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L’anatomie des lépidoptères décrit la morphologie des structures externes et internes chez les lépidoptères et les principales propriétés de ces structures. L'anatomie des imagos (ou papillons) présente de nombreux points communs avec les insectes : corps divisé en trois tagmes, tête, thorax et abdomen. Leur tête possède deux gros yeux composés, une trompe qui tient lieu de bouche et des antennes qui ornent leur partie supérieure. Trois paires de pattes ainsi que deux paires d'ailes longent le thorax. L'abdomen est le corps du papillon à proprement parler, siège des organes vitaux. Les nervures des ailes ainsi que leur couleur sont usuellement utilisées afin de déterminer la taxonomie de l'animal. Cependant, certaines espèces nécessitent l'examen des parties génitales ou de tests chimiques[1].
La tête a une mobilité très restreinte. Cependant, elle possède des yeux composés permettant une vision quasi panoramique et très sensible aux mouvements. Néanmoins, l'acuité visuelle est très limitée. Le front, situé entre les deux yeux, est orné d'une touffe de poils, outil parfois nécessaire à l'identification.
La trompe enroulée, qui peut être considérée comme une bouche, est caractéristique des lépidoptères. Elle est constituée de deux gouttières formant un canal servant à aspirer les sucs nutritifs. Plus précisément, la trompe est formée par les galeas des maxilles qui sont fortement allongées et reliées entre elles par deux coaptations : l'antérieure formée de soies et la postérieure formée de crochets qui les solidarisent fortement formant ainsi un canal qui permet l'aspiration du nectar. Toutes les autres pièces buccales sont atrophiées ou absentes à l'exception des palpes labiaux articulés qui protègent la trompe lorsqu'elle est enroulée au repos. Les adultes se nourrissent pour la plupart de nectar des plantes à fleurs. Cependant, certains ont les pièces buccales classiques des insectes et sont donc considérés comme des espèces « primitives », tandis que d'autres, comme la Livrée des arbres (Malacosoma neustria), le Cossus gâte-bois (Cossus cossus) ou l'Isabelle (Actias isabellae), ont une trompe atrophiée et ne se nourrissent peu ou pas du tout à l'état adulte. Ils ne peuvent donc vivre que quelques jours, grâce aux réserves accumulées par la chenille[2],[3].
Enfin une paire d'antennes orne la partie supérieure. Elles peuvent être en forme de massue, de plumes, de brosses, etc. Ce sont des organes sensoriels très importants car ils sont le siège principal des sens olfactifs. Cependant ce sens est très développé et se rencontre également dans la trompe, les palpes et les pattes.
Le thorax prolonge la tête. Il porte deux paires d'ailes ainsi que trois paires de pattes. Chez certaines espèces, la première paire de pattes est atrophiée et non fonctionnelle. Toutes les pattes non atrophiées sont articulées grâce à leur fémur, tibia et tarses respectifs. Généralement, la structure du dernier tarse se termine par une paire de griffes. Le thorax contient le jabot et l'estomac du papillon. Il contient également les muscles du vol.
De nombreux papillons de nuit possèdent un système auditif situé sur le thorax dans de petites cavités fermées par une fine membrane. Ces récepteurs leur permettent de repérer les chauves-souris. En effet, celles-ci émettent des ultrasons par leur système d’écholocalisation, auxquels sont sensibles les papillons.
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Par rapport à la tête et au thorax, l'abdomen est mou et flexible. Il contient les organes de digestion : les viscères de l'insecte (intestin, rein, tubes de Malpighi, etc.). Il porte de chaque côté une rangée de stigmates pour permettre la respiration. Enfin, l'abdomen contient les organes reproducteurs nommés genitalia. L'abdomen des femelles contient les œufs, il est donc plus volumineux que celui du mâle. Chez ces derniers, le phallus est un élément de détermination. Sous l'abdomen de certaines larves se situent parfois des séries de ventouses appelées fausses pattes.
Une écaille alaire est une minuscule plaque chitineuse doté d'un pédicelle à sa base permettant son insertion sur la membrane. Le mot lépidoptère vient de cette caractéristique : lepidos veut dire écailles en grec. La majorité de ces écailles est pigmentée, cependant certaines couleurs métalliques sont essentiellement optiques. Ce phénomène, appelé diffraction de la lumière, est également visible sur les pellicules d'huile flottant sur l'eau. Ces reflets dépendent de l'angle de vision, à l'instar du Grand mars changeant.
Les androconies sont des écailles spécialisées présentes chez les mâles. Lors des parades nuptiales, elles diffusent des substances sexuelles chimiques odoriférantes, issues de glandes. Elles peuvent être disséminées parmi les écailles ordinaires comme former une touffe fibreuse bien nette. Ces écailles sont régulièrement situées sur la face supérieure de l'aile antérieure.
Les ocelles (yeux) vifs sur un fond vermeil qui rappellent ceux des plumes de paon sont typiques du Paon du jour. Ce sont des ornementations de défense : ces ocelles sont exposés lorsque le papillon est troublé par un prédateur (tel qu'un oiseau). Cette démonstration brutale de l'éclat de ses ailes accompagné par l'effleurement des ailes ouvertes (qui crée un bruit de sifflement), effraie et repousse l'importun. En effet, les ailes ouvertes créent l'impression d'un visage de mammifère tel qu'un chat, et ceci décourage le prédateur assez longtemps pour que le Paon du jour puisse prendre la fuite. Le revers brun de ses ailes, quant à lui, lui permet de se glisser au sein des feuilles mortes sans qu'il soit visible, ce phénomène est un cas particulier de livrée homochrome.
L'aspect des ailes est d'une grande importance pour l'identification des papillons. Pour faciliter la description de leur ornementation, leur surface est traditionnellement divisée en régions portant des noms conventionnels. La numérotation des nervures et des espaces internervuraux est également standardisée.
Les Lépidoptères sont classiquement considérés comme répartis en deux groupes : les papillons de jour ou rhopalocères et les papillons de nuit ou hétérocères. Ce classement est controversé.
L'essentiel des Lépidoptères sont actuellement classés en 30 ou 40 superfamilles. Si l'une d'entre elles, les Papilionoidea, correspond à peu près aux Rhopalocères, avec des antennes filiformes à l’extrémité épaissie (« en massue »), les ailes repliées recto contre recto sur le dos... et ne comprennent que des papillons de jour, par contre les hétérocères sont l'ensemble de tous les autres Lépidoptères, avec des caractères très divers, certains diurnes, d'autres nocturnes... ils forment toutes les autres superfamilles, disparates. Ce n'est pas un regroupement homogène et scientifique.
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