, et les restants de la « vieille peau » de la larve, de l’autre. Cela semble étrange pour nous, de voir un insecte se métamorphoser et se débarrasser des membres dont il ne se servira plus! Une fois à maturité, la pupe utilise ses mandibules pour se tailler une sortie hors de son cocon. Elle nage jusqu’à la surface où s’ensuit la transformation finale vers l’adulte.

Rhyacophila_2 Détails

Comment identifier une larve de Rhyacophila

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Larve d’Hydropsychidae (genre Macrostemum), facile à distinguer du genre Rhyacophila

Les larves de Rhyacophilidae sont considérées comme étant sensibles à la pollution. Elles ont d’ailleurs une cote de tolérance de 0 sur 10, ce qui signifie qu’elles sont très sensibles (voir cette chronique où j’explique davantage comment ces cotes fonctionnent). Voshell (2002) suggère que ce serait notamment l’absence d’un fourreau ou d’un abri qui les rendrait plus vulnérables aux pressions environnementales. Compte tenu de cette sensibilité, mais aussi du fait qu’il s’agit de prédateurs, les Rhyacophilidae sont considérés comme un maillon important dans les chaînes alimentaires aquatiques et un indicateur de la santé du milieu.

Si vous avez envie d’examiner quelques roches à la recherche de larves de Rhyacophilidae, ces dernières sont faciles à identifier. À noter qu’au Québec, on ne retrouve que le genre Rhyacophila. Les larves de Rhyacophila sont souvent très vertes et d’une taille appréciable (plus de 1 cm). Contrairement aux larves d’Hydropsychidae, une autre famille de trichoptères très commune et souvent verdâtre, les larves de Rhyacophila ne possèdent pas de branchies sur leur abdomen. Les différents segments de leur abdomen sont aussi séparés par des sillons assez creux. Finalement, la larve ne possède pas de plaques thoraciques (près de la tête), mais est munie d’une plaque apparente sur le 9e segment de son abdomen, juste avant la dernière paire de pattes, qui sont des fausses pattes.

Si ces détails ne vous sont pas suffisants, je vous propose de m’inviter lors de votre prochaine excursion pour une séance d’identification! Sinon, bonne observation!

 

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.
  • 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.
  • Bug Guide. Family Rhyacophilidae – Free-living caddisflies. http://bugguide.net/node/view/74941