Les coléoptères (Coleoptera) sont un ordre d'Insectes holométaboles dotés d'élytres protégeant leurs ailes. Le mot « coléoptère » vient du grec « fourreau » et « aile ». Il s'agit de l'ordre animal qui comporte le plus grand nombre d'espèces décrites. Beaucoup d'espèces ou de groupes d'espèces ont des noms vernaculaires bien implantés ; les scarabées, les coccinelles, les lucanes, les chrysomèles, les hannetons, les charançons, les carabes, les leptures, par exemple, sont des coléoptères.
Pourvus d'un blindage efficace en transformant les ailes du dessus en étuis protecteurs, d'un exosquelette rigide, d'un régime alimentaire diversifié, d'un potentiel de reproduction élevé et d'un stade nymphal de la métamorphose, ces facteurs favorisant la colonisation de nombreuses niches écologiques expliquent leur succès évolutif.
Leurs caractères synapomorphiques sont un corps segmenté en trois tagmes : une tête possédant des pièces buccales de type broyeur, une paire d'antennes et une paire d'yeux composés mais sans ocelles ; un thorax pourvu de trois paires de pattes articulées et deux paires d'ailes, avec un prothorax large, un mésothorax et un métathorax soudés en un ptérothorax ; un abdomen, soudé au ptérothorax, dépourvu d'appendices, et constitué de neuf segments chez les femelles, dix chez les mâles. Ils sont caractérisés par un pronotum développé allant jusqu'à la base des élytres. La première paire d'ailes sclérotinisées, sans nervures et quelquefois très colorées, correspond aux élytres qui recouvrent et protègent le ptérothorax et l'abdomen, et la deuxième paire, les ailes membraneuses métathoraciques, servent au vol.
Apparus il y a près de d'années. (super-famille des ), les coléoptères font partie des rares organismes terrestres à ressembler à leurs ancêtres (stabilité taxinomique). Essentiellement terrestres, ils vivent sous presque tous les climats et ont colonisé tous les biotopes continentaux, terrestres et d'eau douce, à l'exception de l'Antarctique.. Seul le milieu marin n'a pas été coloniséIl existe quelques espèces halophiles fréquentant les eaux saumâtres littorales, les laisses de mer ou les amas d'algues flottantes., cet habitat étant majoritairement dominé, au sein des arthropodes, par le groupe des crustacés, dont les Hexapodes sont issus justement par adaptation au milieu terrestre.
La discipline de l'entomologie s'occupant plus particulièrement des coléoptères est nommée coléoptérologie.
Dénominations Le terme « coléoptère » a été formé à partir du grec ancien : « dont les ailes sont recouvertes d'une sorte de fourreau, coléoptère », composé de , koleos « fourreau, étui » et de , pteron, « aile ». Il aurait été inventé par AristoteJames K. Liebherr et Joseph V. McHugh in Resh, V. H. & R. T. Cardé (Editors) 2003. Encyclopedia of Insects. Academic Press. et a été repris par Carl von Linné pour regrouper les espèces parfois appelées « vrais coléoptères », contrairement à d'autres auteurs comme Giovanni Antonio Scopoli qui y incluait les blattes ou les orthoptères. Charles de Geer, dans son ouvrage de 1774, est le premier à n'appliquer le nom de Coleoptera qu'à des espèces considérées aujourd'hui comme des coléoptères.
Abondance et diversité L'ordre des coléoptères est le groupe le plus abondant et le plus diversifié des Animaux, des Arthropodes. et des Insectes. Il regroupe plus de espèces décrites. et son nombre total d'espèces – incluant celles qui ne sont pas encore décrites – est estimé par quatre études entre 0.9 et 2.1 millions d'espèces, avec une estimation moyenne de d'espèces.
Il constitue près de 25 % de la diversité animalePowell, Jerry A. (2009). "Coleoptera". In Vincent H. Resh & Ring T. Cardé. Encyclopedia of Insects ( ed.). Academic Press. . Rosenzweig, Michael L. (1995). Species Diversity in Space and Time. Cambridge University Press..Hunt, T. (2007). "A Comprehensive Phylogeny of Beetles Reveals the Evolutionary Origins of a Superradiation".Science 318 (5858): 1913–1916. Bibcode:2007Sci...318.1913H. doi:10.1126/science.1146954. . (voire 25 % des Animaux et des plantes) et près de 40 % des espèces d'Arthropodes décrites font partie de cet ordre.
Les familles de coléoptères les plus abondantes sont celles des staphylinidae (staphylin) et des curculionidae (charançon).
Les coléoptères sont très diversifiés et ils sont présents dans tous les principaux habitats, à l'exception des régions polaires et marines. Ils remplissent différents rôles écologiques. Certains sont détritivores, décomposant les débris de végétaux. D'autres se nourrissent de charogne ou d'excréments. D'autres encore se nourrissent de champignons. Certains sont phytophages ; spécialistes ou généralistes, ils s'alimentent de pollen, de fleurs et de fruits. On retrouve aussi des prédateurs et des parasites qui s'attaquent à d'autres invertébrés. Bon nombre d'espèces sont utilisées comme agents de contrôle en agriculture, comme les coccinelles, les carabes et les staphylins.
Ils font partie de la chaîne alimentaire, étant la proie de divers invertébrés et vertébrés, comme les poissons, les reptiles, les oiseaux et les mammifères. Au sein de cet ordre, certains sont considérés comme des ravageurs en agriculture ou dans l'industrie alimentaire, comme le doryphore (Leptinotarsa decemlineata), la bruche (Callosobruchus maculatus) et le tribolium rouge de la farine (Tribolium castaneum).
vignette|Le titan est un longicorne pouvant atteindre .
L'ordre des coléoptères est divisé en quatre sous-ordres : Adephaga, Archostemata, Myxophaga et Polyphaga. Bien que la classification soit encore sujette à des changements, on retrouve environ et sous-famillesGilliott, Cedric (August 1995). Entomology (2 ed.). Springer-Verlag New York, LLC. . .Bouchard, P.; Bousquet, Y.; Davies, A.; Alonso-Zarazaga, M.; Lawrence, J.; Lyal, C.; Newton, A.; Reid, C.; Schmitt, M.; Slipiński, A.; Smith, A. (2011). "Family-Group Names in Coleoptera (Insecta)".ZooKeys 88 (88): 1–972. doi:10.3897/zookeys.88.807.PMC 3088472. .
Le titan, Titanus giganteus, est candidat au titre de plus gros coléoptère du monde, avec une taille dépassant les . Le plus petit coléoptère, et le plus petit insecte libre (non parasitoïde), est Scydosella musawasensis qui fait à peine plus de de longueur..
Grâce aux capacités de déshydratation et aux molécules antigel dans l'hémolymphe des larves de , ce scolyte rouge est capable de résister à des températures variant de à , et même jusqu'à ..
.
Au niveau de la vitesse, le coléoptère qui court le plus vite est le scarabée tigre, Cicindela hudsoni, fonçant à , soit , pour un rapport vitesse/taille d'environ 120. Le rapport de l'espèce plus petite Cicindela eburneola atteint 177Par comparaison, Usain Bolt a un rapport vitesse/taille de 6. À performance égale, il courrait à , la vitesse maximale d'un avion de ligne à réaction classique., ce qui en fait un des sur Terre si l'on prend en compte la vitesse relative à la taille.
Sur l'eau, l'insecte nageur le plus rapide est le gyrin tourniquet, avec une vitesse de , soit près de (ce qui donne, à rapport vitesse/taille égale, pour un homme de taille moyenne).
L'insecte à la plus grande longévité appartient à la famille des buprestes. Le , un individu de est sorti d'une poutre dans une maison de Southend-on-Sea (comté de l'Essex au sud-est de l'Angleterre) après passés à l'état de larve..
Dans l'ordre des coléoptères se trouve aussi la famille des Coccinellidae, caractérisée par un corps globuleux décrivant presque un hémisphère. Ces insectes sont plus connus sous le nom vernaculaire de coccinelle.
Anatomie externe 300px|vignette|Anatomie externe du hanneton commun. A: tête, B: thorax, C: abdomen. 1: antennes, 2: yeux composés, 3: fémur, 4: élytre, 5: tibia, 6: tarse, 7: griffes, 8: pièces buccales, 9: prothorax, 10: mésothorax, 11: métathorax, 12: sternite abdominal, 13: pygidium.
vignette|L'exosquelette est très rigide chez les coléoptères. Les coléoptères sont caractérisés par un exosquelette particulièrement dur. Cet exosquelette est fait de nombreuses plaques, nommées sclérites, séparées par de minces sutures. Cette conception permet au corps d'être bien protégé tout en conservant sa flexibilité. L'anatomie générale est assez uniforme à travers l'ordre, bien que la morphologie des organes et des appendices puissent varier considérablement entre les espèces. Comme tous les insectes, leur corps est divisé en trois sections: la tête, le thorax et l'abdomen.
Tête La tête est largement sclérifiée et varie en taille. Les pièces buccales, à l'avant de la tête, sont toujours de type broyeur, même chez les espèces qui présentent un rostre, tels les charançons. Les yeux sont composés et très variables d'une famille à l'autre. On retrouve également des ocelles, des petits yeux simples généralement situés plus loin, sur le sommet de la tête.
Les antennes sont les organes principaux pour l'odorat. Ils peuvent également servir d'organes tactiles pour analyser l'environnement, de moyen de communication pour l'accouplement ou encore de moyen de défense. Les antennes sont très variables chez les familles de coléoptères. De plus, au sein de la même espèce, on retrouve également de légères différences entre les sexes. Les principaux types d'antennes sont : filiforme, moniliforme, capitiforme, claviforme, styliforme, serriforme, pectiniforme, lamelliforme, et flabelliforme.
vignette|Pièces buccales chez un coléoptère Les coléoptères ont des pièces buccales similaires à celles des orthoptères. Parmi ces pièces, on retrouve les mandibules, qui apparaissent comme de grandes pinces sur le devant de la tête. Elles pivotent latéralement et servent à saisir, écraser ou couper la nourriture ou les ennemis. Chez certaines espèces, notamment celles de la famille des lucanes, les mandibules des mâles sont hypertrophiées.
On retrouve aussi les maxillaires et les palpes labiaux, des appendices en forme de doigts qui se trouvent autour de la bouche de la plupart des coléoptères. Ils servent à déplacer la nourriture vers l'intérieur de celle-ci.
Thorax Le thorax, segmenté en trois parties distinctes chez les insectes, est caractérisé par le développement du prothorax, le mésothorax et le métathorax étant soudés en un ptérothorax (ou ptérathorax), lui-même soudé à l'abdomen. Le corps est donc formé de trois blocs fonctionnels, la tête, le prothorax et le ptérothorax-abdomen..
Pattes Les pattes sont composées de plusieurs segments : coxa, trochanter, fémur, tibia et tarse. Ce dernier est généralement segmenté en deux ou cinq articles. À l'extrémité distale, on retrouve des griffes, généralement une paire. Les pattes servent principalement pour la locomotion et elles peuvent être de différentes formes. Chez les familles de coléoptères aquatiques, comme les Dytiscidae, Haliplidae ou Hydrophilidae, la dernière paire de pattes porte une rangée de longs poils et est adaptée pour la nage. Certains coléoptères, comme les scarabées et certains carabes, ont des pattes élargies et épineuses du type fouisseuses dont ils se servent pour creuser. D'autres possèdent des fémurs plus larges et peuvent réaliser des bonds assez impressionnants, comme chez les altises et certaines espèces de charançons.
Ailes vignette|Une cétoine prenant son envol Les ailes antérieures, appelées élytres, sont connectées au pterathorax. Elles sont épaisses et opaques. Les élytres ne sont pas utilisés lors du vol. Au repos, ils couvrent et protègent les ailes postérieures, qui sont membraneuses et plus fragiles. Chez certains coléoptères, la capacité de voler a été perdue. Dans cette catégorie, on retrouve certains carabes, certains charançons et des espèces désertiques et cavernicoles. Dans quelques rares familles, les coléoptères ne sont pas capables de voler et n'ont également pas d'élytres. Par exemple, certaines femelles de la famille des Phengodidae et des Lampyridae ne possèdent ni ailes ni élytres.
Abdomen