La structure étonnante des ailes des papillons
Pour commencer, un petit rappel sur la biologie des insectes. La plupart des insectes, dont les papillons, possèdent deux paires d’ailes, situées sur leur thorax. Elles sont très légères, mais robustes et souples.
Les ailes des insectes ne sont pas des membres à part entière comme elles peuvent l’être chez les vertébrés, tels que les oiseaux ou les chauve-souris. Il ne s’agit pas non plus d’appendices comme les pattes des insectes. Elles sont en réalité des extensions du tégument des insectes, de leur « peau ». Cette membrane est tendue et maintenue grâce aux nervures, très visibles sur la surface de l’aile.
Les nervures permettent la circulation de l’hémolymphe, le liquide circulant des insectes, transportant des nutriments et des hormones. C’est l’équivalent du sang des mammifères, également pompé par un organe analogue au cœur. La pression de circulation de l’hémolymphe tend l’aile comme une tente et lui permet de maintenir sa forme.
C’est la pression de l’hémolymphe qui permet aux ailes de prendre leur forme à la sortie de la chrysalide !
Chez les papillons, on trouve également des neurones dans les nervures, reliés aux organes sensoriels, qui leur permettent de percevoir leur environnement. Ils peuvent ainsi être attentifs à la température, à la force du vent, et à la présence potentielle de prédateurs. Ces neurones sont indispensables au vol, ils sont responsables des battements des ailes et de la stabilisation du corps.
Pour recevoir de l’oxygène, des trachées accompagnent les neurones dans les nervures.
Des insectes aux ailes poilues
Certains d’entre vous savent déjà que les papillons appartiennent à l’ordre des lépidoptères, dérivé du latin lepidoptera signifiant « aile » et « écaille » en grec ancien. Les ailes des papillons sont donc recouvertes d’écailles.
Ces écailles ont une forme aplatie et sont colorées, pouvant faire penser à de minuscules pétales. Elles recouvrent intégralement les ailes de papillons et sont responsables de leur couleur. Les ailes en elles-mêmes ne sont pas colorées, ce sont les écailles qui portent les pigments. Elles sont orientées de la base vers la marge des ailes et sont parfaitement rangées.
On parle bien d’« écailles », mais elles n’ont rien à voir avec les écailles des poissons ! Si elles peuvent leur ressembler en apparence, du point de vue de l’évolution, elles sont bien plus proches des poils des mammifères.
Les androconies sont des écailles spécifiques aux mâles, capables de sécréter des phéromones sexuelles lors des parades nuptiales et des accouplements.
Les écailles sont des soies, des poils robustes qui se sont aplatis au cours de l’évolution. Elles sont reliées à la membrane par un petit pied chacune, appelé pédoncule. On retrouve des soies chez de nombreux mammifères, pensez aux moustaches des souris et des chats. Les papillons ont donc des ailes « poilues » ! Elles sont sûrement très douces, mais on ne les touche pas évidemment, elles sont extrêmement délicates et fragiles.
Les écailles ont une structure géométrique en trois dimensions très travaillée, différente pour chaque espèce. Elle peut être responsable des reflets irisés de papillons, comme ceux du Grand Mars changeant en diffractant la lumière du soleil.
Pour aller plus loin : Des papillons toxiques aux ailes transparentes.
Des ailes multifonctions
Les ailes des papillons ont donc un rôle dans la locomotion et la perception de soi. Ce ne sont pas les seuls avantages qu’elles procurent. Hormis les stratégies de mimétisme et de camouflage qui sont assez connues, elles permettent au papillon de réguler sa température. On parle de thermorégulation. En effet, on a observé plusieurs comportements de ces insectes en fonction de leur exposition au soleil :
En cas de journée nuageuse, ils ouvrent leurs ailes pour les exposer, tout comme leur corps, à un maximum de rayons de lumière. Ils restent immobiles dans cette position pendant quelques instants. Ainsi l’hémolymphe présente dans les ailes se réchauffe et retourne au thorax pour le réchauffer à son tour.
A l’inverse, lors de très chaudes journées, pour éviter la surchauffe, on pourra observer une majorité de papillons avec les ailes closes, droites sur leur dos. Ils sont alors souvent très agités, ne restant jamais au même endroit. Ils limitent ainsi leur exposition à la chaleur.
Lorsque les journées sont plutôt froides et peu ensoleillées, il peut arriver de voir des papillons, ailes refermées, qui semblent frissonner. Dans cette position, la friction de leurs ailes génère de la chaleur.
Si vous êtes assez attentifs, vous pourrez observer vous aussi ces petites habitudes !
Pour aller plus loin : Les motifs et couleurs présentes sur les ailes sont un moyen de reconnaissance des prédateurs.
Si ce n’est pas déjà le cas, vous pouvez participer à l’observation et au recensement des espèces de papillons grâce aux programmes des observatoires des forêts et des jardins de notre association ! Il suffit de télécharger l’application INPN espèces disponible sur Android et IOS ou de participer à l'Opération Papillons.
Sources :
- Lafranchis, T. et al., 2015. La vie des papillons. Éditions Diatheo. 751p.
- Lafranchis, T., 2000. Les Papillons de jour de France,Belgique et Luxembourg et leurs chenilles. Collection Parthénope, éditions Biotope, Mèze (France). 448p.
- Lepidoptera, Anatomie des lépidoptères, Ailes (anatomie des insectes), Ecaille. Wikipedia France, consultés le 11 juillet 2022
