II- Le modèle d`un appendice arthropodien A
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Diversité et évolution des appendices arthropodiens Introduction : Définition des termes du sujet ; replacer les arthropodes dans la classification phylogénétique du vivant, étymologie « pieds articulés » Appendice : organe pair, spécialisé dans une fonction (locomotion, nutrition, reproduction, organe sensoriel…), porté par un métamère. En théorie on devrait observé une paire d’appendices sur chaque métamère. Problématique : Comment se caractérise la diversité des appendices arthropodiens ? Malgré une diversité apparente existe-t-il une unité permettant de construire un modèle d’appendice ? Peut-on poser des hypothèses quand à l’origine et l’évolution des ces appendices ? I- Diversité intra spécifique et interspécifique des appendices arthropodiens Prendre l’exemple de la langoustine qui présente une grande diversité au niveau de ses appendices que l’on détaillera par fonction dans les sous-partie. Dissection de la lagoustine A- Fonction locomotrice Montrer les différents articles composant une patte (epipodite, exopodite, endite, protopodite, ischion, meros, carpos, propodos, dactylos…) montrer la présence de muscles sur ces appendices. Comparaison avec d’autres moyens de locomotion chez les chélicérates et les insectes. B- Fonction nutritionnelle Dissection des pièces buccales de la langoustine Comparaison avec celles des insectes, des chélicérates… REMARQUE : Pour présenter un appendice (disséqué ou sur transparent) bien penser à l’orienter selon ses trois axes de polarité. C- Autre Fonctions Fonction sensorielle : dissection des antennes Reproduction : organes d’immobilisation du partenaire, de copulation, de capture du spermatophore, maintien et incubation des œufs… Conclusion partielle : Une diversité apparente se manifeste, de façon intra spécifique et interspécifique en rapport avec la fonction accomplie par l’appendice. S’agit-il d’une spécialisation à partir d’un appendice ancestral commun ? Existe-t-il des éléments permettant de construire un modèle ? II- Le modèle d’un appendice arthropodien A- Deux types d’appendice Modèle biramé : rame interne et rame externe Modèle uniramé (une seule rame) Chaque appendice est inséré entre tergite et sternite, c’est une expansion ectodermique dans laquelle pénètre un prolongement du sac cœlomique du métamère correspondant. Schéma du métamère avec son appendice (transparent) Pour chaque appendice : une région basilaire (protopodite) pouvant former jusqu'à trois articles appelés précoxa, coxa et basis. Une région terminale (endopodite) comportant une section proximale (preischion, ischion et meros) et une section distale (carpos, propodos, dactylos) B- L’appendice ancestral Deux hypothèses : Biramé primitif : Première hypothèse formulée Arguments : Les crustacés sont les arthropodes les plus primitifs actuellement, or ils sont tous biramé sauf exception. Les trilobites sont biramés également. Uniramé primitifs : Hypothèse acceptée aujourd’hui Arguments : exception présente chez les crustacés, exopodite toujours de structure différente de l’endopodite, exopodite des trilobites est différent de celui des crustacés, arguments moléculaire. Dans ce cas la deuxième rame est un caractère dérivé. L’exopodite est le résultat du développement de l’épipodite de l’article le plus basal qui prend un grand développement pour assurer des fonctions respiratoires (branchies) Conclusion partielle : Nous avons construit un modèle d’appendice arthropodien ce qui suppose l’existence d’homologies que nous allons tenter de caractériser par des exemples concrets dans la troisième partie. Nous rechercherons également la présence de convergences anatomiques et fonctionnelles sur les appendices arthropodiens III- Présence d’homologies et de convergences au niveau des appendices arthropodiens A- Des homologies Exemple d’homologies : antenne et antennules, pattes marcheuses des insectes et des chélicerates, homologies au niveaux des pièces (trompe maxillaire et mandibules, …) B- Des convergences Pattes ravisseuses de Squilla mantis et celle de la mante religieuse Pinces des homards (première paire de patte modifiée) et celles des scorpions (pédipalpes) Organes de ponte chez les femelles arthropodes… Conclusion Bien rappeler a quoi sert cette leçon, c'est-à-dire illustrer la notion d’homologie et de convergence à travers l’exemple des appendices arthropodiens. Au tableau dessin du modèle de l’appendice avec ces possibilités d’évolution en rapport à la fonction qu’il occupe. Il existe des possibles régressions des appendices arthropodiens comme chez les larves des insectes par exemple. Ouverture : Notion de convergence avec le membre chiridien des vertébrés, avec l’exemple de la patte sauteuse du criquet et celle de la grenouille.
