Aphrophora alni- nymphe

Cercopes - Fabrication de l'écume

Les nymphes des cercopes s'enfouissent sous une masse d'écume qui les protège des prédateurs et des parasites. Mais comment la produisent-elles?

L'écume est fabriquée en quatre étapes:
  • La nymphe trouve un site approprié et s'y installe
  • Elle pompe la sève qui circule dans le xylème de la plante
  • Elle expulse par l'anus un liquide clair mais visqueux dont elle s'enrobe
  • Elle expulse de l'air dans le liquide qui s'accumule sous son abdomen et fabrique des bulles qui forment une écume persistante.
Philaenus spumarius
LE CANAL AÉRIFÈRE UN PEU D'HISTOIRE
La nymphe n'est pas dotée d'un appareil respiratoire analogue aux poumons et qui lui permettrait d'expirer de l'air.

Elle utilise plutôt un moyen mécanique pour capter et relâcher de l'air dans le liquide visqueux. Par contraction de son abdomen, elle forme un "canal aérifère".
On a jadis cru que l’écume provenait de la salive de grenouille ou de coucou! Harris (1862) savait que la nymphe du cercope était responsable du phénomène, mais il croyait que les bulles suintaient du corps de l’insecte. Morse (Elementary Zoology, 1875) décrit le phénomène en deux temps: expulsion d'un liquide clair par l'anus dans lequel est ensuite insufflé de l'air pour faire des bulles. En 1900, Fabre décrit joliment le phénomène . Il croit toutefois que l'air qui sert à faire les bulles est capté par une petite poche située au bout de l'abdomen. En 1910, Sulc découvre le canal aérifère situé sous l’abdomen de la nymphe.
MORPHOLOGIE
Kershaw a décrit et illustré la morphologie du canal aérifère de la nymphe (voir à droite) . Grâce à de puissants muscles, les plaques dorsales (pd) et latérales (pl) de l’abdomen s’allongent et se rejoignent sous le ventre de la nymphe.  Lorsqu’elles sont rapprochées, elles forment un canal qui s’étend du quatrième jusqu’au neuvième segment. Les plaques ventrales (pv) sont complètement enveloppées et invisibles lorsque le canal est refermé, alors que chez l’adulte elles sont toujours exposées. En effet, les adultes ne produisent pas  d’écume et n’ont donc pas de canal aérifère.

Cliquez sur les illustrations pour les voir pleine page. Leurs références bibliographiques sont dans Références.
MACHINE À BULLES
La nymphe pompe la sève et rejette par l’anus un liquide clair. L’abdomen est ensuite sorti puis plongé dans le liquide où une bulle se forme. Lorsque l’abdomen est en dehors du liquide, le canal aérifère s’ouvre et emprisonne l’air qui sera ensuite expulsé dans le liquide pour fabriquer l’écume. Ce processus est accompagné de mouvements de l’abdomen et des pattes avant, ce qui a pour effet de déplacer et de répartir les bulles. La nymphe étire et contracte son abdomen vigoureusement pour faire entrer et expulser l’air du canal. On peut d’ailleurs les observer faire ces mouvements alors qu’elles sont hors de la masse d’écume. Voir ci-contre des photos prises à quelques secondes d'intervalle. On peut aussi observer des mouvements de rotation du bout de l'abdomen. Aphrophora Aphrophora
RESPIRATION
Le canal aérifère joue un autre rôle, vital pour la nymphe. Il lui permet de respirer, alors qu’elle est submergée dans le liquide ou enfouie sous les bulles. Les stigmates (st) qui amènent l’air aux trachées (tr) sont situés à l’intérieur du canal. Au repos, la nymphe y puise l’air dont elle a besoin et le renouvelle périodiquement en ressortant son abdomen de l’écume, le canal grand ouvert captant l’air ambiant. Clastoptera doeringae
Les trois premières photos de la séquence suivante montrent une nymphe Aphrophora qui s'installe et pompe la sève qui circule dans le xylème de la plante. Par l'anus, elle déverse sur elle un liquide clair mais visqueux qui la recouvre et s'amasse sous son abdomen. Les bulles sont ensuite soufflées et la nymphe les répartit autour d'elle par des mouvements de rotation de l'abdomen et des coups de ses pattes antérieures. Il y a près d'une heure entre la première et la dernière photo de cette séquence.
Aphrophora
TYPES DE BULLES
La taille des bulles et leur composition varient d'une espèce à l'autre. Doering observe que les bulles de Lepyronia quadrangularis sont plus grosses et que l'écume ressemble à du blanc d'oeufs battu. Au contraire, les bulles de l'écume de Clastoptera sont petites et semblent rester vers l'extérieur de la masse alors que l'intérieur est fait de liquide clair . Lepyronia
Lepyronia quadrangularis
Clastoptera
Clastoptera proteus

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