Phylum Arthropoda Hickman et al., Chap. 13 BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Protista Animalia Évidence moléculaire Porifera Cnidaria Ctenophora Platyhelminthes Gastrotricha Gnathostomulida Cycliophora Rotifera Annelida Mollusca Sipuncula Nemertea Bryozoa Brachiopoda Phoronida Arthropoda Onychophora Tardigrada Nematomorpha Nematoda Priapulida Kinorhyncha Loricifera Echinodermata Hemichordata Chordata BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Nombre d’espèces 1,000,000 espèces BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 1 Succès de Arthropoda ● Grande diversité et abondance – Exosquelette – Segmentation/articulation – Diversité trophique partitionnée – Grande fécondité – Capacité adaptative BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Taxonomie Arthropoda ● Sous-phylum Trilobita ● Sous-phylum Crustacea ● Sous-phylum Chelicerata ● Sous-phylum Uniramia – Actuellement Sousphlya Hexapoda et Myriapoda Basée sur la tagmatisation et sur les appendices segmentaires BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Apomorphies Arthropoda • Eucoelomates (hémocoele) • Protostomiens • Segmentés, tagmes • Exosquelette (cuticule), mue • Pattes articulées • Oeil composé BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 2 Tagmatisation (Crustacea) Céphalothorax Péréon Abdomen Pléon Pléopodes Péréopodes BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Appendice uniramé BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Appendice biramés BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 3 Tagmatisation (Chelicerata) Tête Thorax Chélicère Pédipalpes 4 paires de pattes uniramées Prosome (tête et thorax) Pédicelle Opisthosome (abodmen) BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Tagmatisation (Hexapoda) Tête Sens et alimentation Thorax locomotion Abdomen Reproduction et métabolisme BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Pattes articulées • • Chaque articulation ne plie que dans un plan Les plans alternés des articulations permettent un mouvement omni-directionnel BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 4 Exosquelette • Robuste • Coûteux à produire • Limite la diffusion • Pesant (limite la taille) • Implique la mue... BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Couches de la cuticule Épicuticule Exocuticule Endocuticule Procuticule Épiderme Membrane sous-cutanée BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Composition de la cuticule O=C-CH NH 2 O OH O CH OH OH O O NH O=C-CH 3 NH CH OH OH 2 O=C-CH 3 O CH OH 3 2 Chitine dans une matrice de protéine BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 5 Épicuticule Cément Cire Épicuticule externe Épicuticule interne Canaux de cire Exocuticule BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Apolyse BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Production du fluide de mue Secrétion de la nouvelle épicuticule BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 6 Digestion de la vieille endocuticule Production de la nouvelle procuticule BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Digestion de l’endocuticlue Faiblesse dans la vielle exocuticule BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Mue BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 7 Sclérification de la nouvelle cuticule Sécrétion de l’épicuticule finale BIO2535 – Animaux: structures et fonctions BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Taxonomie de Crustacea • Sous-phylum Crustacea • Classe Remipedia • Classe Cephalocarida • Classe Branchiopoda • Classe Maxillopoda • Classe Malacostraca BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 8 Homologie sérielle des membres • Locomotion • Alimentation • Respiration • Sensoriel BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Appendices de Crustacea Protopodite Exopodite Endopodite BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Moulin gastrique alimentation et digestion Estomac cardiaque Estomac pylorique Intestin Dents Oesophage Champ de tri Glande digestive BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 9 Système circulatoire Ostium Artères antérieures Coeur Artère postérieure Branchie Artère sternale Artère ventrale Veine ventrale BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Excrétion (Crustacea) Glande antennaire (verte) Labyrinthe Pore excréteur Sac terminal Vessie Canal néphridien BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Cycle de vie de la crevette Adulte Oeuf Nauplius Postlarve Zoéa Mysis BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 10 BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Chelicerata BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Chelicerata • Sous-phylum Chelicerata • Classe Merostomata • Classe Arachnida • Classe Pycnogonida BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 11 Chélicères et pédipalpes Chélicère Pédipalpe Pattes pour la marche BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Poumon (Chelicerata) BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Système digestif Partie médiane du tube digestif Diverticula Glande à poison Tubules de Malpighi Pochette stercorale Bouche Estomac BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 12 Récluse brune BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Récluse brune BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Soie et toiles d’araignées BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 13 Uniramia • Sous-phylum Uniramia • Classe Chilopoda • Classe Diplopoda • Classe Insecta (Hexapoda) BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Origines d’ Uniramia BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Pièces buccales broyeurs Labrum Mandibule Hypopharynx Maxille Labium Palpes BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 14 Pièces buccales ● Perceur/suceur BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Bouche éponge Mxp Lb La Lb Hy La Lb – Labrum Mx – Maxille Mxp – Palpe du maxille Md – Mandibule Hy – Hypopharynx La - Labium BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Papillon Lb Mx Mx Lb – Labrum Mx – Maxille Mxp – Palpe du maxille Md – Mandibule Hy – Hypopharynx La - Labium BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 15 Bouche de Insecta Labrum Hypopharynx Cavité préorale Labium Canal salivaire BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Alimentation insecte BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Systèmes Sensoriels ● Utilisent les 5 sens: vision, olfaction, audition, tactile, goût ● Divisé en 3 catégories: – Photorécepteurs – Mécanorecepteurs – Chimiorécepteurs BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 16 Oeil composé Facette Cornée Cellule rétinulaire • Aveugles au rouge (plus part) Fibres nerveuses et nerf optique • Perçoivent les UV BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Ommatidie Cornée Cone crystalin Cellules pigmentées Cellule rétinulaire Rhabdome BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Modèle de la mosaïque BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 17 Lucioles BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Mécanoréception ● Récepteurs les plus abondants chez les insectes ● 3 sortes: – Poils (trichoïdes) – Dôme (campaniforme) – Plaques (placoïde) BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Chimioréception ● Goût (gustation) dans la bouche et sur les tarses ● Odorat (olfaction) dans antennes et palpes buccales ● Détecté par des poils (sensilla) et produisent un impulsion nerveuse BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 18 Poils sensibles (seta/sensilla) Poil (seta) Pochette Neurone Cellule trichogène Cellule tormogène BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Sons des insectes • Grillon • Cigale BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Reproduction ● Facteur clé à leur grand succès ● Grand fécondité ● Court lapse de temps générationnelle BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 19 Système reproducteur Ovarioles Oviducte latéral Oviducte commun Vagin Spermathèque Glande accessoire BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Système reproducteur Testicule Spermiducte (vas deferens) Glande accessoire Vésicule séminale Canal éjaculatoire Gonopore Spermatophore BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Oviposition BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 20 Amétabole BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Hémimétabole BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Holométabole BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 21 Métamorphose du Monarque BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Respiration insecte ● Système de trachées ● Spiracles BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Système trachéen (Insecta) Sac aérien (pompe) Tronc trachéal Trachée Spiracle avec poils hydrophobes Trachéole Muscle BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 22 Patte de Insecta Fémur Tibia Prétarsus Trochanter Coxa Tarsus BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Pattes Insecta • Courrir • Sauter • Attaquer • Nager • Creuser BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Abdomen de Insecta Spiracle Tergum Cercus Ovipositor (femelles) Membrane pleurale Sternum BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 23 Système digestif de Insecta Partie médiane du tube digestif Tubule de Malpighi Gésier Jabot Rectum Anus Partie arrière du tube digestif Glande salivaire BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Excrétion (Insecta) Cl- K+ Tubules de Malpighi H2O Acide urique H2O Acide urique Tube digestif Rectum • Transport actif du K+, l’eau suit par osmose • Cristaux d’acide urique précipitent dans l’intestin BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Myriapoda- Centipède Classe Chilopoda Oeil Antenne Première patte 2ème maxille 1ère maxille Maxillipède (Poison) BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 24 Myriapoda – Millipède Classe Diplopoda Collum Oeil Antenne Mandibule Maxille BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Succès Insecta • Vol (ptérygotes, pas ancestral) • Petite taille • Potentiel reproducteur • Exosquelette solide et imperméable • Métamorphose • Coévolution avec les plantes à fleur BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Vol • Seul animaux à évoluer les ailes sans perdre d’autres appendices Les muscles sont attachés aux ailes chez les insectes primitifs (libellules) Sont attachés au thorax chez les insectes évolués (mouche, abeille) • • BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 25 Muscles alaires Attachés directement BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Muscles alaires Attachés indirectement BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Circulation chez Arthropoda • Système circulatoire ouvert • Gaz respiratoires chez Crustacea et Chelicerata • Hémolymphe chez Insecta Coeur Ostia Coelome Artère BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 26 Excrétion chez Arthropoda • Chelicerata • Tubules de Malpighi & Glandes coxales • Acide urique, glutamique, urée • Crustacés • Glande antennaire (verte) • Ammoniaque • Insectes • Tubules de Malpighi • Acide urique BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Rapports avec les humains • Insectes bénéfiques • Compétiteurs pour la nourriture • Vecteurs de maladies • Malaria, Maladie du sommeil, Maladie de Lyme, virus du Nil BIO2535 – Animaux: structures et fonctions Mutualisme: pollinisation entomophile ● ● ● Depuis période crétacée Insectes reçoivent alimentation (pollen = protéine, nectar = sucres et acides aminés) Plantes reçoivent pollinisation croisée BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 27 Prochain Cours - Echinodermata ● Miller et Harley Chap. 16 BIO2535 – Animaux: structures et fonctions 28