INSECTES

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Développement des Insectes

Développement embryonnaire

L'œuf est une cellule polarisée. Lors de sa formation, certaines molécules (ARN messagers et/ou protéines) sont déposées de façon localisée ; cette distribution sera ainsi à l'origine de l'établissement d'une polarité antéro-postérieure (ARNm et protéine bicoid) ainsi que d'une polarité dorso-ventrale (ARNm et protéine nanos).

Dans le cas de la drosophile, le développement embryonnaire est extrêmement rapide (24 heures). Ce modèle est particulièrement bien connu grâce à la possibilité de provoquer de nombreuses mutations qui affectent le développement embryonnaire et d'identifier ensuite les gènes correspondants. Les connaissances acquises ont mis en lumière un ensemble de mécanismes fondamentaux, bien conservés au cours de l'évolution animale et applicables aux Vertébrés.

Dans une première phase, on observe une multiplication du nombre des noyaux qui vont ensuite gagner la périphérie de l'œuf. Ce n'est qu'après la formation de 28 (soit 256 noyaux) que le processus de cellularisation va démarrer dans une zone postérieure de l'œuf qui contient un cytoplasme aux qualités particulières. Ces cellules représenteront les cellules germinales primordiales (celles qui vont donner les cellules reproductrices) et correspondent à une individualisation très précoce de la lignée germinale. La cellularisation gagne ensuite l'ensemble de l'œuf, tandis que la multiplication des noyaux se poursuit, et s'achève lorsque l'œuf compte environ 6 000 noyaux (cellules). Les cellules périphériques, de loin les plus nombreuses, constituent le blastoderme, tandis que quelques cellules centrales forment des vitellophages, cellules chargées de la digestion du vitellus. À ce stade, dit blastula, les cellules sont déjà en partie déterminées et non interchangeables. La destruction de certaines d'entre elles se traduira par l'absence de tel ou tel territoire à un stade ultérieur ; il n'y a pas de compensation, et la blastula est donc une mosaïque de territoires déterminés.

Il se forme par la suite, sur la face ventrale (fig. 24), une bandelette germinative (ou embryonnaire) qui représente la première ébauche de l'embryon. Cette bandelette va se creuser d'un sillon médian longitudinal, le sillon gastrulaire, qui se referme ensuite et forme un tube individualisant un endomésoderme. Dans le même temps, les bords du blastoderme se soulèvent autour de l'embryon et forment des replis qui vont se rejoindre, formant une cavité amniotique, milieu liquide dans lequel « baignera » l'embryon. Dans l'ectoderme de l'embryon, des neuroblastes vont apparaître et former deux cordons nerveux longitudinaux à l'origine de la chaîne nerveuse ventrale. L'endoderme se différencie pour former l'intestin. Le mésoderme se développe avec l'apparition d'une métamérisation et la formation de somites qui fusionneront pour former l'hémocèle. Cette métamérisation est progressive : elle apparaît soit au niveau de la tête et s'étend vers l'abdomen, soit au niveau du segment prothoracique et se propage dans les deux sens. Des appendices métamérisés se forment, mais ils ne persisteront que sur une partie des métamères.

Développement de l'embryon

Dessin : Développement de l'embryon

Développement de l'embryon : formation de l'amnios et des différents feuillets embryonnaires. A : pôle antérieur ; P : pôle postérieur ; D : face dorsale ; V : face ventrale. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La génétique moléculaire a permis d'identifier les gènes impliqués dans les étapes majeures de l'embryogenèse : des gènes définissant la polarité antéro-postérieure et dorso-ventrale, des gènes mis en jeu dans la segmentation (métamérisation) du corps (engrailed), dont l'expression localisée définira le nombre initial de segments (6 pour la tête, par exemple), et enfin des gènes définissant l'identité, c'est-à-dire le devenir de chacun de ces segments le long de l'axe antéro-postérieur. Ces gènes, dits homéotiques, ont été identifiés à partir de mutations provoquant la transformation d'une partie du corps en une structure située dans un autre segment (mutants développant des ailes à la place des yeux ou des pattes à la place des antennes, par exemple). Les gènes homéotiques forment un complexe aligné sur un même chromosome dans une séquence qui reproduit leur expression spatiale selon l'axe antéro-postérieur de l'embryon. Ils sont remarquablement conservés chez les invertébrés et les vertébrés.

Gènes homéotiques

Dessin : Gènes homéotiques

Les gènes homéotiques : localisation chromosomique et expression dans l'embryon de drosophile (d'après : McGinnis et Kuziora, 1994). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Déterminisme du sexe

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Classifications diverses

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Classification des insectes

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Aile

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Chenille du sphinx du tabac

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Pour citer l’article

René LAFONT, Jean-Yves TOULLEC, « INSECTES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 15 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/insectes/