Morphologie des Chironomidae

La famille des Chironomidae est un groupe d’insectes Diptères du sous ordre des Nématocères. Les membres de cette famille sont appelés communément « les moucherons non piqueurs » ou « Non Biting Midges des anglophones» au stade adulte et « bloodworms » au stade larvaire. Les larves des Chironomidae sont également bien connues sous le nom de : « ver de vase ».

Les Chironomidae sont souvent le groupe de macroinvertébrés le plus abondant, en nombre d’espèces et individus, rencontrés dans tous les milieux aquatiques d’eaux douces. En plus, les Chironomidae ont envahi la mer se trouvant le long des côtes du monde entier et vivant à une profondeur de 30 m dans l’océan, et la terre, où ils peuvent être rencontrés dans les milieux humides ou le feuillu sec de litières de foret. De même, les Chironomidae se présentent dans tous les continents. En effet, ils ont été trouvés vivants à des hauteurs de 5600 m sur les glaciers de l’Himalaya (Kohshima, 1984) et à des profondeurs de plus de 1000 m dans le Lac Baïkal (Linevich, 1971 ; Armitage et al., 1995 ; Epler, 2001).

Les Chironomidae sont parmi les insectes aquatiques les plus tolérants à la température de l’eau et de l’air. En effet, les larves de Paratendipes thermophilus vivent dans les mares chaudes de 38.8°C (Hayford et al., 1995) et les adultes de Diamesa mendotae capables de dépasser leur point de fusion et survivre à des températures atmosphériques de moins de – 20°C (Lencioni, 2004 ; Bouchard et Ferrington, 2009).

Les Chironomidae sont des insectes holométaboles, leurs larves, nymphes et adultes forment une part intégrale de la chaine trophique servant de nourriture pour d’autres invertébrés, poissons, oiseaux et amphibiens. D’autre côté, les adultes de Chironomidae sont considérés comme nuisances lorsque de grandes émergences se présentent près des habitations humaines. Ils ont été impliqués dans la production de réactions allergéniques pour l’Homme (Ali, 1991 ; Armitage et al., 1995).

Biologie des Chironomidae

Morphologie

Les Chironomidae sont des Diptères faisant partie du groupe morphologique des Culiciformes, c’est-à-dire que leur aspect général est celui d’un moustique. Ce sont des Nématocères et à ce titre, ils sont caractérisés par des antennes longues (plus ou moins aussi longues que la tête). Leur appareil buccal est très régressé et l’atrophie des mandibules au stade adulte ne leur permet pas de piquer. Leur cycle de développement comporte trois états morphologiquement très différents qui, tout en ayant un aspect général identique d’une sous- famille à l’autre, présentent des variations anatomiques qui constituent des bases essentielles de la systématique. Beaucoup de terminologies ont été utilisées mais la terminologie utilisée dans ce mémoire est celle de Sæther (1980).

Les œufs 

Structure
L’œuf des Chironomidae, comme tous les Insectes, est de type centrolécithe, riche en vitellus qui constitue une masse centrale de réserves nutritives. Le cytoplasme contenant plusieurs noyaux est périphérique (Beaumont et Cassier, 1983). La coque de l’œuf comporte, de l’intérieur vers l’extérieur, l’enveloppe vitelline et le chorion séparés par une couche cireuse protectrice. En général, le chorion des œufs des Chironomidae est peu épais et contient des protrusions et présente un micropyle (Dinulesco, 1932 ; Williams, 1982). Cependant, il peut être lisse chez d’autres espèces comme Tanytarsus barbitarsis (Kokkinn et Williams, 1988) ou épais conférant une certaine protection contre la dessiccation chez les œufs des Telmatogetoninae (Nolte, 1993). En général tous les Chironomidae pondent leurs œufs sous forme de masses gélatineuses en contact de l’eau. Cependant les membres de la sous famille des Telmatogetoninae font exception puisque leurs œufs sont pondus individuellement sans matrice gélatineuse (Nolte, 1993).

Le nombre des œufs
Souvent, les masses d’œufs des Chironomidae contiennent approximativement 20 à 30 œufs. Ce nombre peut s’étendre jusqu’à plus de 3000 chez les espèces de grande taille (Davies, 1976). En fait, La ponte la plus volumineuse a été enregistrée chez Chironomus tentans avec 3300 œufs dans une seule masse. Néanmoins, il peut y avoir également des variations intraspécifiques (Nolte, 1993).

La forme et la taille des œufs
La forme des œufs chez les Chironomidae est généralement elliptique ou réniforme. De même, les œufs peuvent être aussi deltoïdes chez quelques Telmatogetoninae (Telmatogeton japonicus) et quelques Orthocladiinae comme Orthocladius sp. et Eukiefferiella claripennis (Nolte, 1993) (Figure1). Les œufs nouvellement pondus sont souvent blancs ou jaunâtres. Néanmoins, certains Tanypodinae (par exemple : Psectrotanypus varius) produisent des œufs bruns-oranges. Chez certains Chironominae (comme : Microtendipes pedellus) les œufs sont bruns alors que ceux de Pseudochironomus prasinatus sont verdâtres (Nolte, 1993). La taille des œufs varie considérablement entre les espèces. En effet, les œufs les plus petits sont ceux de Corynoneura et Thienemanniella dont la taille est autours de 170 µm de long et 70µm de largeur, alors que Tanypus punctipennis, un grand Tanypodinae, pond des œufs d’une taille de 612µm de long et 135µm de largeur. Généralement, chez les Chironomidae le ratio: longueur/largeur est de 2.5 à 3 (Nolte, 1993).

Les masses d’œufs
La majorité des espèces des Chironomidae pondent leurs œufs en lots enrobés dans une masse gélatineuse. En fait, il y a des différences spécifiques dans la morphologie des masses d’œufs. Nolte (1993) a largement étudié les masses d’œufs chez les groupes de Chironomidae. En effet, chez les Tanypodinae les masses d’œufs sont globulaires ou en forme de bâtonnets. Elles sont, dans la majorité des cas, attachées à un support solide par un long pédoncule d’un seul côté. Cependant chez les espèces de la tribu des Macropelopiini les masses sont attachées aux supports par une région plate à un seul côté. Les œufs des Diamesinae sont pondus sous forme de chaînes. En effet, la femelle pond ses œufs en rampant sur un support. D’un autre côté, les masses d’œufs des Orthocladiinae sont soit linéaires ou en forme de « balle ». Chez les Chironominae, les masses d’œufs des Chironomini sont de forme cylindrique avec un pédoncule gélatineux (Figure 2), elles sont généralement de grande taille. Par exemple, les masses pondues par Chironomus plumosus peuvent être 36 mm de long. Chez certains Chironomini, comme Polypedilum convictum les œufs sont disposés en tours hélicoïdales (Williams, 1982).

Par contre la tribu des Tanytarsini montre une grande diversité. En effet, Nolte (1993) a noté que les œufs des espèces appartenant à cette tribu pondent des masses d’œufs en forme linéaire, soit associés en groupes ou pondus séparément. Par exemple, Tanytarsus barbitarsis peut pondre ses œufs séparément ou en de nombreux lots contenant un nombre réduits d’œufs (Kokkinn et Williams, 1988). Paratanytarus dissimilis a été décrit différemment par Cavanaugh et Tilden (1930) en pendant ses œufs dans des masses linéaires, ou les œufs sont attachés modérément pour former une ligne ou bien ils sont pondus séparément. D’autres formes de masses d’œufs ont été décrites chez les Tanytarsini comme celle globulaire de Tanytarsus neoflavellus (Davis, 1966) et en bâtonnets chez Paratanytarsus laccophilus (Lindeberg, 1958).

Chez les Buchonomyiinae, un petit groupe de Chironomidae, les œufs sont pondus en masses rudement tubulaires et ouvertes dans ces deux côtés avec un filon sur toute sa longueur. Les œufs dans ses masses sont librement mobiles dans une gélatine fluide (Ashe et Murray, 1983).

la nature de la matrice gélatineuse

Souvent, les œufs des Chironomidae sont pondus dans une matrice gélatineuse. Cette matrice constitue les revêtements de l’œuf pour sa protection. Elle est élaborée par les glandes collétériques maternelles (Beaumont et Cassier, 1983). La matrice gélatineuse est constituée de plusieurs types de gélatine distinguables par leurs indices de réfraction. Chez les Tanypodinae, toutes les masses d’œufs ont une matrice basique constituant le volume de la masse dans laquelle les œufs sont suspendus. Les masses pédonculées ont un deuxième type de gélatine qui s’étend à travers le pédoncule (Nolte, 1993). Chez les Macropelopiini, les masses d’œufs ont en troisième type de gélatine rayée avec des décolorations qui disparait quand les œufs se développent (Munsterhjelm, 1920 ; Nolte, 1993). Selon Nolte (1993), chez les Tanypodinae les œufs sont arrangés dans la matrice linéairement mais les rangées peuvent être spirales ou enroulés en boucles. Chez Diamesa sp, il y a deux types de gélatine dans les masses d’œufs : un tube interne contenant les œufs et une enveloppe périphérique. Alors que chez Pseudodiamesa sp il y a un seul type de gélatine distinct et les œufs sont arrangés en une seule rangée (Oliver, 1959 ; Nolte, 1993).

Table des matières

Introduction
Chapitre 1 : Biologie des Chironomidae
1.1 Morphologie des Chironomidae
1.1.1 les œufs
1.1.2 stade larvaire
1.1.3 stade nymphal
1.1.4 l’adulte
1.2 Systématique des Chironomidae
1.2.1 Classification et nomenclature
1.2.2 Le concept de la synonymie
1.2.3 L’homonymie
1.2.4 Les caractères d’identification des Chironomidae
1.2.5 Utilisation des chromosomes dans la taxonomie : cytotaxonomie
1.2.6 Guides d’identification
1.2.7 Les sous familles des Chironomidae
1.2.7.1 Sous famille des Orthocladiinae
1.2.7.2 Sous famille des Tanypodinae
1.2.7.3 Sous famille des Chironominae
1.2.7.4 Sous famille des Diamesinae
1.2.7.5 Sous famille des Prodiamesinae
1.2.7.6 Sous famille des Podonominae
1.2.7.7 Sous famille des Telmatogetoniinae
1.2.7.8 Sous famille des Buchonomyiinae
1.2.7.9 Sous famille des Aphroteniinae
1.2.7.10 Sous famille des Chilenomyiinae
1.3 Biologie des Chironomidae
1.3.1 les larves
1.3.2 les nymphes
1.3.3 les adultes
Chapitre 2 : Ecologie des Chironomidae
2.1 Influence des facteurs biotiques
2.2 Influence des facteurs abiotiques
2.3 Ecologie des sous familles des Chironomidae
2.4 les Chironomidae en tant que bioindicateurs
Chapitre 3 : Présentation de la zone d’étude
3.1 Présentation de la région d’El Kala
3.2 Le parc national d’El Kala
3.3 Climatologie
3.4 Relation température-précipitation
3.5 Présentation des sites d’études
3.6 Description des sites d’études
Chapitre 4 : Matériel et méthodes
4.1 Matériel d’étude
4.1.1 Matériel biologique
4.1.2 Matériel expérimental
4.2 Méthode d’étude
4.2.1 Sur le terrain
4.2.2 Au laboratoire
4.2.3 Analyse des données
Chapitre 5 : Résultats
5.1 check-list des espèces des Chironomidae au cours des 04 cycles
5.2 Check-list des espèces de Chironomidae par cycle
5.3 Description des espèces de Chironomidae de la Numidie
5.4 Relation des espèces de Chironomidae avec les sites d’étude
5.4.1 Check-list des espèces de Chironomidae dans les mares de la Numidie orientale
5.4.2 Répartition spatiale des espèces de Chironomidae
5.4.3 La richesse spécifique
5.4.4 Indices de diversité
5.5 Répartition temporelle des espèces de Chironomidae
5.5.1 Phénologie des Chironomidae pendant le cycle 1
5.5.2 Phénologie des Chironomidae pendant le cycle 2
5.5.3 Phénologie des Chironomidae pendant le cycle 3
5.5.4 Phénologie des Chironomidae pendant le cycle 4
5.6 L’étude de l’abondance des Chironomidae dans la Numidie
5.6.1 Abondance des différents groupes de Chironomidae
5.6.2 L’évolution mensuelle de l’abondance des Chironomidae
5.6.3 Statut des espèces des Chironomidae
Chapitre 6 : Discussion
Conclusion
Bibliographie

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