Pourquoi y-a-t-il si peu d’insectes marins

Les insectes sont les animaux terrestres les plus diversifiés, représentant plus de la moitié de tous les animaux connus. Cependant, ils sont presque absents de l’océan même si les écosystèmes marins abritent des milliers d’autres espèces animales. On trouve bien dans les océans des crustacés, crabes, crevettes etc mais très peu d’insectes vivent dans l’eau salée. Sur les millions d’espèces d’insectes dans le monde, on ne connait que quelques exemples de punaises, phryganes, moustiques, arabis, taons, et coléoptères qui survivent dans l’eau salée [1].

Les scientifiques ont longtemps cherché à comprendre pourquoi les insectes ne sont pas plus répandus dans les environnements marins. Jusqu’à maintenant, les hypothèses se sont concentrées sur les difficultés que les insectes pouvaient avoir à respirer dans l’eau salée [2], les difficultés à conserver leur osmose, ou à manger de la nourriture salée, et les difficultés que les insectes pourraient avoir à voler dans les zones marines souvent venteuses [3].

Des scientifiques japonais ont peut-être trouvé une autre difficulté que les insectes pourraient rencontrer dans les milieux marins, et qui pourrait avoir empêché l’évolution de plus d’espèces d’insectes marines [4].

Les crustacés et les insectes font partie du même groupe des Pancrustacea [5]. Ils partagent une caractéristique importante avec les crustacés, un exosquelette composé d’une couche de cire et d’une cuticule dure. Les insectes forment une branche de ce groupe qui a quitté la mer et s’est adapté à vivre hors de l’eau terre.

Pour s’adapter à la vie terrestre, les insectes ont développe un gène qui crée à lui seul une enzyme appelée multicuivre oxydase-2 (MCO2) qui les aide à durcir leurs cuticules à l’aide d’oxygène. La mer est donc aujourd’hui un milieu hostile pour les insectes du fait à la fois du manque d’oxygène. Les crustacés, eux, durcissent leurs cuticules en utilisant du calcium de l’eau de mer à la place de l’oxygène et occupent désormais la plupart des niches écologiques disponibles dans l’eau salée, ce qui empêche aussi probablement les insectes d’y retourner.

Le durcissement et le séchage de la cuticule avec de l’oxygène chez les insectes leur permet d’avoir une cuticule plus légère que celle des crustacés (si vous avez déjà soulevé une coquille de crabe, vous savez probablement qu’elles sont plus épaisses et lourdes que celles des insectes). Cela a peut-être permis aux insectes d’être assez léger pour grimper sur les plantes et voler, et de migrer hors de l’eau il y a 480 millions d’années, pour occuper les nombreuses niches auparavant vides dans les écosystème terrestres.

[1] Cheng, L. (1976). Marine insects.

[2] Hinton, H. E. (1976). Respiratory adaptations of marine insects. Marine insects, 43, 79.

[3] Foster, W. A., & Treherne, J. E. (1976). Insects of marine saltmarshes : problems and adaptations. Marine insects.

[4] Asano, T., Hashimoto, K., & Everroad, R. C. (2023). Eco‐evolutionary implications for a possible contribution of cuticle hardening system in insect evolution and terrestrialisation. Physiological Entomology.

[5] Dohle, W. (2001). Are the insects terrestrial crustaceans ? A discussion of some new facts and arguments and the proposal of the proper name’Tetraconata’for the monophyletic unit Crustacea+Hexapoda. In Annales de la Société entomologique de France (Vol. 37, No. 1-2, pp. 85-103).