TD 1 embryologie des echinodermes Développement embryonnaire

TD 1 embryologie des echinodermes
Développement embryonnaire des
Echinoderme (TD)
L’oursin méditerranéen : Paracentrotus lividus.
Il est utilisé en écotoxicologie car la larve de l’oursin est très sensible aux toxines, et en
biologie cellulaire pour étudier le synchronisme des reproductions.
I) L’œuf insegmenté
Le gamète femelle (= ovotide) a entièrement finit sa méiose accompagné de deux globules
polaire. L’œuf est de petite taille environ 1 dixième de mm de diamètre.
C’est un œuf oligolécithe donc il a un vitellus peu abondant et les réserves en vitellus sont
également repartit dans le cytoplasme. L’œuf vierge possède une polarité :
- pole animal (PA) => présence de 2 globules polaires
- pole végétatif (PV)
Œuf vierge
Œuf fécondé
II) La segmentation
Lors de la segmentation il y a de nombreuses divisions cellulaires. Pendant toute la période de
la segmentation l’œuf sera appelé blastula et les cellules blastomères.
La segmentation pour l’oursin est totale radiaire égale pendant les trois premières divisions, et
inégale à partir du quatrième cycle de division.
La première division est méridienne
 Stade 2 (cellules/blastomères)

La deuxième division est perpendiculaire à la première.
 Stade 4
La troisième division est horizontale/latitudinale équatorial
 Stade 8 cellules
La quatrième division est inégale : plans de clivage différents :
- HA = plan de clivage méridien
- HV = plan de clivage latitudinal
 Stade 16
La cinquième division a un plan de clivage inversé par rapport au précédent :
- HA = plan de clivage latitudinal
- HV = plan de clivage méridien
 Stade 32
La sixième division a un plan de clivage inversé par rapport au précédent :
- HA = plan de clivage méridien

- HV = plan de clivage latitudinal
 Stade 64
La blastula ainsi formée prendra l’apparence d’une morula (blastula âgée)
Lors de la septième division toutes les cellules se divisent selon le plan méridien
 Germe de 128 cellules
Au cours des cycles de division suivant il apparaît un asynchronisme dans le rythme des
divisions, ce qui entraîne une atténuation de l’inégalité de taille des blastomères. Au final
toutes les cellules auront la même taille.
Selon Hördstadium on définit des territoires présomptifs :
- An1, An2 et Veg1 = ectoderme de la larve
- Veg2 = endoderme et une parti du mésoderme
- Les micromére = spicule calcaire (squelette de la larve) et mésoderme
Lors du stade 8 cellules, une cavité se forme au centre du germe, c’est le blastocoele. En
même temps qu’apparaît le blastocoele les cellules obtiennent une organisation de type
épithéliale (du coté du blastocoele les cellules reposent sur une lame basale, sur le coté
extérieur on observe le développement de microvillosités qui seront remplacé par des cils
(ciliature) à la segmentation. De plus les cellules entre elles développent des jonctions serrées.
Au stade 128 cellules la blastula est formée par un épithélium uni stratifié sphérique. Les cils
se mettent à battre et à l’aide d’enzyme les cils provoquent la rupture de la membrane de
fécondation.
Blastula agée en cuope avec les territoires présomptifs
III) La gastrulation
La gastrulation correspond à des mouvements cellulaires permettant la mise en place des
tissus fondamentaux. Juste avant les premiers signes de la gastrulation, le germe est constitué
d’environ 1000 cellules et on observe un ralentissement très net des divisions cellulaires. Le
germe présente à chaque pole une différenciation particulière :

- PA = touffe ciliaire
- PV = aplatissement et épaississement (=plaque végétative)
La première migration cellulaire a lieu à l’intérieur du blastocœle par des micromères, suivit
de migration cellulaire de Veg2.
La 3eme étape correspond a un mouvement d’invagination (= mouvement d’embolie) des
cellules restantes de la plaque végétative  formation d’un tube : l’archenteron qui sera le
futur tube digestif de la larve. Ce tube est ouvert sur extérieur par une ouverture : le
blastopore qui sera le futur anus de la larve.
Les cellules bourgeonnent, se détachent et forment le mésenchyme secondaire, dés lors la
gastrulation est quasiment terminée et les trois types de tissus sont mis en place :
- l’ectoderme est externe
- endoderme est interne
- le mésoderme est entre les deux
IV) Formation de la larve pluteüs
En même que la mise en place du mésenchyme secondaire on observe la mise en place d’une
symétrie bilatérale.
Il y a un aplatissement latéral et qui donnera la future région ventrale de la larve, ainsi qu’une
dépression stomodéale qui formera le stomodeum.
L’archenteron se courbe vers la face ventrale entre en contact avec la face interne du
stomodeum. Un orifice buccal se percera au niveau de la zone de contact entre le stomodeum
et l’archenteron. Il y a aussi la formation d’une bandelette ciliée circumorale.
Il y a un allongement de chaque coté du « triangle » = futur bras de la larve.

[Schéma larve dipleurula PG]
Bras oraux = An1 et An2
Bras anaux = An2 et Veg1
3 jours après la fécondation la larve pluteüs a une vie libre et nage en tournoyant sur elle-
même grâce au battement de ses cils. Les bras servent à diriger le sens du déplacement. Les
bras rigides sont des appareils flottants
La bandelette ciliaire circumorale sert d’appareil locomoteur.
La larve subit de profonds remaniements car l’adulte passe à une symétrie radiaire au lieu
d’une symétrie bilatérale pour la larve.
Développement des échinodermes.
Exemple : l'oursin
Étude de laisser des produits chimiques et des polluants sur le développement embryonnaire.
Étude du synchronisme du développement des embryons.
I. L'oeuf insegmenté
Le gamète femelle est appelé ovotide, c'est un gamète qui a fini sa méiose. Il émet 2 globules
polaires au pôle animal.
L'oeuf et petit, son diamètre mesure 1/10 de millimètre. C'est un oeuf oligolécithe, polarisé
(avec un pôle animal est un pôle végétatif, les globules polaires sont au pôle animal). L’œuf
est coloré en orange, les pigments sont dans le cytoplasme, on les trouve plus du côté du pôle
végétatif.
Le noyau est très grand, et appelé vésicule germinative. On trouve des granules corticaux tout
autour du cytoplasme. La membrane vitelline est accolée à la membrane plasmique. Tout
autour il y a une gangue gélatineuse.
À la fécondation.
La membrane vitelline devient une membrane de fécondation et se décolle de la membrane
plasmique de l'oeuf, grâce à la libération de granules corticaux dans l'espace peri-vitellin.
Il y a un remaniement cytoplasmique : il y a redistribution des pigments en un anneau juste en
dessous de l'équateur. Différenciation de l'hémisphère animal et de l'hémisphère végétatif.
II. Les étapes du développement embryonnaire
A. La segmentation = division cellulaire
Chez l'oursin la segmentation est totale, radiaire est égale pour les trois premières divisions.
Ensuite, elles sont inégales.
La première division et méridienne, elle donne le stade deux cellules.