3 diapos par page - Adam Oliver Brown

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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
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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
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Tagmatisation (Crustacea)
Céphalothorax
Péréon
Abdomen
Pléon
Pléopodes
Péréopodes
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Appendice uniramé
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Appendice biramés
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
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Tagmatisation (Chelicerata)
Tête
Thorax
Chélicère
Pédipalpes
4 paires de pattes uniramées
Prosome
(tête et thorax)
Pédicelle
Opisthosome (abodmen)
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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
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Exosquelette
• Robuste
• Coûteux à produire
• Limite la diffusion
• Pesant (limite la
taille)
• Implique la mue...
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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
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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
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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
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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
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Homologie sérielle des membres
• Locomotion
• Alimentation
• Respiration
• Sensoriel
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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
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Système circulatoire
Ostium
Artères
antérieures
Coeur
Artère postérieure
Branchie
Artère sternale
Artère ventrale
Veine ventrale
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Excrétion (Crustacea)
Glande antennaire (verte)
Labyrinthe
Pore
excréteur
Sac terminal
Vessie
Canal néphridien
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Cycle de vie de la crevette
Adulte
Oeuf
Nauplius
Postlarve
Zoéa
Mysis
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BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Chelicerata
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Chelicerata
• Sous-phylum
Chelicerata
• Classe Merostomata
• Classe Arachnida
• Classe Pycnogonida
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Chélicères et pédipalpes
Chélicère
Pédipalpe
Pattes pour la
marche
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Poumon (Chelicerata)
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Système digestif
Partie médiane
du tube digestif
Diverticula
Glande
à poison
Tubules
de Malpighi
Pochette
stercorale
Bouche
Estomac
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Récluse brune
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Récluse brune
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Soie et toiles d’araignées
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
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Uniramia
• Sous-phylum
Uniramia
• Classe Chilopoda
• Classe Diplopoda
• Classe Insecta
(Hexapoda)
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Origines d’ Uniramia
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Pièces buccales broyeurs
Labrum
Mandibule
Hypopharynx
Maxille
Labium
Palpes
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Amétabole
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Hémimétabole
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
Holométabole
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Prochain Cours - Echinodermata
●  Miller
et Harley Chap. 16
BIO2535 – Animaux: structures et fonctions
28
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