Les pucerons sont de petits insectes suceurs de sève qui représentent la super-famille des Aphidoidea, de l'ordre des Hémiptères.
Le cycle de vie type des pucerons implique des femelles incapables de voler donnant naissance à des nymphes femelles sans la participation des mâles (parthénogenèse) ; les nouvelles-nées peuvent être déjà gravides, un comportement nommé . La reproduction étant prolifique, le nombre de ces insectes se multiplie rapidement, et une fois la population bien développée, des femelles ailées naissent afin de coloniser de nouveaux milieux. Dans les régions tempérées, une phase de reproduction sexuée a lieu à l'automne, les insectes passant souvent l'hiver sous forme d'œufs.
Le cycle de vie de certains pucerons implique une alternance entre deux espèces de plantes hôtes, par exemple entre une culture et une plante ligneuse. Certaines espèces se nourrissent d'un seul type de plante, tandis que d'autres sont généralistes et colonisent de nombreux groupes de plantes. Environ de pucerons ont été décrites, toutes comprises dans la famille des Aphididae (les autres familles d'Aphidoidea sont toutes éteintes). Environ se trouvent sur des cultures vivrières et des plantes à fibres, et beaucoup sont de sérieux parasites pour l'agriculture et la sylviculture, ainsi qu'une gêne pour les jardiniers. Certaines familles de fourmis ont construit une relation mutualiste ayant mené à une coévolution avec les pucerons, les élevant et les protégeant des prédateurs afin de récolter leur miellat.
Les pucerons sont parmi les insectes nuisibles les plus destructeurs pour les plantes cultivées dans les régions tempérées. En plus d'affaiblir la plante en aspirant sa sève, ils agissent comme vecteurs de virus végétaux et défigurent les plantes ornementales en y déposant du miellat et par la croissance ultérieure de fumagine. En raison de leur capacité à augmenter rapidement leur nombre par reproduction asexuée et développement télescopique, ils constituent un groupe d'organismes très performant d'un point de vue écologique.
La lutte contre les pucerons n'est pas facile. Les insecticides ne donnent pas toujours des résultats fiables, étant donné leur résistance à plusieurs classes d'insecticides et le fait que les pucerons se nourrissent souvent sur la face inférieure des feuilles. À l'échelle du jardin, des jets d'eau et des pulvérisations de savon sont assez efficaces. Les ennemis naturels du puceron sont les coccinelles prédatrices et leurs larves, les larves de syrphes, les guêpes parasitoïdes, les larves de Cécidomyie du puceron, les araignées-crabes, les larves de Névroptères et les champignons entomopathogènes. Une stratégie de lutte intégrée contre les parasites utilisant des moyens biologiques peut fonctionner, mais elle est difficile à réaliser, sauf dans des environnements fermés comme les serres.
Anatomie vignette|alt=Un petit insecte orange avec des pattes et des antennes noires, de face. Il possède également deux petits tubes à l'arrière de son corps qui sécrète deux petites bulles d'un liquide orange.|Puceron dont les cornicules sécrètent de la cire. Espèce : Aphis Nerii (Fonscolombe, 1841), le puceron du laurier rose. Les pucerons sont de petits insectes mesurant généralement entre 1 et , dont le corps mou peut être vert, noir, brun, rose ou presque incolore. Leur tête est ornée d'antennes composées de deux segments basaux courts et larges et jusqu'à quatre segments terminaux minces. Chacun des yeux composés comporte un tubercule oculaire à l'arrière et au-dessus, constitué de trois lentilles (appelées triommatidia).. Les pucerons se nourrissent de sève en utilisant des pièces buccales suceuses appelées stylets, enfermées dans une gaine appelée rostre, qui est formée à partir de modifications de la mandibule et du maxillaire des pièces buccales de l'insecte.. Les pièces buccales ou les yeux peuvent être difficilement visibles voire manquants chez certaines espèces et formes.
Ils ont de longues et fines pattes avec un tarse à deux articulations et deux griffes. La plupart des pucerons possèdent une paire de cornicules (siphunculi), des tubes abdominaux situés sur la surface dorsale de leur cinquième segment abdominal, par lesquels ils exsudent des gouttelettes d'un liquide défensif à durcissement rapide, contenant des triglycérides, appelé cire de cornicule. D'autres composés défensifs peuvent également être produits.. Ils ont une protubérance en forme de queue appelée caudale au-dessus de leurs ouvertures rectales..
La majorité des espèces est dépourvue d'ailes mais lorsque la qualité de la plante hôte devient mauvaise ou que les conditions atmosphériques deviennent difficiles, certaines espèces produisent une progéniture ailée (alates) qui peut se disperser vers d'autres sources de nourriture.
Étymologie et dénominations En 1758, Carl von Linné donne à l'espèce le nom latin , au pluriel. L'origine de ce nom n'est pas claire, mais il pourrait provenir du grec , signifiant , en référence soit à la vitesse de reproduction des pucerons soit à leur appétit..
Le mot est un diminutif de . Au , on retrouve également les noms et ..
Systématique Histoire des fossiles vignette|alt=Dessin et photo d'une aile de puceron fossilisée.|Avant-garde du puceron Vosegus triassicus du début du Trias moyen.. upright|vignette|alt=Insecte brun foncé pris dans un liquide jaune orangé. |Un puceron fossilisé dans de l'ambre de la Baltique de l'Éocène. Les Aphidoidea, ainsi que les familles des Adelgidae et des Phylloxeridae étroitement apparentées, ont probablement évolué à partir d'un ancêtre commun il y a environ , au début de la période permienne. Ils se nourrissaient probablement de plantes telles que des Cordaitales ou des Cycadophytes (Cycadophyta). Le plus ancien fossile connu est celui de l'espèce Triassoaphis cubitus, datant du Trias.. Avec leur corps mou, les Aphidoidea ne se fossilisent pas bien ; il arrive cependant qu'ils se coincent dans des exsudats végétaux qui se solidifient en ambre. En 1967, lorsque le professeur Ole Engel Heie écrit sa monographie Études sur les pucerons fossiles, une soixantaine d'espèces du Trias, du Jurassique, du Crétacé et surtout du Tertiaire sont décrites, l'ambre de la Baltique apportant une quarantaine d'autres espèces.. Le nombre total d'espèces augmente considérablement avec l'apparition des Angiospermes il y a , ce qui permet aux plantes à fleurs de se diversifier et entraîne ainsi la spécialisation des pucerons. Les premiers étaient probablement polyphages, la monophagie se développant plus tard. Il est probable que les ancêtres des Adelgidae vivaient sur des conifères tandis que ceux des Aphidoidea se nourrissaient de la sève des Podocarpacées ou des Araucariacées qui ont survécu aux extinctions de la fin du Crétacé. Les organes tels que les cornicules ne sont pas apparus avant le Crétacé... Une étude suggère que les pucerons ancestraux vivaient probablement sur l'écorce des Angiospermes et que le fait de se nourrir des feuilles serait un trait dérivé. Les ancêtres du Crétacé moyen des Lachninae, qui ont de longues pièces buccales adaptées à la vie sur l'écorce, se seraient nourris de l'écorce des Angiospermes jusqu'à la fin du Crétacé, passant dès lors aux feuilles de conifère.. Les Phylloxeridae sont peut-être la plus ancienne famille encore existante, mais leurs traces fossiles sont limitées au Paléophylloxéra du Miocène inférieur..
Taxonomie La reclassification de la fin du au sein des Hémiptères (Hemiptera) a réduit l'ancien taxon à deux sous-ordres : Sternorrhyncha (pucerons, aleurodes, cochenilles, Psylloidea) et Auchenorrhyncha (cigales, cicadelles, Membracidae, fulgores). L'infra-ordre des Aphidomorpha au sein des Sternorrhyncha varie selon la circonscription, plusieurs groupes fossiles étant particulièrement difficiles à placer, mais comprend les Adelgoidea, les Aphidoidea et les Phylloxeroidea.. Certains auteurs utilisent la seule superfamille des Aphidoidea dans laquelle sont inclus les Phylloxeridae et les Adelgidae, tandis que d'autres distinguent les Aphidoidea des Phylloxeroidea dans laquelle sont placés les Adelgidae et les Phylloxeridae.. Les reclassifications du début du ont considérablement réorganisé les familles au sein des Aphidoidea : certaines familles ont été réduites au rang de sous-famille (par exemple les Eriosomatinae), et de nombreuses sous-familles ont été élevées au rang de famille. Les classifications les plus récentes, qui font autorité, regroupent trois superfamilles : Adelgoidea, Phylloxeroidea et Aphidoidea. Les Aphidoidea comprennent une seule grande famille, les Aphididae ou aphidiens, qui comprend plus de existantes ; les autres familles d'Aphidoidea sont toutes éteintes..
Phylogénie Externe Les pucerons, les pucerons lanigères et les phylloxéras sont très étroitement liés et font tous partie du sous-ordre des Sternorrhyncha, des insectes suceurs de plantes. Ils sont placés soit dans la superfamille des Aphidoidea, soit dans la superfamille des Phylloxeroidea qui contient la famille des Adelgidae et la famille des Phylloxeridae.. Comme les pucerons, le phylloxéra se nourrit de racines, de feuilles et de pousses des plants de vigne, mais contrairement aux pucerons, il ne produit pas de miellat ni de sécrétions de cornicules.. Le phylloxéra (Daktulosphaira vitifoliae) est l'insecte à l'origine du grand mildiou français qui a dévasté la viticulture européenne au . De même, les pucerons lanigères se nourrissent de phloème végétal et partagent l'appellation de sans faire partie directement des Aphidoidea, ne possédant ni cauda ni cornicules.
Le traitement des groupes, notamment en ce qui concerne les groupes fossiles, varie grandement en raison des difficultés à résoudre les relations entre ceux-ci. La plupart des traitements modernes comprennent les trois superfamilles, les Adelogidea, les Aphidoidea et les Phylloxeroidea, dans l'infra-ordre des Aphidomorpha aux côtés de plusieurs groupes fossiles, mais d'autres interprétations ont les Aphidomorpha contenant les Aphidoidea avec les familles Aphididae, Phylloxeridae et Adelgidae ; ou encore les Aphidomorpha avec deux super-familles, Aphidoidea et Phylloxeroidea, cette dernière contenant les Phylloxeridae et les Adelgidae.. L'arbre phylogénétique du Sternorrhyncha est déduit de l'analyse de l'ARN ribosomique de la petite sous-unité (18S)..
Interne L'arbre phylogénétique, basé sur les travaux de Vassilis Papasotiropoulos en 2013 et Hyojoong Kim en 2011, avec des ajouts tirés de Benjamín Ortiz-Rivas et David Martinez-Torres en 2009, montre la phylogénie interne des Aphididae....
Il a été suggéré que la phylogénie des groupes de pucerons pourrait être révélée en examinant la phylogénie de leurs endosymbiotes bactériens, en particulier l'endosymbiote obligatoire Buchnera aphidicola. Les résultats dépendent de l'hypothèse que les symbiotes sont strictement transmis verticalement à travers les générations. Cette hypothèse est bien étayée par des preuves, et plusieurs relations phylogénétiques ont été suggérées sur la base d'études sur les endosymbiontes....
Bioécologie Répartition Les pucerons sont répartis dans le monde entier, mais sont plus fréquents dans les zones tempérées. Contrairement à de nombreux taxons, la diversité des espèces de pucerons est beaucoup plus faible sous les tropiques que dans les zones tempérées.. Ils peuvent migrer sur de grandes distances, principalement par dispersion passive grâce aux vents. Les pucerons ailés peuvent également s'élever dans la journée jusqu'à , où ils sont transportés par des vents forts.. Par exemple, le puceron de la laitue, Nasonovia ribisnigri, se serait propagé de la Nouvelle-Zélande à la Tasmanie vers 2004 par des vents d'est.. Les pucerons sont également disséminés par le transport humain de matériel végétal infesté, rendant certaines espèces presque cosmopolites dans leur distribution..
Cycle de vie