Les Échinodermes et les Chordés

Les Échinodermes et les Chordés
par Jon G. Houseman et Peter Heinermann
Les Échinodermes (Embranchement :
Echinodermata)
Les Échinodermes forment un groupe d'animaux anciens et fascinants. Bien que
l'étoile de mer et l'oursin soient les échinodermes les plus connus, il ne s'agit que de
deux espèces parmi une multitude d'organismes. Les Échinodermes sont des animaux
exclusivement marins. Ils sont apparus il y a environ 500 millions d'années et ils ont
dominé la faune animale depuis 350 millions d'années. Il ne reste qu'environ 6000
espèces et celles-ci se retrouvent dans 6 des 23 classes contenues dans ce phylum. Les
espèces appartenant aux 17 autres classes ont maintenant disparu et ne sont donc
connues que grâces aux fossiles (Figure 1).
Figure 1 Anatomie externe des faces aborale et orale d’une étoile de mer.
Ces animaux à la peau épineuse (d'où leur nom) possèdent un squelette interne. Ils
sont le seul embranchement des invertébrés qui possèdent un squelette interne
calcaire. Les éponges ont-elles un endosquelette formé de spicules calcaires? Ils ont un
système aquifère unique et une symétrie pentaradiaire (du grec “penta” pour 5).
Contrairement aux autres phylums radiaires d'animaux, qui incluent les Cnidaires et
les Cténophores, les Échinodermes sont triploblastiques et ont une véritable cavité
cœlomique. Le système aquifère et la cavité périviscérale sont dérivés du cœlome
embryonnaire. Par le passé, les zoologistes étaient intrigués par cette symétrie radiale,
il n'était pas rare alors de réunir les trois groupes dans le phylum des Radiaires. Ceci
semblait logique lorsque l'on constatait que toutes les espèces menaient une existence
sessile. L'étude détaillée du développement des Échinodermes a permis de constater
que ces animaux débutaient leur existence sous forme de larves ayant une symétrie
bilatérale et nageant librement. Ce n'est que plus tard au cours du développement de
l'animal, que les larves se métamorphosent en animaux présentant la symétrie radiale
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caractéristique et bien connue. Les études sur le développement ont aussi permis de
détecter des caractéristiques qui sont propres à un deuxième groupe important
d'animaux triploblastiques, les deutérostomiens, parmi lesquels nous retrouvons aussi
les vertébrés.
On pense souvent qu'une existence sessile est désavantageuse d'un point de vue
évolutif. En effet, ce mode de vie nécessite un mécanisme provoquant des courants
aqueux qui apportent les aliments qui doivent être capturés vers l'intérieur de l'animal.
D'autre part, ce mode de vie nécessite également l'existence d'un mécanisme de
défense qui fera en sorte que l'organisme ne servira pas de proie au premier prédateur
venu. Une existence sessile demande aussi la capacité de détecter et de répondre à tous
les changements du milieu ambiant, venant de toutes les directions. Par conséquent,
les animaux à symétrie radiale possèdent des systèmes nerveux diffus.
Si, par le passé, les Échinodermes ont été les animaux dominants, et que seulement
une faible proportion des espèces connues existent encore aujourd'hui, c'est donc dire
que les conditions passées devaient être particulièrement favorables. Ceci a
probablement été le cas. Les premiers Échinodermes étaient pédiculés avec leur orifice
buccal orienté vers le haut et leurs bras ouverts comme des éventails sophistiqués. À
cette époque, les océans étaient riches en petits organismes qui, lorsque morts, se
déposaient au fond. Ces organismes étaient alors piégés par les pieds ambulacraires
des Échinodermes ancestraux et passaient par le sillon (gouttière) ambulacraire vers
l'orifice buccal. Au cours de l'évolution l'orientation de ces animaux s'est inversée. Le
pied s'est trouvé impliqué dans la locomotion plutôt que dans le piégeage des aliments,
tandis que l'orifice buccal s'est retrouvé orienté vers le bas dans le substrat. Bien que la
forme du corps fût déjà établie, il existait encore une certaine plasticité dans
l'apparence. Plusieurs espèces d'Échinodermes ont développé une symétrie bilatérale
chez l'adulte mais la capacité locomotrice demeure minimale puisqu'elle est liée au
système ambulacraire.
Asterias
Les étoiles de mer (astéries) disponibles dans le commerce appartiennent au genre
Asterias. Il s’agit généralement des espèces Asterias forbesi, l’étoile commune, ou
Asterias vulgaris, l’étoile pourpre. Ces deux espèces vivent le long de la côte
atlantique dans des cuvettes intertidales ou sur la surface de rochers au-dessus et en
dessous du niveau des marées. A. vulgaris vit généralement au nord de Cape Cod, et A.
forbesi au sud de Cape Cod. Les deux espèces sont presque sessiles et se déplacent
lentement au fond de l’océan à l’aide de centaines de pieds ambulacraires. Aussi
incroyable que cela puisse paraître, ces deux espèces sont des prédateurs qui
poursuivent et chassent leurs proies! Si le prédateur est aussi lent, alors il faut que sa
proie soit encore plus lente. Cela explique pourquoi ces deux espèces d’étoile de mer
se nourrissent souvent de palourdes. Si la palourde est suffisamment petite, elle est
avalée entière. Sinon, l’étoile de mer fait sortir son estomac, l’introduit à l’intérieur de
la coquille de la palourde, et celle-ci est liquéfiée avant d’être consommée.
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Anatomie externe
Pour observer l’anatomie externe d’une étoile de mer, il faut d’abord reconnaître sa
face orale et sa face aborale (Figure 1). Repérez la bouche centrale et la membrane
péristomiale qui l’entoure : elles définissent la face orale de l’animal. La face opposée
est la face aborale. Pourquoi ne parle-t-on pas de face dorsale et de face ventrale
dans le cas d’une étoile de mer? Les autres caractéristiques externes importantes sont
le disque central et les cinq bras disposés en rayons autour de ce disque. Dans la
classe des Astéroïdes, il n’y a pas de démarcation nette entre le disque central et les
bras. La région située entre deux bras, appelée interambulacre, est petite. Si une
ophiure est disponible, comparez son disque central à celui de l’étoile de mer.
L’ophiure est un exemple d’Échinoderme dont le disque central est bien différencié et
dont les interambulacres sont grands.
Examinez attentivement les éléments de la face orale (Figure 2). Identifiez les sillons
ambulacraires qui vont de la bouche au centre vers l’extrémité de chaque bras.
Chacun de ces sillons comporte quatre rangées de pieds ambulacraires, qui font
partie du système aquifère. Si l’on a injecté un colorant dans le système aquifère de
Figure 2 Face orale d’une étoile de mer.
votre spécimen, les pieds ambulacraires sont rouges ou bleus, selon le colorant utilisé.
Les pieds ambulacraires sont les seuls éléments du système aquifère visibles de
l’extérieur; tout le reste du système aquifère est interne, et nous y reviendrons plus
loin. Examinez attentivement la pointe d’un pied ambulacraire : vous verrez une
ventouse en forme de disque qui se fixe sur le substrat pendant la locomotion. Lorsque
l’étoile de mer se déplace, la ventouse se fixe sur le substrat et les muscles contenus
dans le pied ambulacraire se contractent pour soulever le pied et l’animal. Chez les
étoiles de mer, les pieds ambulacraires terminaux situés à l’extrémité de chaque
bras sont allongés, dépourvus de ventouse, et jouent un rôle sensoriel. Essayez de
localiser l’un de ces pieds ambulacraires sensoriels. Examinez les bords d’un sillon
ambulacraire et repérez les deux rangées de grosses épines (piquants) ambulacraires
qui protègent les délicats pieds ambulacraires. Le sillon ambulacraire lui-même peut
s’élargir et se rétrécir afin de fournir une protection supplémentaire aux pieds
ambulacraires.
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Sur la surface aborale du disque central, localisez le madréporite, qui n’est pas au
centre du disque, mais décalé de côté. Examinez-le de plus près au microscope à
dissection. L’eau entre dans le système aquifère par le madréporite. Quel est le lien
entre la structure de la surface du madréporite et son rôle dans le contrôle du
mouvement de l’eau dans le système aquifère? L’anus est au centre du disque
central. Il est très petit et peut être difficile à voir. Pourquoi l’anus est-il si petit, et
comment cela est-il lié à la manière dont l’étoile de mer se nourrit?
Figure 3 Structures de la face aborale d’une étoile de mer.
On utilise la position du madréporite pour regrouper et identifier les bras de l’étoile de
mer. Les deux bras adjacents au madréporite forment le bivium, et les trois autres
forment le trivium. Les cinq bras de l’étoile de mer sont identifiés par les lettres A à
E. Le bras A est le bras central du trivium, à l’opposé du madréporite. Les bras B à E
suivent, dans le sens contraire des aiguilles d’une montre. Selon cette nomenclature,
quels sont les bras adjacents au madréporite?
La face aborale de l’étoile de mer comporte diverses structures (Figure 3) beaucoup
plus faciles à voir au microscope à dissection si le spécimen est couvert d’eau. Les
plus grosses sont les épines calcaires. On trouve des variantes de ces épines sur la
surface de tous les Échinodermes, d’où leur nom, qui signifie littéralement « à la peau
de hérisson ». Les pédicellaires sont de petites structures en forme de pinces
disposées en anneau à la base d’une épine (Figure 4). Après avoir vu les épines et les
pédicellaires, examinez plus attentivement les structures en forme de doigt qui sont
entre les épines (Figure 3). Ce sont les branchies dermiques, évaginations du cœlome
sous-jacent tapissées de cils à l’intérieur et à l’extérieur. Les cils internes, sur la paroi
du cœlome, font en sorte que le liquide cœlomique au voisinage des branchies
dermiques soit constamment remué. Les cils de la surface épidermique font la même
chose avec l’eau environnante et chassent les débris qui peuvent se déposer sur la
surface de l’étoile de mer. Quel type de matériau fait l’objet d’échanges de part et
d’autre de la surface d’une branchie dermique? À l’aide d’un scalpel, raclez une
partie de l’épiderme afin d’exposer les ossicules calcaires de l’endosquelette. Au
moment de la dissection, vous aurez une autre occasion d’examiner ces ossicules du
côté cœlomique de la paroi du corps. Mettez les raclures sur une lame de microscope
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et observez les pédicellaires avec leurs deux ossicules, une paire de muscles
abducteurs et une paire de muscles adducteurs. Quelle paire de muscles ouvre le
pédicellaire? Si une lame préparée d’un pédicellaire est disponible, examinez-la et
comparez-la à votre propre préparation (Figure 4).
Figure 4 Structure des pédicellaires d’une étoile de mer.
Anatomie interne
Pour observer l’anatomie interne de l’étoile de mer, enlevez la paroi des bras du côté
aboral. Vous ferez la même chose plus tard pour le disque central, mais pas pour le
moment. Immergez votre spécimen dans l’eau, puis, en commençant par la pointe,
coupez à l’aide de ciseaux le long des côtés de chaque bras vers le disque central.
Arrêtez juste avant d’arriver au disque central. Poursuivez l’incision dans
l’interambulacre, sur le côté du disque central, entre les bras du trivium ainsi qu’entre
le trivium et le bivium, mais non entre les deux bras du bivium. Il faut que le
madréporite reste attaché entre les bras du bivium. Par conséquent, coupez autour du
madréporite en direction du centre, puis vers le bord du disque central. Après avoir
coupé le long des côtés de chaque bras, autour du disque central et du madréporite,
soulevez avec précaution la paroi du corps tout en détachant les tissus libres de la
paroi à l’aide d’une sonde mousse ou de forceps. Faites attention lorsque vous enlevez
la paroi au voisinage du madréporite, afin que les jonctions avec le système aquifère
sous-jacent ne soient pas rompues. Examinez la surface interne d’une partie de la paroi
que vous venez d’enlever, afin d’observer les ossicules calcaires qui forment
l’endosquelette de l’étoile de mer.
La cavité cœlomique que vous venez d’exposer est la cavité périviscérale. Comme
son nom l’indique, elle entoure les organes internes et les viscères. De quelle partie
du cœlome tripartite le cœlome périviscéral est-il formé : le protocèle, le mésocèle
ou le métacèle? La cavité périviscérale est remplie de liquide circulant grâce aux cils
qui la tapissent. Les branchies dermiques visibles sur la surface externe sont formées
par des extensions de cette cavité. Le mouvement du liquide dans la cavité
périviscérale et dans le système aquifère définit l’essentiel de l’appareil circulatoire de
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l’animal. Le système aquifère constitue lui aussi l’une des trois parties du cœlome.
Laquelle?
L’appareil digestif
L’une des parties les plus apparentes de l’appareil digestif est formée des estomacs qui
remplissent le disque central. Ceux-ci sont plus faciles à voir lorsqu’ils flottent dans
Figure 5 Anatomie interne d’une étoile de mer.
l’eau qui submerge le spécimen (Figure 5). Les estomacs sont au nombre de deux,
l’estomac pylorique et l’estomac cardiaque. Comme l’animal a été ouvert sur sa
face aborale, l’estomac pylorique est au-dessus de l’estomac cardiaque relié à la
bouche par un court œsophage. L’autre composante remarquable de l’appareil digestif
est formée des deux cæcums pyloriques (glandes digestives) présents dans chacun
des bras. Ces cæcums constituent le site de la digestion finale, et leur emplacement
dans la cavité corporelle assure qu’il y aura un approvisionnement adéquat de
nutriments qui diffusent à partir de ces grosses glandes dans le liquide cœlomique.
Qu’est-ce qui assure un mouvement constant du liquide cœlomique afin de
distribuer les nutriments à tous les tissus? L’estomac pylorique est relié par un
court intestin au petit anus observé précédemment. Vous ne pourrez probablement pas
voir cet intestin. Vous devriez par contrepouvoir repérer les glandes rectales reliés à
l’intestin.
Les étoiles de mer se nourrissent de presque tous les matériaux organiques qu’elles
peuvent trouver. Lorsque l’estomac cardiaque est tourné vers l’extérieur, la bouche
s’agrandit et couvre la surface sur laquelle l’animal se nourrit. Dans le cas d’une
palourde, la bouche et l’estomac tourné vers l’extérieur s’insèrent entre les deux
valves de la coquille. Cela crée un espace fermé dans lequel les enzymes digestives
sont libérées. Le matériau organique de la surface couverte est décomposé avant d’être
amené par les cils qui tapissent le système dans le tube alimentaire en vue de la
digestion finale.
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Figure 6 Coupe transversale d’un bras d’une étoile de mer.
L’appareil reproducteur
Enlevez avec précaution les cæcums pyloriques afin d’exposer les deux gonades
présentes dans chacun des bras (Figure 5 et Figure 6). La taille des gonades dépend du
stade de reproduction de l’animal au moment de sa capture. Un conduit génital
(spermiducte chez les mâles et oviducte chez les femelles) est issu de chaque gonade.
Les conduits génitaux des deux gonades de chaque bras se rejoignent pour former un
conduit commun qui débouche sur l’extérieur par le gonopore situé dans
l’interambulacre sur le disque central. Vous ne pourrez pas voir les gonopores. Les
étoiles de mer sont sexuellement dimorphes, mais les sexes sont difficiles à distinguer.
Pouvez-vous suggérer un moyen de déterminer le sexe de votre spécimen?
Figure 7 Organisation du système aquifère d’une étoile de mer.
Le système aquifère
Enlevez les gonades et le reste de l’appareil digestif, afin d’exposer le système
aquifère sous-jacent (Figure 7). Faites attention lorsque vous enlevez des tissus à
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proximité du madréporite, afin de ne pas endommager la jonction du madréporite au
reste du système aquifère. Les principaux éléments du système aquifère sont le
madréporite, le canal hydrophore et l’anneau aquifère, qui sont reliés aux cinq
canaux radiaires et aux courts canaux transversaux (latéraux) qui leur sont
associés. Les pieds ambulacraires sont reliés aux canaux transversaux. L’anneau
aquifère porte neuf corps de Tiedemann, la place du dixième étant occupée par la
jonction du canal hydrophore. Les vésicules de Poli présentes chez les Échinodermes
sont absentes de certaines espèces disponibles en laboratoire, et il se pourrait donc que
vous ne puissiez pas voir cette structure du système aquifère. Quel est le rôle
présumé des corps de Tiedemann et des vésicules de Poli? L’ampoule de chaque
pied ambulacraire est visible sur la face interne du sillon ambulacraire, entre les
plaques ambulacraires. Combien d’ampoules y a-t-il sur chaque canal transversal?
Faites une coupe transversale d’un bras pour voir les liens entre les pieds
ambulacraires, les ampoules et le squelette ambulacraire.
Les systèmes nerveux et circulatoire
Le système nerveux est composé principalement d’un réseau de nerfs sur la surface du
corps. Si vous enlevez les pieds ambulacraires de l’un des sillons ambulacraires, vous
pourrez voir en repliant le sillon une fine crête d’un brun jaunâtre qui court sur toute la
longueur du sillon ambulacraire. C’est le cordon nerveux radiaire, qui est relié à un
anneau nerveux circumoral. Le système circulatoire est pratiquement absent. Il y a
un ensemble de tissus et de vaisseaux associés au canal hydrophore, mais vous ne
pourrez pas les voir dans votre spécimen disséqué.
Oursin de mer (Classe Echinoidea)
Les oursins de mer sont les échinodermes qui reflètent le plus l’origine du nom de
l’embranchement Echinodermata : les animaux à peau épineuse (du grec ekhinos, «
épine » et derma « derme »). Le corps globuleux et presque sphérique est couvert
d’une diversité d’épines (piquants) ou de radioles. Chez certaines espèces les
radioles sont aplatis et ressemblent à des pétales de fleurs, chez d’autres ils sont épais
ou pointus comme des aiguilles. Les radioles sont mobiles et ils sont attachés au test
avec un joint à rotule. Un caractère autapomorphique des échinodermes est le tissu
collageneux et mutable que l’oursin utilise pour fixer ses radioles au test. Une fois que
les radioles sont fixés, l’oursin peut s’insérer dans une fissure ou une crevasse
rocheuse. Même avec une variété de piquants protecteurs, les oursins sont proies pour
les loups de mer et les poissons loups à ocelles (Anarrhichthys ocellatus). Il existe
présentement une pêche commerciale dans les eaux côtières du Québec pour l’oursin
vert (Strongylocentrotus droebachiensis). Les gonades sont une délicatesse pour les
français et les japonais. Les oursins, comme les autres échinodermes, sont
exclusivement marins et ils utilisent une combinaison de radioles et de pieds
ambulacraires pour se déplacer sur le fond de la mer. Ils possèdent également une
symétrie pentaradiée. En regardant l’appareil masticateur dans leur bouche, les cinq
dents/mâchoires de la lanterne d’Aristote font preuve de symétrie. La plupart des
oursins sont des herbivores ou des détritivores, mais il y a quelques espèces carnivores
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qui se nourrissent d’invertébrés peu mobiles. Lorsqu’il y des populations importantes
d’oursins dans une certaine région (la côte ouest de l’Amérique du Nord, par
exemple), ils peuvent consommer et endommager les forêts de varech et créer des
fonds marins dénudés, qu’on nomme« une lande d’oursin ». Semblable à son groupe
sœur, les concombres de mer, le corps d’un oursin est allongé selon l’axe orale-aborale
et les sillons ambulacraires couvrent les côtés de la sphère, en alternant avec les
zones interambulacraires. La classe Echinoidea (les Échinidés ou Échinides)
comprend deux formes morphologiques ; les formes régulières avec un corps
sphérique ou globuleux, et les formes irrégulières avec un corps aplati et ovale ; les
dollars de sable.
Anatomie externe
Deux choses que vous allez remarquer concernant la forme de l’oursin sont le corps
presque sphérique qui est recouvert de radioles (piquants) et le côté aplati qui est la
surface qui reste sur le fond de la mer. Le squelette de l’oursin s’appelle un test et on
peut mieux voir ses composantes si on nettoie et sèche le test. Il ressemble à un dôme
géodésique composé de plusieurs rangées de plaques hexagonales enclenchées.
L’ouverture importante sur la surface orale aplatie est la bouche qui est entouré des
dents de la lanterne d’Aristote et la membrane péristomiale.
Figure 8 Anatomie externe de la surface aborale d’un oursin de mer.
Vous pouvez les voir sur le spécimen conservé. Regardez la surface aborale en forme
de dôme (Figure 9) et identifiez le périprocte central. Il se compose de plusieurs
petites plaques enfoncées dans une couche membraneuse. Le périprocte est flexible,
facilement endommagé et parfois manquant sur les spécimens sèches. Si le pôle aboral
du test a été endommagé, soyez sûr de les trouver sur le spécimen conservé. Si le
périprocte est visible, trouvez l’anus (Figure 9). L’anus, est-il situé au milieu du
périprocte? En regardant autour du bord du périprocte, localisez les cinq plaques
génitales (en forme de pétales) et le gonopore qui se retrouve sur leurs surfaces. Une
de ces plaques génitales est plus grande que les quatre autres et inclue le madréporite,
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qui a plusieurs petits pores couvrant sa surface. Entre les plaques génitales, vous
trouverez cinq plaques oculaires qui sont plus petites.
Figure 9 Vue détaillée des plaques anales sur la surface aborale d’un oursin de mer.
Utilisez le microscope à dissection à un plus fort grossissement et regardez les plaques
hexagonales disposées en rangées paires et retrouvées entre les pôles aboral et oral du
test. Ces plaques, sont-elles plus grosses au milieu du test ou aux pôles oral ou
aboral? L’ensemble des dix paires de rangées autour de la circonférence du test forme
une alternance des plaques ambulacraires et interambulacraires. On peut
facilement identifier les plaques ambulacraires parce qu’elles sont perforées par les
ouvertures des pieds ambulacraires. Situé à chaque côté de la plaque génitale avec le
madréporite, les deux rangées ambulacraires forment le bivium. Les autres trois
rangées forment le trivium. Identifiez les petits tubercules (mamelons) arrondis sur
la surface des plaques hexagonales. La partie basale du radiole et sa cupule
d’articulation reste sur le mamelon formant un radiole movable (mobile).
Pour faciliter vos observations et l’identification des différents types de radioles, les
pédicellaires et les pieds ambulacraires, immergez votre spécimen conservé sous
l’eau dans un bol de verre ou un plateau de dissection profond. Dépendant de l’espèce
qui est disponible, vous verrez soit une variété de radioles différents chez l’oursin vert,
soit un seul type de radiole chez l’oursin pourpre. Trouvez les pieds ambulacraires et
la ventouse terminale sur chaque pied. Pourquoi, les pieds ambulacraires, sont-ils
si longs?
Avec le spécimen encore immergé sous l’eau, observez la surface orale (Figure 10) à
l’aide du microscope à dissection. La surface orale est couverte d’une membrane
péristomiale. Au centre vous trouverez la bouche et les bouts des cinq dents de la
lanterne d’Aristote. Notez bien qu’après avoir regardé l’anatomie interne de l’oursin,
vous enlèverez la lanterne d’Aristote pour des observations plus détaillées. Adjacent à
la membrane péristomiale on trouve les pieds ambulacraires sensoriels agrandis, qui
ressemblent un peu à des ventouses.
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Figure 10 Anatomie externe de la surface aborale d’un oursin de
mer.
La lanterne est entourée d’une lèvre circulaire qui possède un anneau de muscles. La
contraction de ces muscles ferme la bouche lorsque la lanterne est rétractée dans le
corps. Il existe différents types de pédicellaires sur la surface de l’oursin (Figure 11).
Figure 11 Radioles et pédicellaires sur la surface de l’oursin.
Un type unique s’appelle des pédicellaires tridentés, avec trois mâchoires
contrairement aux pédicellaires avec deux mâchoires retrouvés chez les autres
échinodermes. Les pédicellaires tridentés sont des structures formées d'un pédoncule
plus ou moins rigide et allongé portant à son extrémité une tête généralement
constituée d'une pince à trois mors ou "valves". Trouvez les pédicellaires sur la surface
de la membrane péristomiale. Enlevez soigneusement quelques pédicellaires et
observez-les dans un montage humide sous un microscope à dissection. Dans l’aire
ambulacraire à côté de la membrane péristomiale vous trouverez les branchies
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 189
péristomiales. Elles se développent à partir des pieds ambulacraires qui n’ont pas de
ventouse terminale.
Anatomie interne (virtuel)
Au lieu que vous complétez une dissection actuelle sur l’anatomie interne de l’oursin,
on vous demande d’utiliser des ressources digitales disponibles pour étudier les
structures retrouvées à l’intérieur de l’oursin.
Voici quelques ressources utiles :
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/aimar2/PAGES/174.htm
http://salinella.bio.uottawa.ca/DigitalZoology/Echinode/default_nopath.php?Echi_TO
C_E.php??E????0
http://www.stanford.edu/~seastar/VirtualUrchin/urchinanatomy.swf
http://www.asnailsodyssey.com/LEARNABOUT/URCHIN/urchFeed.php#
et n’oubliez pas Digital Diversity
http://www.nelsonbrain.com/shop/en/CA/storefront/canada?null
Après avoir ouvert les deux hémisphères (oral et aboral) du test de l’oursin vert,
vous trouverez que tous les organes sont suspendus dans un espace ouvert appelé le
coelome périviscéral. Il a développé à partir du mésocèle du cœlome triparti (Figure
12).
Figure 12 Anatomie interne de l’oursin montrant les hémisphères aboral et oral.
Au centre du côté aboral on trouve un ensemble complexe de muscles, de plaques et
de dents qui appartiennent à l’appareil masticateur (la lanterne d’Aristote).
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 190
Complétez vos observations sur les autres organes avant de regarder cette structure en
détails.
Le système digestif (Figures 12 et 13) suit la paroi externe de l’hémisphère oral et
revient sur lui-même lorsqu’il s’allonge dans l’hémisphère aboral. Dans
l’hémisphère oral, trouvez l’œsophage au centre de la lanterne d’Aristote.
L’œsophage se lie à un estomac plat et grand (intestin oral) qui continue autour de la
périphérie de l’hémisphère oral.
Figure 13 Anatomie interne de l’oursin montrant les hémisphères aboral et oral.
L’intestin, qui est lié à l’estomac, replie sur lui-même et entre l’hémisphère aboral
avant de former le rectum et l’ouverture anale (anus). Les oursins sont des
herbivores qui se nourrissent des grandes algues vertes et du varech. Pendant ce
broutage, ils avalent une quantité considérable d’eau de mer. Pour n’importe quel
animal, un régime alimentaire composé uniquement de matière végétale peut devenir
problématique parce que cette matière n’est pas très nutritive. Pour l’oursin, se
problème est encore pire parce que le repas ingéré est également dilué par l’eau.
Pourquoi les aliments de l’oursin, sont-ils nutritionnellement problématique? La
solution à cet excès d’eau est de l’enlever des aliments avant qu’ils arrivent à la zone
digestive de l’intestin. Tout juste avant l’estomac, le tube digestif se divise en deux. À
ce point, les boulettes alimentaires compactées passent dans l’estomac et l’eau passe
dans un petit tube, le siphon, qui continue, suivant le côté interne de l’estomac. Dans
l’hémisphère aboral, le siphon relie le tube digestif et se vide à l’endroit où l’estomac
devient l’intestin. À cet endroit l’eau facilite le mouvement des boulettes alimentaires
à travers le reste du système digestif. Contrairement aux autres échinodermes, les
oursins n’ont pas de caecums digestifs et c’est la grande surface du système sinueux
qui facilite la distribution des nutriments aux organes suspendus dans le cœlome
périviscéral. Est-ce qu’il y a un système circulatoire chez l’oursin?
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Les parties du système aquifère qui sont les plus faciles à observer sont les paires
d’ampoules ambulacraires qui se trouvent sur les surfaces internes des deux
hémisphères (oral et aboral). Chaque ampoule se lie à un canal radiaire par un petit
canal latéral et le canal radiaire s’allonge pour rejoindre la lanterne d’Aristote sur le
côté aboral. Trouvez les auricules, qui sont une série de plaques sur le bord du test
dans l’aire ambulacraire. Normalement, on peut voir le canal radiaire entre les muscles
qui s’attachent aux auricules et l’endroit où il disparaît à l’intérieur de la lanterne. Les
canaux radiaires forment une connexion avec le canal annulaire délicat sur la surface
supérieure de la lanterne. Sur cet anneau qui entoure complétement l’œsophage,
vérifiez la présence de cinq vésicules de Poli. Elles apparaissent comme une grappe
de cellules. Il est possible qu’en séparant les deux moitiés du test, le lien entre le canal
annulaire et le canal hydrophore a été coupé. Le canal hydrophore de l’oursin est
homologue au canal hydrophore chez l’étoile de mer, mais il n’a pas de plaques
calcaires. Essayez de trouver le canal hydrophore, soit près du canal annulaire, soit en
dessous de la plaque génitale qui inclut le madréporite que vous avez identifié
auparavant.
Figure 14 Les ossicules et les muscles de la lanterne d’Aristote.
La lanterne d’Aristote (Figures 14, 15 et 16) se compose d’un ensemble de cinq
structures en forme de mâchoires et leurs muscles qui font bouger la lanterne et les
dents. Afin de mieux comprendre l’anatomie de la lanterne, prenez un moment pour
bien comprendre comment elle fonctionne. Regardez les animations qui présentent les
mouvements de la lanterne d’Aristote sur les 3e et 4e sites web indiqués ci-haut. Les
cinq mâchoires (10 demi-pyramides) sont déplacés vers l’extérieur et retirées vers
l’intérieur par une série de muscles. Indépendamment du mouvement de la lanterne,
chaque mâchoire a une dent centrale qui peut sortir et rentrer. Les mâchoires sont liées
les unes les autres et peuvent s’ouvrir ou se fermer (Figure 15). Chaque mâchoire
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 192
prend la forme de deux demi-pyramides (alvéoles) externes et une dent interne. Le
bord externe des alvéoles est serré et forme une surface coupante avec la dent.
Figure 15 Vue détaillée latérale de la lanterne d’Aristote.
Observez la surface aborale de la lanterne (Figure 16). Identifiez la marge interne des
pyramides, l’épiphyse sur chaque côté, la dent interne et le poche dentale qui produit
la dent. Entre les mâchoires, trouvez le compas.
Figure 16 Vue aborale des ossicules majeures de la lanterne d’Aristote.
Le compas et les dents sont liés entre eux par les muscles qui font glisser la dent vers
le haut et vers le bas sur la surface interne de l’alvéole de la pyramide. Ce mouvement
allonge ou retire la dent du bout de la pyramide. Les muscles rétracteurs de la
lanterne font le lien entre l’épiphyse et le bord interambulacraire du test; une
contraction de ces muscles fait sortir la lanterne. Comme vous avez déjà vu lors de vos
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 193
observations du système aquifère, une paire de muscles rétracteurs (de la lanterne)
s’attache aux auricules dans la zone ambulacraire et s’allonge à la surface externe de
l’alvéole de la pyramide (Figure 14). Lorsque les muscles protracteurs (de la
lanterne) font sortir (descendre) la lanterne, les muscles rétracteurs écartent les
mâchoires et par la suite ils retirent la lanterne dans le corps de l’oursin. Les muscles
entre l’alvéole de chaque pyramide retiennent les cinq parties de la lanterne ensemble.
Leurs contractions ferment les mâchoires qui ont été ouvertes par les muscles
protracteurs de la lanterne. La rotule est un ossicule située en dessous de la poche
dentale. Les muscles entre l’épiphyse et la rotule retiennent les côtés aboraux des cinq
pyramides ensemble, et lorsque l’ensemble des muscles se contracte, ils peuvent
déplacer la lanterne d’une façon alternative.
Cinq gonades importantes sont suspendues de la surface interne de l’hémisphère
aboral dans l’aire interambulacraire. Comme vous avez observé auparavant, chaque
gonade se vide à l’extérieur par un pore dans la plaque génitale.
Les Chordés (Embranchement : Chordata)
Les caractères qui définissent l’embranchement des Chordés sont:
la présence d'une notochorde (parfois restreinte au stade larvaire);
un tube neural tubulaire, simple et dorsal par rapport à la notochorde;
la présence des fentes branchiales (pharyngiennes);
la présence d'une queue s'étendant postérieurement par rapport à l'anus (la queue
post-anale est parfois restreinte au stade larvaire);
la céphalisation ou un renflement antérieur du tube neural qui est parfois
restreint au stade larvaire);
un cœur situé ventralement (vaisseau sanguin contractile chez les
Céphalochordés);
la métamérisation du corps (rudimentaire chez les urochordés larvaires).
Les Céphalochordés
(Sous-embranchement : Cephalochordata)
Les Céphalochordés sont représentés par deux genres (Branchiostoma et Asymmetron;
et 14 espèces), mais comptent des espèces fossiles datant de plus de 530 millions
d'années. L'animal le plus répandu et le plus familier est l'amphioxus. Cette espèce est
intéressante parce qu'elle possède les caractéristiques de base des Chordés tout en
possédant un mode d'alimentation que l'on retrouve chez les ammocètes de lamproies.
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 194
L’amphioxus (Branchiostoma lanceolatum)
L’amphioxus appartient au sous-embranchement des Céphalochordés qui, comme les
Vertébrés, font partie de l’embranchement des Chordés. Il possède de nombreux traits
des Chordés qui ont disparu chez les représentants plus évolués de cet
embranchement. Le nom vernaculaire Amphioxus désignait également le genre de ce
petit animal jusqu’à ce qu’il soit remplacé par Branchiostoma. La plupart des sources
d’approvisionnement des laboratoires fournissent l’espèce Branchiostoma
lanceolatum. On trouve ces petits animaux semblables à des poissons partout dans le
monde, dans les eaux peu profondes des mers tempérées et tropicales où ils se
nourrissent de petites particules en suspension dans l’eau qu’ils filtrent. Seule
l’extrémité antérieure de l’amphioxus est visible au-dessus des sables fins et des
graviers où il creuse son terrier. Contrairement aux poissons, l’amphioxus n’a ni
nageoires pectorales, ni nageoires pelviennes, ni tête, et il est également dépourvu de
cœur.
Figure 17 Principaux traits anatomiques de l’amphioxus, Branchiostoma lanceolatum.
Anatomie externe – Organisme complet
Le corps quasi transparent de l’amphioxus est comprimé latéralement. L’amphioxus
n’a pas de tête distincte, et son corps est dépourvu des nageoires latérales
normalement présentes chez les poissons. La nageoire dorsale s’étend sur toute la
longueur du corps, alors que la nageoire ventrale se limite à la partie postérieure de
l’animal, à partir de l’atriopore (Figure 17). Les rayons des nageoires minces, formés
de tissu conjonctif, contribuent à soutenir les nageoires dorsale et ventrale. Ces deux
nageoires se rejoignent à l’extrémité postérieure de l’animal pour former la nageoire
caudale. Celle-ci ne possède pas de rayons. Les lignes en forme de chevron visibles le
long du corps sont les myoseptes, feuillets de tissu conjonctif qui séparent les blocs
segmentés de fibres musculaires (myomères) dont l’amphioxus se sert pour nager. Les
gonades sont le long de la surface ventrale, en dessous des myomères. Il y a aussi
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 195
deux replis métapleuraux, qui vont de l’avant vers l’atriopore sur la surface ventrale.
Ces structures seront plus faciles à voir dans les coupes transversales.
La partie antérieure du corps comprend un rostre qui surplombe le capuchon oral
formé de deux extensions latérales du corps (Figure 18). Ensemble, le rostre et le
capuchon oral forment un vestibule semblable à un entonnoir qui constitue l’entrée de
la bouche. L’organe rotateur borde le vestibule et produit un mucus auquel se collent
les particules de nourriture. Les cils qui sont à la surface de l’organe rotateur dirigent
la nourriture et l’eau vers la bouche, située au centre du voile membraneux. Un
ensemble de tentacules, appelés cirres buccaux, s’étendent vers l’avant à partir du
capuchon oral. Les cirrhes buccaux empêchent les grosses particules d’entrer dans la
bouche. On croit aussi qu’ils ont une fonction chimiosensorielle.
Figure 18 Détail du capuchon oral et du vestibule.
L’eau qui traverse les branchies sort par l’atriopore situé juste devant la nageoire
ventrale. L’anus est sur la face ventrale, derrière l’atriopore et immédiatement devant
la nageoire caudale.
Anatomie interne – Organisme complet
L’organe rotateur possède une série de bandes ciliées sur les faces latérales et dorsale
du vestibule. Le battement des cils crée un tourbillon dans l’eau. Étant donné la forme
du capuchon oral, le tourbillon entraîne l’eau en direction de la bouche et dans le
pharynx (Figure 18). La bouche est au centre d’un voile membraneux vertical. Sur les
bords de la bouche, des tentacules vélaires empêchent les particules indésirables de
sable et de débris d’entrer dans la bouche. Un anneau de muscles circulaires contenus
dans le voile règle le débit de l’eau dans la bouche en augmentant ou en diminuant le
diamètre de l’ouverture orale.
Le pharynx est grand et en bonne partie entouré par la cavité atriale qui le sépare de
la paroi du corps. Dans le pharynx, les particules de nourriture qui ont été capturées
par l’organe rotateur sont libérées du mucus, mais elles doivent à nouveau être
emprisonnées dans du mucus avant de passer dans le tube digestif. Le grand sillon
cilié, appelé endostyle, situé sur la surface ventrale du pharynx, sécrète un filet
muqueux qui monte le long des faces latérales du pharynx en direction du sillon
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 196
(gouttière) épipharyngien dorsal. À mesure que l’eau qui est à l’intérieur du pharynx
traverse le filet muqueux produit par l’endostyle, entre les arcs branchiaux, puis dans
la cavité atriale (ou atrium), la nourriture colle sur la surface de ce filet muqueux. Le
filet monte jusqu’à la surface dorsale du pharynx, et les cils du sillon épipharyngien le
tissent en un cordon muqueux, qu’ils font ensuite passer dans l’intestin.
L’intestin s’étend jusqu’à l’anus (Figure 17). Il comporte quatre régions
fonctionnelles, qui ne sont toutefois pas faciles à reconnaître dans un spécimen
complet. La première est l’œsophage, qui relie le pharynx à l’estomac. L’estomac,
situé derrière le cæcum hépatique qui se projette vers l’avant, est situé du côté droit
de l’animal. Le cæcum hépatique est souvent appelé « foie ». Il produit une variété
d’enzymes digestives qui décomposent la nourriture ingérée. Derrière l’estomac, il y a
l’iléo-côlon, qui a l’aspect d’un anneau foncé dans la partie de l’intestin comprise
entre l’estomac et l’anus.
En plus de jouer un rôle digestif dans la capture des aliments, la paroi du pharynx
constitue la principale surface respiratoire de l’amphioxus. Les ouvertures diagonales
du pharynx sont les fentes branchiales (ou pharyngiennes), soutenues par de fins
arcs branchiaux cartilagineux. Le sang qui passe dans les arcs branchiaux est
oxygéné par l’eau qui s’écoule entre les arcs. L’amphioxus ne possède pas de cœur,
mais ses vaisseaux sanguins sont contractiles et propulsent le sang dans tout le corps.
La plus grande partie de l’appareil circulatoire est difficile à voir dans un spécimen
complet.
La principale composante du système squelettique est la notochorde qui s’étend sur
toute la longueur de l’animal (Figure 17). C’est une fine tige cartilagineuse et souple
entourée d’une gaine élastique. Elle peut se plier mais non raccourcir, de sorte que les
contractions des myomères produisent des ondulations latérales du corps qui
propulsent l’amphioxus lorsqu’il nage. Les autres composantes du système
squelettique comprennent les rayons des nageoires et les arcs branchiaux déjà
mentionnés. D’autres éléments cartilagineux de soutien sont associés au capuchon oral
et aux cirrhes buccaux.
Le tube neural est un tube creux situé immédiatement au-dessus de la notocorde. Il ne
possède aucun ganglion, et le très léger renflement à l’extrémité antérieure est le
cerveau de l’amphioxus. Également à l’extrémité antérieure du tube neural, des
cellules pigmentées forment la tache oculaire. Des taches pigmentées, parfois
appelées yeux simples (ocelles), sont visibles sous le tube neural et peuvent être
sensibles à la lumière.
Coupes transversales
Des coupes transversales de diverses régions du corps de l’amphioxus sont disponibles
auprès de la plupart des fournisseurs. Lorsque vous examinez ces coupes, ayez
l’organisme complet à portée de main et localisez chacune des coupes sur ce
spécimen.
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 197
Caractéristiques communes à toutes les régions
L’épiderme est formé, de l’extérieur vers l’intérieur, d’une fine cuticule, d’un feuillet
simple de cellules cylindriques et d’un feuillet de tissu conjonctif. La nageoire
dorsale et l’un des rayons qui la soutiennent sont visibles sur la face dorsale de la
coupe. En dessous de la nageoire dorsale, on voit le tube neural creux, puis la
notocorde. Le canal central du tube neural, appelé neurocèle, est également visible
dans la coupe. Les muscles sont en forme de chevrons, de sorte qu’une coupe verticale
traverse un certain nombre de myomères, que l’on distingue grâce aux myoseptes qui
les séparent (Figure 19, Figure 20 et Figure 21).
Le capuchon oral
L’espace visible au centre de la coupe est le vestibule, où l’organe rotateur crée des
tourbillons d’eau et propulse la nourriture dans la bouche. Des masses épithéliales
latérales et ciliées, qui sont paires et sur la face dorsale, sont des composantes de
l’organe rotateur qui borde le vestibule. Il se peut que de petites coupes des cirres
buccaux soient visibles sur la face ventrale de la préparation.
Figure 19 Coupe transversale de la région pharyngienne.
La région pharyngienne
L’espace visible au centre est le pharynx, entouré en alternance des arcs branchiaux
et de fentes branchiales (pharyngiennes) (Figure 19). Les arcs branchiaux sont de
deux types : arcs primaires et arcs secondaires. Seuls les arcs branchiaux primaires
ont une cavité cœlomique du côté latéral plus large. Les arcs branchiaux sont reliés par
de petits ponts de tissu appelés synapticules. Ceux-ci pourraient ne pas être visibles
dans votre coupe. Sur la face ventrale du pharynx, on voit le sillon cilié producteur de
mucus de l’endostyle. L’unique aorte ventrale est en dessous de l’endostyle. À
l’opposé, au-dessus du pharynx, le sillon (gouttière) épipharyngien cilié produit le
cordon muqueux chargé de nourriture qui passe dans l’intestin. Entre le sillon
épipharyngien et la notochorde, il y a deux aortes dorsales. Le cœlome a la forme de
deux ouvertures latérales au-dessus du sillon épipharyngien.
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 198
L’espace compris entre le pharynx et le reste du corps est la cavité atriale qui va
jusqu’à l’atriopore. Il y a deux néphridies, mais il est peu probable que vous puissiez
les voir toutes les deux dans votre coupe. Recherchez les conduits qui relient l’espace
cœlomique à la cavité atriale. Les gonades qui s’étendent dans la cavité atriale sont
situées dans la partie ventrale, de chaque côté du corps. Le cæcum hépatique est
également visible sous forme d’une structure unique du côté droit du pharynx. Le
cæcum hépatique s’ouvre sur l’intestin.
Deux rabats de tissu appelés replis métapleuraux s’étendent vers le bas à partir des
côtés du corps. Dans la partie ventrale de la coupe, localisez les muscles transversaux
situés entre les replis métapleuraux de chaque côté du corps. Lorsque ces muscles se
contractent, ils font sortir par l’atriopore l’eau contenue dans la cavité atriale.
Figure 20 Coupe transversale de la région intestinale.
La région intestinale
L’organisation des muscles, de la notocorde, du tube neural et de la nageoire dorsale
est semblable à ce que l’on a vu dans la coupe de la région pharyngienne (Figure 20).
Le grand espace au centre de la coupe est l’intestin. Dans cette région du corps, les
deux aortes dorsales se sont rejointes pour former un seul vaisseau sanguin situé entre
l’intestin et la notochorde. On peut voir un petit vaisseau ventral en dessous de
l’intestin. Selon la partie de l’intestin où la coupe a été faite, vous verrez sur la face
ventrale soit la nageoire ventrale, si la coupe a été faite derrière l’atriopore, soit les
replis métapleuraux, si la coupe a été faite devant l’atriopore.
La région caudale
La nageoire visible dans cette région est la nageoire caudale, plus haute et plus fine
que la nageoire dorsale (Figure 21). La nageoire caudale est dépourvue de rayons. Le
vaisseau sanguin dorsal, la notochorde, le tube neural et les myomères sont organisés
de la même manière que dans la coupe de la région intestinale.
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Figure 21 Coupe transversale de la région caudale.
Les Vertébrés
(Sous-embranchement : Vertebrata)
Les lamproies (Classe : Petromyzonida
Les vertébrés les plus anciens appartiennent à la superclasse des Agnathes, les
vertébrés sans mâchoires. Tous les autres vertébrés appartiennent à la superclasse des
Gnathostomes (les vertébrés à mâchoires). Autrefois abondants et diversifiés, les
Agnathes ne sont plus représentés que par deux groupes d'espèces; les lamproies
(Classe : Petromyzonida) et les myxines (Classe : Mixini).
Il y a 39 espèces de lamproies dans la Classe Petromyzonida et 35 de ces espèces se
retrouvent dans l’hémisphère Nord. Elles sont uniques parmi les poissons parce
qu’elles n’ont pas de mâchoires et possèdent une bouche circulaire munie de dents
coniques cornées. Cette bouche en forme de ventouse permet à la lamproie adulte de
réussir comme ectoparasite hématophage des poissons, en attachant, en râpant et en se
nourrissant de liquides corporels (principalement le sang). Les adultes se trouvent dans
les Grands Lacs, l’océan Atlantique et les mers Baltique, Adriatique et
Méditerranéenne.
Dans les Grands Lacs, la migration des adultes vers les cours d’eau de fraye est guidée
par une phéromone relâchée par les larves qui se retrouvent dans les ruisseaux et a lieu
entre le mois d’avril et juin. La ponte de jusqu’à cent mille œufs suit. Les adultes
meurent après la ponte. Après trois à huit semaines, les œufs fécondés éclosent et les
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 200
petites larves en forme de ver, les ammocètes, s'enfouissent dans les sédiments mous
du fond des ruisseaux. Ils se nourrissent en filtrant des algues, du détritus et d’autres
microorganismes pendant trois à six ans en moyenne avant de se métamorphoser en
parasite adulte. Pendant cette métamorphose, la lamproie marine développe une
bouche, munie des dents cornées et des yeux caractéristiques des adultes. Par la suite,
elles migrent en aval vers les Grands Lacs, où elles se nourrissent de poissons pendant
12 à 20 mois. Le cycle biologique complet, de l’œuf à l’adulte, peut prendre en
moyenne 5 à 8 ans à compléter.
Les adultes de l’espèce (Petromyzon marinus), que nous allons observer pendant le
laboratoire d’aujourd’hui ont une triste réputation pour leurs effets désastreux sur les
pêcheries des touladis des Grands Lacs des années 1940 jusqu’en 1980. Après la
réalisation d’un programme de contrôle intégré des lamproies, il y a eu un
rétablissement lent mais considérable des populations de poissons dans les Grands
Lacs. Les composantes de ce programme ont été : les barrières permanentes de basse
chute et l’application de lampricides dans les ruisseaux de fraye, l’utilisation des
phéromones attractives et la stérilisation des lamproies adultes mâles.
Pendant le labo d’aujourd’hui vous allez observer la morphologie externe de la
lamproie marine adulte et les lames microscopiques (le montage intégral et les coupes
transversales) des ammocètes. Quelles caractéristiques sont partagées entre
Branchiostoma et l’ammocète? Quels traits des vertébrés sont uniquement retrouvés
chez ammocète?
Lamproie marine adulte – Anatomie externe
La lamproie a un corps cylindrique typiquement divisé en trois parties : la tête, qui
s’étend antérieurement de la première paire de fentes branchiales ; le tronc, qui se
trouve entre la dernière paire de fentes branchiales et le cloaque, et la queue (partie
caudale), qui s’étend postérieurement du cloaque (Figure 22).
Notez bien que la lamproie a une peau dépourvue d’écailles, mais couverte d’une
cuticule, et ne possède pas de nageoires latérales en paires. Au bout antérieur de la tête
se situe le disque buccal (cavité buccale ou orale, Figures 22 et 23). Ce disque est
circulaire et bordé de structures sensorielles les barbillons buccaux, composé de la
frange (structures aplaties et en forme de feuilles) et des papilles (les structures
coniques plus envers la périphérie que la frange). Le disque oral fonctionne comme
une ventouse efficace dans la fixation à la proie ou aux roches dans un ruisseau. Le
nom scientifique du genre, « Petromyzon » vient du mot latin « petra » pour une pierre
et du mot grec « myzon » qui veut dire « sucer » et puis « le suceur des roches ».
L’espèce, « marinus » prend son origine du latin, qui veut dire « relié à la mer ».
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 201
Figure 22 Principaux traits anatomiques de la lamproie marine, Petromyzon marinus.
La cavité buccale se tapisse de dents cornées fortement kératinisées. La langue
protrusible (un piston lingual) s’attache au côté ventral de la bouche, située au centre
de la cavité buccale (Figure 23).
Figure 23 Détail du disque oral de la lamproie marine.
On trouve également des dents sur la langue (dents linguales) et autour de la bouche
(dents supra-orales, dents latérales circumorales et dents infra-orales).
Lorsqu’une lamproie se nourrit, elle râpe et perce un trou dans le corps de sa proie
avec ces dents cornées, puis elle retire les liquides corporels avec une action pompant.
Localisez sur les deux côtés de la tête de la lamproie, les sept paires de fentes
branchiales externes qui mènent aux branchies (poches branchiales) respiratoires,
et une paire des yeux (Figure 22). Sur le haut de la tête, observez la narine médiane
simple. Elle n’est pas impliquée dans la respiration, mais elle a uniquement un rôle
olfactif. Directement postérieur à la narine on trouve une tache non pigmentée,
appelée la cornée pinéale, qui protège la glande pinéale sous-jacente. Cet organe
joue un rôle dans la sécrétion de la mélatonine et le réglage de l’horloge biologique de
la lamproie sur une base journalière et saisonnière.
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 202
En utilisant votre microscope à dissection, vérifiez la présence d’une série de petits
pores, qui sont les ouvertures externes du système latéral (Figure 22). On les trouve
surtout 1) en forme de ligne qui s’étendent postérieurement du bord postérieur et
dorsal de chaque œil latéral, 2) partant en dessous de chaque œil latéral et s’étendant
antéro-dorsalement, et 3) sur les côtés ventraux de la tête, postérieurement au disque
oral.
Anatomie externe – le tronc et la région caudale
On peut voir la musculature corporelle de la lamproie à travers la peau du tronc. Elle
se compose d’une série de myomères. La lamproie marine a deux nageoires dorsales,
la nageoire dorsale antérieure, qui est plus petite et se situe antérieure au cloaque, et
bien séparé par une encoche de la nageoire dorsale postérieure, qui est plus grande.
À l’arrière du tronc, on trouve le cloaque, un orifice ventral simple qui reçoit les
déchets digestifs de l’anus (qui se vident dans la partie antérieure du cloaque), les
déchets urinaires et les gamètes, qui se vident dans le cloaque par la papille
urogénitale. Examinez soigneusement la papille et localisez l’orifice urogénital au
bout. Chez les lamproies qui sont sexuellement matures, on peut normalement
déterminer le sexe en utilisant les critères suivants. Le mâle a une papille urogénitale
qui est plus grande et visible de l’extérieur, tandis que la femelle a une « nageoire
anale » (un repli ventral de la nageoire) qui n’est pas présente chez le mâle. En plus, le
mâle en frai développe une crête en forme de corde tout au long de la ligne médiane
dorsale, antérieur à la première nageoire dorsale. Avez-vous une lamproie mâle ou
femelle ? Dans la région caudale, notez la nageoire caudale symétrique, qui facilite la
propulsion lors de la nage.
Ammocète – montage intégral
En utilisant toutes les structures étiquetées dans la figure 24, trouvez-les sur la lame
microscopique du montage intégral de l’ammocète. Essayez de faire le lien entre
chaque structure et son système corporel. En plus, trouvez la fonction pour autant de
structures que possible. Lesquelles des structures n’étaient pas présentes chez
Branchiostoma ? Lesquelles des structures se trouvent chez Petromyzon et chez
Branchiostoma ? Faites-vous un tableau des différences et des similitudes.
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 203
Figure 24 Principaux traits anatomiques de l’ammocète.
Ammocète – coupe transversale au niveau du pharynx
Identifiez toutes les structures étiquetées dans la figure 25 sur la lame microscopique
de la coupe transversale au niveau du pharynx de l’ammocète.
Figure 25 Coupe transversale de la région pharyngienne de l’ammocète.
Ammocète – coupe transversale au niveau de l’intestin
Identifiez toutes les structures étiquetées dans la figure 26 sur la lame microscopique
de la coupe transversale au niveau de l’intestin de l’ammocète. Dans ces deux coupes
Les Échinodermes et les Chordés © Houseman and Heinermann – page 204
transversales, quelles sont les structures qui sont uniques à chaque coupe et qui vous
permettent d’identifier la position de la coupe transversale ?
Figure 26 Coupe transversale de la région intestinale de l’ammocète.
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