Les papillons diurnes, comme les autres insectes, sont souvent qualifiés d'animaux à « sang froid », mais ce terme est à la fois imprécis et désuet. Techniquement, ce sont des organismes « poïkilothermes », car leur température interne n'est pas déterminée par thermorégulation, comme chez les oiseaux et les mammifères, mais plutôt par la température de l'air, la chaleur radiante comme celle émise par le soleil ainsi que par l'activité musculaire.
En réalité, pour évoluer et voler normalement, les papillons doivent maintenir à l'intérieur de leur thorax une température comparable à celle des mammifères. Pour y parvenir, les papillons nocturnes et d'autres insectes font vibrer leurs ailes afin de réchauffer leurs muscles thoraciques. Les papillons diurnes y arrivent en s'exposant au soleil et en absorbant la chaleur radiante. La plupart des espèces étalent leurs ailes à plat de manière à en exposer la plus grande surface au soleil, mais certains groupes, comme la plupart des coliades et des satyres, gardent leurs ailes fermées et s'exposent au soleil en se tournant de côté.
Dans les régions plus froides, où la température de l'air est largement inférieure au niveau de température corporelle que devraient atteindre les papillons diurnes pour être actifs, la plupart des espèces sont de couleur sombre, ce qui leur permet d'absorber plus efficacement la chaleur radiante du soleil, et leur corps est couvert de poils qui retiennent mieux la chaleur. Les espèces de l'Arctique s'installent sur des pierres ou des plantes et positionnent leur corps et leurs ailes de manière à optimiser leur exposition au soleil. Certaines espèces qui s'exposent au soleil en se tournant d'un côté, comme les nordiques et les alpins, vont même jusqu'à se pencher pour absorber le maximum de chaleur solaire. Par temps frais et nuageux, les papillons diurnes sont très peu actifs.
Comme chez les autres insectes à métamorphose complète, le cycle vital des papillons diurnes comporte quatre grandes étapes : l'oeuf, la larve (chenille), la nymphe (souvent appelée chrysalide chez les papillons diurnes) et l'adulte (imago).
Les oeufs des papillons diurnes sont dressés, et les minuscules pores (micropyles) servant de voie d'accès aux spermatozoïdes sont regroupés sur le pôle antérieur (sommet) de l'oeuf plutôt que sur les côtés. Ce type d'oeuf est rare chez les papillons nocturnes, mais il se rencontre chez les Noctuidae et les groupes apparentés, les Hedylidae et plusieurs petites familles de papillons nocturnes apparentées aux Geometridae. Chez la majorité des espèces, les parois de l'oeuf sont fortement côtelés verticalement et horizontalement en un réseau réticulé de crêtes et de dépressions rectangulaires. Les oeufs sont habituellement déposés (collés) individuellement ou par petits groupes sur la plante nourricière. Les femelles des espèces dont les chenilles se nourrissent sur des plantes herbacées dont les parties aériennes disparaissent en été (p. ex. les violettes) peuvent déposer leurs oeufs directement sur le sol à l'endroit où les plantes nourricières vont pousser l'année suivante. Chez les espèces dont les chenilles se nourrissent du feuillage d'arbres, comme de nombreuses espèces de porte-queue (Lycaenidae), les oeufs sont déposés à la base des bourgeons foliaires de l'année suivante. De cette façon, les oeufs ne sont pas entraînés vers le sol avec les feuilles à l'automne, et les chenilles émergent à la base des jeunes feuilles le printemps suivant.
Durant sa croissance, la chenille doit muer un certain nombre de fois, car sa peau ne peut s'étirer indéfiniment et doit être remplacée périodiquement. Les chenilles qui sortent de l'oeuf sont appelées chenilles du premier stade ou chenilles néonates. Chez la plupart des espèces, la vie larvaire comporte cinq stades (quatre ou six ou même davantage chez certains groupes de papillons diurnes). Chaque stade est plus grand que le précédent, mais la dernière mue produit une chrysalide et non une chenille de plus grande taille. Il n'existe pas de critères simples permettant de distinguer les chenilles des papillons diurnes de celles des papillons nocturnes, et il est souvent plus facile de différencier les chenilles selon la famille ou la sous-famille.
Les chenilles des hespéries (Hesperiidae) se reconnaissent à leur « cou » étroit et aux crochets à l'extrémité des quatre paires de fausses pattes charnues au milieu du corps, lesquelles dessinent un cercle complet au lieu d'un demi-cercle comme chez les autres familles de papillons diurnes. Les chenilles des porte-queue (Papilionidae) se distinguent à la présence d'un osmeterium qui se compose d'une paire de tubes orange odorants dévaginables que la chenille fait jaillir lorsqu'elle est dérangée ou menacée. Ces chenilles sont généralement parées de motifs contrastants faits de rayures et de points, parfois pourvues de protubérances charnues brillamment colorées ou ornées de points dont le contour évoque une tête de serpent. Les chenilles des piérides et des coliades (Pieridae) ont le corps cylindrique, rétréci vers l'arrière et couvert d'une courte pubescence. Les chenilles des cuivrés, des porte-queue et des bleus (Lycaenidae) présentent également une courte pubescence dense, mais leur corps est en forme de cloporte et la tête est cachée sous la partie antérieure du corps ou rétractée dans une dépression thoracique. Les chenilles de la plupart des espèces de Nymphalidae ont la tête et le corps (parfois seulement la tête ou le thorax) hérissés d'épines ramifiées. Chez les chenilles de satyres (sous-famille des Satyrinae), les épines sont absentes, l'extrémité du corps est souvent prolongée en un processus fourchu ressemblant à des queues et la tête est souvent surmontée d'une paire de « cornes » coniques. Les chenilles du monarque (sous-famille des Danainae) n'ont pas d'épines et possèdent deux paires de longs filaments charnus, une à l'avant du corps, l'autre à l'arrière.
Les chrysalides des papillons diurnes sont libres et non enfermées dans un cocon comme celles des papillons nocturnes. En conséquence, nombre d'entre elles présentent une coloration cryptique qui leur permet de se confondre avec le milieu ambiant. Certaines chrysalides, comme celles de nombreuses espèces de Nymphalidae, présentent des ornementations complexes et des épines et ressemblent à des feuilles mortes, tandis que d'autres, comme celles des Pieridae, sont vertes et se confondent avec le feuillage ambiant. La chrysalide est habituellement fixée à une plante par une série de crochets postérieurs (cremaster) implantés dans un coussinet de soie tissé par la chenille. Chez les Papilionidae et les Pieridae, elle est supportée vers le milieu par un fil de soie qui n'est pas sans rappeler les câbles de sécurité utilisés par les techniciens des compagnies hydroélectriques et les bûcherons.
Le stade nymphal est parfois décrit comme un stade de repos, car la chrysalide semble plongée dans un état de torpeur profond durant les semaines qui précèdent l'émergence de l'adulte. La réalité est tout autre. À l'intérieur de la chrysalide, les minuscules ébauches de cellules qui étaient présentes mais inactives chez la chenilles commencent à croître et à se fusionner pour former un adulte complètement formé. Les ailes sont cependant très petites et épaisses.
Lorsqu'il est prêt à émerger, le papillon fait éclater l'enveloppe de la chrysalide au niveau de la tête et s'en extirpe. Les liquides qui distendent son abdomen sont rapidement pompés vers les nervures des ailes et forcent les ailes à se déployer graduellement jusqu'à ce qu'elles acquièrent leurs forme et taille définitives. Le déploiement, le séchage et le durcissement des ailes prend entre une et plusieurs heures, selon les espèces. Durant ce temps, le papillon est extrêmement vulnérables aux prédateurs.
Au Canada, les espèces de papillons diurnes passent l'hiver dans un état de dormance appelé diapause. Cette diapause peut être induite à n'importe laquelle des quatre étapes du cycle vital, mais elle survient normalement à la même étape à l'échelle d'un groupe. La plupart des papillons diurnes, y compris la plupart des Nymphalidae, les coliades (Pieridae: Coliadinae), la plupart des hespéries (Hesperiidae) et de nombreux bleus (Lycaenidae) entrent en diapause au stade larvaire. La plupart des porte-queue (Lycaenidae: Theclinae) hibernent au stade d'oeuf, tandis que les lutins et d'autres espèces de Callophrys passent l'hiver au stade nymphal. Les Parnassiens (Papilionidae: Parnassiinae) et la plupart des cuivrés (Lycaenidae: Lycaeninae) hibernent également au stade d'oeuf. Les porte-queue (Papilionidae: Papilioninae), les piérides (Pieridae: Pierinae) et certains porte-queue et bleus (Lycaenidae) subissent leur diapause au stade nymphal. Seulement quelques espèces de papillons diurnes hibernent au stade adulte, et certaines de ces espèces sont des migrateurs qui survivent à l'hiver seulement dans le sud. Les genres qui hibernent au stade adulte au Canada sont le morio et la grande vanesse (Nymphalis) et Polygonia. La belle dame (Vanessa cardui), le monanrque (Danaus plexippus) et le polygone à queue violacée (Polygonia interrogationis) hibernent plus au sud et migrent au Canada chaque été. À part les espèces qui hibernent au stade adulte, la plupart des papillons diurnes vivent plusieurs semaines à plusieurs mois. En général, les petites espèces plus délicates comme les bleus et les porte-queue vivent moins longtemps que les espèces plus grandes et plus robustes comme les grands Nymphalidae.
© 2003. Traduit de l'anglais avec la permission de Ross A. Layberry, Peter W. Hall et J. Donald Lafontaine (The Butterflies of Canada, University of Toronto Press; 1998). Photos de spécimens courtoisie de John T. Fowler.
La Toronto Entomologists' Association remercie Agriculture et Agroalimentaire Canada d'avoir fourni le contenu et le code informatique de cette page web.