La croissance des arthropodes

Jean-Pierre Geslin, professeur. 1
La croissance des arthropodes (de arthron = articulation) :
Définition des arthropodes :
Le corps est formé de segments ou métamères,
chacun d’entre eux portant (au moins à l’origine) une
paire d’appendices articulés. Le terme d’appendices
réunit sous la même appellation : les antennes, les
pièces buccales, les pattes (qu’elles assurent une
fonction locomotrice ou une fonction respiratoire ...)
et les 2 prolongements postérieurs ou cerques (qui
peuvent être absents).
Il existe actuellement 1 million d’espèces recensées
d’arthropodes qui se répartissent en 5 classes : les
insectes, les myriapodes, les crustacés, les arachnides
(araignées, scorpions) et les mérostomes (limules). Il
faut ajouter une classe uniquement fossile : les
trilobites qui ont vécu durant toute la durée de l’ère
primaire. 400 espèces ont été recensées.
Les arthropodes se caractérisent par la présence d’un squelette externe dur
ou cuticule sécrété(e) par la peau. Cette cuticule est principalement
constituée de chitine (polysaccharide aminé et acétylé) et de protéines
(schlérotine, arthropodine).
Le déroulement de la mue : étude d’un exemple.
Si on observe, par exemple, un criquet au moment de la mue, on constate qu’il
se suspend par les pattes, tête en bas. Des contractions de son abdomen repous-
sent les liquides internes vers la tête et provoquent la déchirure de la cuticule à
la limite de la tête et du thorax sur la face dorsale. Peu à peu, le criquet, aidé par
la pesanteur, se dégage de sa cuticule rigide. Il apparaît alors recouvert d’une autre cuticule
encore molle qu’il distend par absorption d’air avant qu’elle ne devienne rigide à son tour.
Si l’on mesure le criquet avant et après la mue, on constate que la taille s’est accrue  la mue
permet la croissance.
L’existence de la cuticule, comme chez l’ensemble des arthropodes, impose que la
croissance s’effectue par des mues successives.
Il est possible de distinguer différents types de mues chez les insectes.
Le criquet, comme la plupart des insectes (mais pas tous ... cf. les aptérygotes) ne mue que
lorsqu’il est jeune. Les mues cessent lorsque l’animal est devenu adulte.
Insectes sans stade nymphal = hétéro-
métaboles = insectes à métamorphoses
incomplètes = exoptérygotes.
Insectes avec stade nymphal = holométaboles = insectes
à métamorphoses complètes = endoptérygotes.
Des mues juvéniles sont suivies d’une
mue imaginale avec acquisition de la
maturité sexuelle.
Si les jeunes et les adultes vivent dans le
même milieu : ce sont des pauro-
métaboles (sauterelles et criquets,
phasmes et punaises). S’ils vivent dans
des milieux différents, ce sont des
hémimétaboles (éphémères et libellules).
Les mues juvéniles sont toujours présentes mais ne sont
pas directement suivies d’une mue imaginale.
Une mue nymphale (aboutissant à une n
ymphe subissant
une métamorphose) précède la mue imaginale avec
acquisition de la maturité sexuelle.
La nymphe peut être libre, nue (et immobile
... c’est le cas
des coléoptères), peut être une nymphe-momie ou chrysa-
lide (papillons) ou encore être enfermé
e dans un puparium
ou pupe (asticots de la mouche et des autres diptères).
Limules

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Les aptérygotes (insectes dépourvus d’ailes même à l’état adulte) constituent une
exception : ils présentent en sus des mues juvéniles et de la mue imaginale (lors de
laquelle ils acquièrent la maturité sexuelle) des mues à l’état adulte.
Les mécanismes de la
mue (cas des insectes) :
On a constaté que chez les punaises
se nourrissant de sang, la mue se
produisait un nombre déterminé de
jours après le repas de sang.
Si on décapite une punaise 3
jours après le repas de sang, il n’y a
pas de mue (mais la punaise peut
« survivre » très longtemps).
Si on la décapite 4 jours après le
repas : la punaise mue.
 Pour muer, la punaise produit au
niveau de la tête, un produit
chimique qui passe ensuite dans le
restant du corps.
Si l’ablation de la tête a lieu au bout
de 3 jours, le produit chimique n’a
pas encore été fabriqué ou n’est pas
encore passé dans le reste du corps.
Si l’ablation a lieu au bout de 4
jours, le produit est passé dans le
reste du corps et la punaise mue.
Ce produit a été identifié comme la
Brain Hormone ou B.H. fabriquée
par le cerveau et plus précisément
par la zone appelée pars
intercerebralis. Il passe dans le
sang et va agir sur 2 glandes géné-
ralement localisées dans le thorax et
appelées glandes (pro)thoraciques
ou glandes ventrales.
Celles-ci produisent de l’ECDY-
SONE qui déclenche la mue. Le
nombre de mue est déterminé pour
chaque espèce.
Les insectes ne muent géné-
ralement plus à l’état adulte car les
glandes prothoraciques dégénèrent.
Si on greffe à un adulte des glandes
prothoraciques de jeunes, on
observe une mue supplémentaire et
on obtient ainsi un insecte plus
grand que la normale.
CAS GENERAL DES ARTHROPODES
Courbes et citations extraites du « Boué et Chanton » :
« Les invertébrés, tome 2 ». Editions Doin.
Périodiquement, la partie interne de la cuticule est
dissoute par un liquide dit « exuvial » sécrété par
l’épiderme et qui contient une chitinase et une
protéase. « La partie externe qui subsiste et que
l’on nomme exuvie se fend et l’arthropode en sort
revêtu d’une nouvelle cuticule encore molle, souple
et plissée ». « Il grandit alors rapidement jusqu’à ce
que la nouvelle cuticule ait durci et il ne grandit
plus jusqu’à la mue suivante ». « La croissance en
longueur d’un arthropode est donc discontinue
et se traduit par une courbe en forme de marche
d’escalier ».
Ce type de développement est valable pour de très
nombreux insectes (criquets, phasmes, blattes ...)
mais pas pour tous : certaines larves (chenilles de
papillon, larves de mouches et d’abeilles ...) ont en
effet une cuticule fine et extensible qui autorise
une croissance plus progressive.
« La croissance pondérale des arthropodes aériens
est importante entre les mues et marque un temps
d’arrêt à chaque mue : à ce moment, l’animal ne se
nourrit pas et présente une chute de poids » (forme dite
en S).

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Courbes et citations extraites du « Boué et Chanton » :
« Les invertébrés, tome 2 ». Editions Doin.
« Chez les arthropodes aquatiques, beaucoup d’eau est
absorbée au cours de la mue et le poids augmente
brusquement ». « Entre les mues, il augmente plus
lentement, l’eau absorbée étant remplacée par de
nouveaux tissus (muscle en particulier) ... ».
Ordonnées : longueurs de l’animal en mm.
Courbes et citations extraites du « Boué et
Chanton » : « Les invertébrés, tome 2 ».
Editions Doin.
L’observation permet de vérifier que, chez la plupart des
arthropodes, chaque mue permet un accroissement de
l’ordre du ¼ de la longueur de l’animal.