Les classements de ce groupe d’espèces ont été examinés d’après un texte sur les espèces qui ont été repérées et collectées dans la vallée du Mackenzie pendant les années 1970 (Giberson & Burian, 2017).

Le nom « éphéméroptère » désigne un ordre modeste d’insectes, aquatiques lorsqu’immatures, et terrestres une fois adultes. Il s’agit du plus ancien ordre d’insectes ailés encore en vie aujourd’hui, remontant aux âges carbonifère et permien.

Tout comme les autres insectes, les éphéméroptères traversent un certain nombre de stades larvaires ou nymphaux. Mais alors que la majorité des insectes ne connaissent qu’un seul stade ailé destiné à la dispersion et à la reproduction (bien que certains d’entre eux, comme les puces et les poux, sont dépourvus d’ailes, même une fois adultes), les éphéméroptères ont ceci d’unique qu’ils sont les seuls insectes à expérimenter deux stades ailés. Le premier de ces stades porte le nom de subimago (ou, selon la terminologie de la pêche à la mouche, « l’olive », de couleur terne), et le second, celui d’imago (à ailes claires et de couleur plus vive, comme le leurre à poisson appelé « cuillère »).

Les cycles de vie des éphéméroptères peuvent varier de quelques semaines à plusieurs années en fonction des espèces et de leur habitat. Ces insectes passent la majeure partie de leur vie dans l’eau, et leur croissance dépend fortement de la température et de la nourriture accessible. Ils peuvent connaître de 10 à 50 stades nymphaux (ou instars) irréguliers, même pour les cycles de vie d’espèces particulières. Une fois qu’ils atteignent une certaine taille et une certaine maturité en tant que nymphes, leur émergence est surtout déclenchée par une température ou une lumière précise. Les adultes ne mangent pas, et donc, vivent rarement plus de quelques heures à quelques jours. Dans les climats tempérés et les régions arctiques, les éphéméroptères sont généralement hautement saisonniers, et leur éclosion de l’œuf ainsi que leur émergence en tant qu’adulte sont contrôlées par une combinaison de modèles de température et de lumière.

La plupart des éphéméroptères déposent leurs œufs en volant à la surface de l’eau et en trempant leur abdomen, et  relâchent ainsi quelques œufs à la fois qui se déposent sur le substrat en dessous. Certaines espèces du genre Baetis peuvent pénétrer directement dans l’eau et nager jusqu’au fond afin de déposer leurs œufs sur des substrats adéquats. Ces œufs sont munis de structures de fixation qui leur permettent d’adhérer aux substrats et de ne pas en être délogés par les courants d’eau.

Les œufs peuvent se développer aussi bien en une semaine qu’en plus d’un an, en fonction de la température de l’eau nécessaire à l’insecte de cette espèce. Quelques espèces pondent des œufs qui connaissent une période de repos appelée « diapause » lorsque les températures sont trop basses, retardant leur éclosion jusqu’à ce que les conditions climatiques permettent aux nymphes de survivre. Ainsi, le baétis de Bundy (Baetis bundyae), très répandu dans le Nord, peut vivre dans de petits ruisseaux et étangs qui gèlent en entier, car il passe pratiquement toute l’année en tant qu’œuf résistant, et cet œuf éclot seulement quand l’eau a atteint une température précise en été. Comme cette espèce connaît un développement de l’éclosion de l’œuf à l’âge adulte en 3 ou 4 semaines, on peut facilement manquer de la repérer lors de l’échantillonnage d’éphéméroptères. Néanmoins, la plupart des espèces nécessitent un habitat qui ne gèle pas complètement en hiver.

Les nymphes éclosent et atteignent le premier stade ailé en nageant à la surface de l’eau et en utilisant la toute dernière peau nymphale (l’exosquelette) comme radeau tandis que leurs ailes jaillissent d’une fente qui se forme le long de leur dos. Après l’émergence, on peut souvent apercevoir les « peaux muées » flotter sur l’eau des baies ou des marigots. La subimago (l’olive) est recouverte de poils fins et hydrorésistants pour se maintenir à flot et permettre à ses ailes de durcir suffisamment pour qu’elle puisse s’envoler à partir de l’eau. Puisqu’elle ne vole pas bien, elle recherche habituellement la végétation sur le bord des cours d’eau pour s’y fixer et ainsi éviter les prédateurs. Les espèces de la toundra peuvent également passer leur stade de subimago sous des roches meubles sur les rivages s’il s’y trouve peu ou pas de végétation. En quelques heures, les insectes muent de nouveau, pour devenir cette fois un imago ou un adulte sexuellement mature.

Dans les régions tempérées, à l’aube ou au crépuscule, les mâles forment souvent d’impressionnantes nuées nuptiales dans lesquelles les femelles pénètrent pour se reproduire sur leurs ailes. Dans le Nord, les nuées nuptiales peuvent se former n’importe quand, possiblement selon la température de l’air. Certaines espèces d’éphéméroptères sont parthénogénétiques (c’est-à-dire que leurs œufs se développent sans avoir besoin d’être fécondés), auquel cas, les mâles peuvent se faire rares, voire être absents, parmi ces espèces.

Les nymphes vivent dans divers habitats d’eau douce et empruntent tout un éventail de formes corporelles et de façons de s’alimenter. Certaines d’entre elles ont un corps de forme carénée qui leur permet de nager facilement ou de vivre dans des cours d’eau au courant modéré. D’autres sont dotées d’une forme aplatie qui leur permet d’épouser les substrats dans un cours d’eau au courant rapide sans être délogées ni emportées par le courant. Toutes les nymphes d’éphéméroptères ont sur leur abdomen des branchies qui augmentent la surface de leur corps pour extraire l’oxygène de l’eau. Ces branchies peuvent prendre plusieurs formes comme celle de lamelles, ou encore, celle d’une structure duveteuse, qui leur permet de bouger à l’unisson afin de déplacer l’eau vers l’arrière en vue d’accroître leur consommation d’oxygène. Un autre groupe de nymphes, les hexagéniides de la famille des éphéméridés, s’enfouissent dans la vase ou le sable du fond des lacs et des grandes rivières, et font bouger leurs branchies pour faire circuler l’eau et leur nourriture dans leur abri.

La plupart des nymphes d’éphéméroptères se nourrissent de plantes ou d’éléments semblables aux plantes, en grattant les algues sur les roches ou en récoltant et en mangeant les éléments végétaux morts ou en train de pourrir (détritus). Certaines nymphes filtrent l’eau pour en retirer les détritus fins alors que d’autres nymphes ramassent les détritus déposés au fond de l’eau. Les espèces Isonychia, Siphlonurus, Stenonema et Ephemera sont omnivores, mais seules quelques espèces sont principalement carnassières.

Les nymphes ont des préférences marquées pour leur microhabitat en fonction de leur espèce. Généralement intolérantes à la pollution de l’eau – à l’acidification de l’eau ou à l’enrichissement des éléments nutritifs qui entraînent une baisse d’oxygène dans l’eau, en particulier –, elles sont devenues d’importantes espèces bioindicatrices pour les scientifiques qui évaluent l’état des ruisseaux ou des étangs où on les trouve. Fait cocasse, les Baetidae, qui sont plutôt tolérantes à la pollution dans l’eau comparativement aux autres familles d’éphéméroptères, sont également la famille d’éphéméroptères la plus dominante dans le Nord!

Les nymphes jouent un rôle primordial sur le plan écologique, car elles font partie des réseaux alimentaires aquatiques et des cycles nutritifs. Elles sont mangées par d’autres invertébrés et représentent des organismes particulièrement importants pour l’alimentation des poissons. Une fois dans leur habitat terrestre, elles constituent également une source d’alimentation majeure pour les oiseaux, les chauves-souris et les musaraignes. Les pêcheurs à la mouche reconnaissent leur portée et plusieurs mouches artificielles tentent de simuler des éphéméroptères!

Aux TNO, il existe 85 espèces d’éphéméroptères dont l’existence a été confirmée, et probablement deux autres espèces dont l’existence reste à confirmer.