INSECTES : ENDOCRINOLOGIE TEGUMENT MUE

INSECTES : ENDOCRINOLOGIE TEGUMENT
MUE METAMORPHOSE
Première partie : organisation du système neuro endocrinien.
SYSTEME NERVEUX
1) SN CENTRAL
Il va comporter les ganglions cérébroides :
 le protocérébron : lobe le plus important, le plus dorsal. Va recevoir les nerfs optiques et
ocellaires.
 Le deutocérébron : plus petit. Reçoit les nerfs antennaires.
 Le tritocérébron : envoie des nerfs vers la lèvre supérieure et des connectifs vers la cavité
orale. A ce niveau on a un collier péri oesophagien qui relie la partie dorsale (tritocérébron)
à la partie ventrale (ganglion sous oesophagien).
 Ganglion sous oesophagien : inerve les muscles de la tête, les glandes salivaires.
La chaine nerveuse ventrale va comporter une paire de ganglions par métamère. La paire de
gagnlions se rapproche au court de la vie embryonnaire.
Ceux au niveau du thorax innerve les appendices et les ailes. Ceux au niveau de l’abdomen innervent
les organes.
Il y a une coordination entre les deux systèmes afin d’assurer la physiologie et l’adaptation au milieu.
La libération des hormones dépendra de l’activité nerveuse.
2) SYSTEME ENDOCRINIEN
Il va y avoir des cellules neuro sécrétrices, des organes neurohémaux (Corpora cardiaca), des glandes
endocrines (glande de mue  sécrète des ectysomes, corpora allata hormones juvéniles).
a) Les cellules neurosécrétrices et les organes neurohémaux
Cellules de la pars intercerebralis :
Quatre amas de cellules
 Hormone cérébrale
 Hormone prothorcicotrope
 Hormone tammage
 Hormone cuticulogénèse
 Hormone allato inhibitrice/ stimuline : inhibe ou stimule les corpora allata
Les glandes de mue
Elles sont situées le plus souvent dans le thorax. Cependant, selon l’insecte, elles peuvent avoir
d’autres dispositions
Elles vont sécréter une hormone, dans un premier temps inactive, l’ecdysone.
Elles vont dégénérer après la dernière mue.
Corpora allata
Ils sécrètent une hormone juvénile et ne disparaissent pas à l’état adulte.
b) Fonctionnement
Le tégument des insectes :
Il a permis aux insectes de faire la conquête des milieux terrestres. En effet, ils occupent quasiment
toutes les niches écologiques. Le tégument évite les pertes d’eau.
La cuticule est formée de deux couches : endocuticule et exocuticule. Au dessus on a l’épicuticule,
formant également deux couches : épicuticule externe et l’épicuticule interne
L’endocuticule reste souple et est composée de chitine et d’arthropodine
Au niveau de l’épiderme, on a des multiplications cellulaires donc il sera plissé  crise mitotique
L’apolyse est le décollement de l’épiderme et de la cuticule.
Le liquide qui provoque l’apolyse est sécrété par les cellules de l’épiderme. En dessous du liquide,
l’épiderme sécrete les nouvelles couches. Les couches les plus externe se forment en premier (donc
épicuticule en premier).
L’activation du liquide exuvial va coïncider avec le depot de l’épicuticule interne. Ce liquide va
détruire toutes les couches qui sont au dessus (ancien tégument) en récupérant beaucoup
d’éléments d’endocuticule. Ce qu’il va rester du tégument ancien sera appelé l’exuvie
L’insecte dépose sa vieille cuticule et prend sa nouvelle dimension définie par le plissement des
cellules qui se détendent.
La 20 hydrocortisone est une hormone qui peut inactiver des récepteurs ou fabriquer de nouveaux
tissus : c’est une hormone morpho génétique.
Elle va s’écouler dans le milieu intérieur sous forme inactive.
Elle va se coupler à un récepteur intra cellulaire pour former un complexe de transcription.
L’état imaginal correspond à l’absence d’une substance contenue dans les corpora allata. L’hormone
juvénile est indispensable au maintien des caractères larvaires. L’apparition des caractères imaginaux
est spontanée et se produit dès que l’activité des corps allates cesse.
Régulation des corps allates :
Lire dans un livre
L’exysone agit au niveau du tégument des cellules. C’est une hormone qui assure le changement des
téguments et assurent les transformations morpho génétiques.
Les disques imaginaux
Insectes holométaboles
Il y a des organes qui se transforment : ils continuent à fonctionner mais se transforment en même
temps (pas aussi spectaculaire que les appendices). Les disques se trouvent au niveau des
métamères, à l’endroit des futurs appendices (antennes, pièces buccales, pattes, pièces génitales …
MAIS PAS LES AILES).
Ces cellules sont restées en attente chez la larve s’expriment plus tard (au départ indiférenciées) et
s’exprimeront selon le métamère où elles sont situées.
Pendant toute la période larvaire, ces disques restent tout petits et vont évoluer rapidement au
dernier stade larvaire pendant la nymphose (nymphrose ? nymph... nymphase ?).
Les mitoses s’accélèrent juste avant et pendant la mue nymphale.
Disque de l’aile :
(schéma)
Chez la larve de dernier stade, les disques forment des épaississements sous l’épiderme et restent
dans cet état jusqu’à la métamorphose. Chez la larve agée, les disques augmentent de taille par
divisions cellulaires. Tous les appendices sont divisés en compartiments. Les disques se développent
en fonction du segment sur lequel ils se trouvent : on appelle les individus les prénymphes (ou larve
agée c’est pareil).
Les cellules se divisent très rapidement, prolifèrent et se décollent de la cuticule. Une invagination de
l’épiderme forme une fine membrane qui délimite une cavité autour de l’ébauche. Des cellules
mésodermiques, musculaires (myoblastes) ou des trachées pénètrent à l’intérieur de l’ébauche pour
former les futurs muscles (par exemple). A la mue nymphale (métamorphose), le disque s’est
transformé en appendice ou en ptérothèque (selon le disque concerné) qui se déploie vers
l’extérieur.
Disque d’une patte (schéma document).
(voir livre qui s’appelle « développement » à la BU. Russo approved ).
Le disque est formé d’une série d’anneaux concentriques correspondant aux segments de la patte. Il
va évoluer en forme de tube, les cellules les plus intérieurs correspondant à l’extrémité (les tarses).u
fur et à mesure de la croissance, l’ébauche de la patte se plie en accordéon entourée par une cavité
et une membrane péripodale.
Au moment de la métamorphose, on a une dévagination (extroversion) de la patte.
Finalement, la métamorphose va consister en la disparition d’organes ou d’appendices larvaires, en
l’apparition d’organes imaginaux et remaniements de certaines parties.
Synthèse :
Schéma de contrôle de la mue (doc)
Les cellules cérébrales vont intégrer tous les signaux extérieurs ou intérieurs. Ces cellules vont
sécréter des hormones (inhibiteurs ou stimulateurs) qui vont aller le plus souvent dans les corps
cardiaques.
L’ecdysone va agir sur le tégument.
Présence d’hormone juvénile  mue larvaire
Absence  mue imaginale
On a des hormones qui agissent directement sur les téguments (régulation de l’excrétion de
l’exuvie hormone d’éclosion/ , cuticulogénèse…)
L’appareil endocrinien n’a aucune autonomie et c’est le SN qui représente le coordinateur en jouant
un rôle essentiel dans l’adaptation et la physiologie de l’insecte. Les commandes se font par deux
voies :
 Action directe de la neurohormone sur les récepteurs (hormone d’éclosion, de tannage,
de cuticulogénèse, bursicon…)
 Intérmédiaire d’une glande endocrine. Ce sont des hormones soit excitatrices, soit
inhibitrices (ex : croissance larvaire indique au cerveau s’il faut stimuler ou pas les corps
allates dans le cas de l’excrétion de l’hormone juvénile)
Les organes cibles vont exercer une action en retour (Feed Back)
 Schéma
La métamorphose est un bouleversement sans parallèlisme entre développement et systématique
des insectes.
Chez les paranéoptères (punaises), on a plusieurs modalités avec des stades qui rappellent
l’immobilité d’un phane (what ?).
Il y a des facteurs externes qui peuvent agir sur le développement comme la diapause ou la
quiescence.
Diapause = arrêt obligatoire de développement (génétiquement déterminé)
Qiuescence = arrêt de développement dû aux facteurs externes mais qui peut être interrompu si les
conditions redeviennent favorables.
Dans nos régions, la diapause est une adaptation aux rigueurs de l’hiver.
Dans les régions au climat plus sec, on a des diapauses estivales.
La diapause se manifeste par un métabolisme très bas. Elle intervient pour un insecte donné à un
stade précis.
Chez le vers à soie, la diapause se fait au stade œuf.
Chez la Pyrale du mais, la diapause intervient au stade L5 (larve de dernier stade).
La pyrale de l’est de la France est dite souche univoltine.
Chez la pyrale méridionale (souche polyvoltine), il n’y a pas de diapause.
C’est toujours la photopériode qui joue un rôle majeur dans l’installation de la diapause et c’est le
facteur thermique qui lève la diapause.