Histoire évolutive des insectes

Les insectes et les myriapodes partageant la présence d'appendices uniramés, présence de trachées, de tubes de Malpighi, mandibules formées d'un appendice complet (et non pas de la base d'un appendice comme chez les crustacés). C'est pourquoi on a longtemps pensé qu'ils avaient un ancêtre commun présentant ces caractères.

Cependant, la phylogénie moléculaire[2]^,[3], l'arrangement des gènes mitochondriaux[4], ainsi que l'analyse cladistique des caractères ont conduit à considérer que les insectes étaient en fait issus de la même lignée que les crustacés. Le clade des pancrustacés établi à la suite de cette découverte contient donc les lignées de crustacés marins qui sont probablement paraphylétiques et les insectes proprement dits, qui sont monophylétiques. Les caractères ayant conduit au rapprochement des insectes avec les myriapodes sont donc probablement des convergences évolutives associées à l'adaptation au milieu terrestre (encore inféodés aux milieux humides, les insectes font en effet partie des premiers arthropodes à progressivement sortir des eaux pour devenir réellement terrestres au cours du Dévonien, cette terrestrialisation se faisant plusieurs fois de manière indépendante)[5]. Le développement du système nerveux des insectes et des crustacés possède en revanche des similitudes extrêmement frappantes[6].

Le plus ancien fossile provenant indubitablement d'un insecte, une mandibule, est daté de 400 Ma, c'est-à-dire de l'Emsien, période du Dévonien[7]. C'est déjà une mandibule dicondylique que l'on retrouve aujourd'hui chez les insectes volants. Cela suggère que l'ancêtre commun à tous les insectes, volants ou non, est encore plus ancien et pourrait remonter au Silurien[7].

Le plus ancien insecte fossile complet, trouvé à Strud en Belgique en 2012, est daté de 375 Ma (Dévonien, plus précisément Famennien).[8]

La sous-classe des Aptérygotes, désignant les insectes aptères, est aujourd'hui considérée comme un regroupement polyphylétique, et les Thysanoures, un des sous-groupes qui la compose, sont considérés plus proches des Ptérygotes (insectes volants) que des Archéognathes, un autre des sous-groupes, en dépit de leur apparence commune. Par exemple, les Thysanoures partagent avec les insectes volants ces mandibules dicondyliques alors que les Archéognathes ont des mandibules monocondyliques. L'aspect similaire des deux groupes d'insectes aptères est vraisemblablement celui des insectes ancestraux, alors que les insectes ailés ont eux acquis une apparence très différente.

On pense que les ancêtres communs des insectes volants, dont aucun fossile n'a encore été trouvé, avaient des pièces buccales dicondyliques broyeuses non différenciées, un thorax à métamères encore visibles et égaux, portant sur chaque métamère une paire de pattes et une paire d'ailes, et des sclérites chitineuses latérales sur chaque segment abdominal, les ailes dérivant aussi de telles sclérites, initialement à fonction possiblement sensorielle (détection des vibrations) et/ou thermorégulatrice ; quant à leurs métamorphoses, elles pourraient être une adaptation à des saisons très contrastées, alternant de courtes périodes humides d'abondance alimentaire (phase larvaire, croissance) avec de longues périodes sèches de disette (phase imago, migrations, reproduction)[9]. Le plus ancien fossile d'insecte volant est déjà un Éphéméroptère identifiable, groupe qui est considéré comme le plus ancien parmi les insectes volants. Certaines nymphes de ce groupe hémimétabole (naïades) ressemblent d'ailleurs à des Thysanoures.

À partir du Trias (il y a environ 200 millions d'années), l'apparition de plantes à fleurs a mené à une coévolution entre ces lignées végétales et celles des insectes phytophages devenus pollinisateurs.

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