Les arthropodes

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Ils possèdent les caractéristiques suivantes : Symétrie bilatérale. Protostomiens.
Avant/arrière. Articulation. Exosquelette. Tête différenciée. Yeux composés de multitude de sousunités photoréceptrices.
Appendice articulés biramés (chez la plupart des crustacés) ou uniramés (chez les insectes,
mille pattes et chélicérates et parfois chez certains crustacés).
Métamérie plus ou moins variable.
En coupe transversale on peut voir un appareil circulatoire ouvert ou hémocœle (issu du
cœlome qui s'est désagrégé et a fusionné avec les lacunes circulatoires).
Chaque métamère porte un élément nerveux (ganglion +/- condensé), des muscles
longitudinaux et une paire d'appendice articulés (mais beaucoup de disparitions selon les groupes).
On observe une régionalisation ou tagmatisation. Les métamères sont réunis en tagmes :
tête/thorax/abdomen ou céphalothorax/abdomen ou tête/péréon/pléon. C'est une altération de la
métamérie.
La cuticule.
La cuticule est sécrétée par l'épiderme. Composée de 3 partie endo- exo- et épi- cuticule.
Epicuticule: Contient
des antifongiques et
permet la transmission
de signaux chimique.
Présence discutée chez
les myriapodes et
crustacés.
Exocuticule: rigide et
colorée.
Endocuticule : souple et
incolore.
L’épicuticule est divisée en 3 parties de dehors vers dedans : cément (protéines, lipides et
polyphénol) hydrophobe qui permet l'imperméabilisation; couche cireuse; et épicuticule au sens
stricte.
L'exocuticule et l'endocuticule forme un ensemble appelé « procuticule ». Cette procuticule
contient la chitine; de la résiline (protéine incolore et très élastique et insoluble présente dans les
articulations, les articulations des ailes,...); des athropodines et des sclérotines (ensemble de toutes
les autres protéines...).La procuticule subit un tannage quinonique (établissement de liaisons
supplémentaires qui s'établissent entre toutes les fibres : chitine, résiline, arthropodines...) ce qui
confère une rigidité.
La chitine est un polymère. Formation de la chitine : un glucose se couple à un NH3 formant
un glucose-aminé → le glucose-aminé se lie à un groupement acétyl formant du N-acétyl-glucosamine
→ N-acétyl-glucosamine se polymérise par des liaisons béta1-4.
La chitine représente 15 à 20% de la cuticule. La chitine est souple incolore et perméable à
l'eau avant le tannage.
Dans certains groupes on observe la calcification du tégument, au niveau de la partie
profonde de la cuticule. On a imprégnation de sels de calcium et de magnésium. Le taux de
calcification est inversement proportionnel à la teneur de la cuticule en protéines.
La cuticule rigide forme un exosquelette, et permet ainsi l'insertion des muscles.
De la cuticule, émergent par endroit des soies. Elles sont transformées en écailles sur les
ailes de papillon.
Les soies permettent la collecte de nourriture chez les abeilles.
Si elles sont associées à des neurones, elles ont un rôle sensoriel.
La croissance.
La cuticule rigide empêche la croissance On assiste donc à une croissance discontinue : une
croissance par mues. La croissance pondérale se fait entre chaque mue, avant le tannage.
5 étapes de la mue contrôlée par une hormone : l’ecdysone.
 Crise mitotique : grand nombre de mitoses → augmentation du nombre de cellules
→ augmentation de la surface → décollement de la cuticule.
 Digestion de l'endocuticule par sécrétion, par l'épiderme, de liquide exsuvial riche en
chitinase. Puis élaboration d'une nouvelle cuticule surmontée par son épicutucule.
 L'exsuviation : animal se gonfle d'air ou d'eau, il se distend dans sa cuticule encore
souple.
 Rupture de l'ancienne cuticule dans des zones fragiles dépourvue d'exocuticule. On
l'appelle l'ancienne cuticule abandonnée « exsuvie ».
 Tannage. Et durcissement de la cuticule pendant 1 à 2 jours.
Différentes
appellations du squelette
selon la zone qu'il recouvre :
tergite (dos); pleurite
(flancs); et sternite (ventre).
L'ensemble est appelé
sclérite.
On appelle ecdysozoaires les animaux à cuticule dont la croissance se fait par mues (en
latin mue = ecdy ☺).
Les sous-embranchements d'arthropodes.
Les arthropodes se divisent en deux sous-embranchements: les chélicérate et les
mandibulates.
Chez les chélicérates: présence d'une paire
d'appendice pré-orale (les chélicères) aptes à saisir, tuer et
découper. Des glandes venimeuses peuvent aboucher à leur
extrémité.
Chez les mandibulates: 3 paire de pièces buccales (mandibules, maxillules, et maxilles
pour les crustacés / mandibule, maxilles et labium pour les insectes et myriapodes).
Les héxapodes. La tête est composée de 6 segments fusionnés/ le thorax de 3segments
fusionnés/ et l'abdomen d'un nombre variable de segments. Chaque segment thoracique porte une
paire d'appendices uniramés et parfois des ailes par les 2 derniers segments thoraciques.
Composition des pattes: hanche porteuse du trochanter porteur du fémur porteur du tibia
porteur du tarse.
Composition des ailes : 2 couches cuticulaires assemblées et soutenues par des nervures.
Les ailes principales contiennent des trachées où circulent hémolymphe et fibres nerveuses. On
observe parfois une induration. Quand il y a présence d'écailles il s'agit en fait de soies modifiées.
Leur système circulatoire est ouvert. Un vaisseau dorsal (avec un cœur tubulaire) présente des
ostiums permettant de communiquer avec l'hémocoele.
Les trachées sont ouvertes (au niveau des stigmates avec ou sans valves) vers le milieu
extérieur et présentent des ramifications internes (présence optionnelle de sac respiratoire).
Les yeux des arthropodes sont formés d’une
multitude de sous-unités : les ommatidies
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Les hexapodes.
Caractéristiques générales des larves des insectes: segmentation; tête différentiée;
symétrie bilatérale; pseudopodes; corps cylindrique; 3 paire de pattes; téguments minces; pièces
buccale de type broyeur.
Chez l'adulte (l'imago): présence d'ailes, appareil buccal modifié (trompe par exemple),
tégument induré.
La larve est différente de l'adulte, par la morphologie, par l'alimentation, par niveau de
relation (vie terrestre). L'adaptation à leur milieu de vie différent se fait lors d'une étape de
métamorphose.
Étude du criquet:
Au cours du vieillissement on
observe une augmentation de la taille et un
développement des ailes. Mais il y a
ressemblance entre la larve et l'adulte. Dans ce
cas il n'y a pas de métamorphose vraie : on ne
dit pas « larve » mais « jeune » ou « juvénile ».
La métamorphose est ici hétérométabole (larve
→imago) et plus précisément paurométabole (il
y a déjà des ailes (même non fonctionnelles)
chez le jeune).
Lorsqu'il n'y a pas d'aile chez la larve,
il y a métamorphose hétérométabole et plus
précisément hémimétabole (exemple : cigale).
Il peut y avoir une phase spéciale chez
les lépidoptères (papillons): la chrysalide, ou
stade nymphale. Ce sont des insectes
holométaboles. Mues larvaires (la chenille
grandit et grossit par mue successives) → mue
nymphale (chrysalide) → mue imaginale
(sortie du cocon) → imago.
Certains insectes ne font pas de métamorphose : ils sont amétaboles.
Les crustacés.
Dans la nouvelle phylogénie on regroupe les crustacés et les hexapodes dans le groupe de
pancrustacés. Ils possèdent des appendices biramés (en général).
Description du niveau péri-buccal : rôle sensoriel avec les yeux, les antennules, et les
antennes.
Description du niveau post-buccal : rôle de préhension et trituration des aliments avec
mandibules, maxillules et maxilles.
Description du niveau du péréon: présence de pattes-mâchoires: les maxilipèdes 1 2 et 3
sont des pattes modifiées pour assurer la mastication des aliments. Présence de pattes ambulatoires
: 5 paires de pattes dont les 3 premières se terminent par des pinces.
Pléopodes : pattes différenciées selon le sexe, se trouvant dans la partie abdominale.
Diversité :
Il existe des crustacés
planctoniques. On trouve aussi des
crustacés à vie fixe, comme le
pouce-pied ou l'anatife avec une
carapace dure en plaque et
surmontée d'un pédoncule; ou les
balanes qui possèdent des plaques
et un pénis (très) long et articulé
pour permettre la fécondation
interne. Enfin, il existe aussi les
décapodes (écrevisse, homard...)
Étude de l'écrevisse :
-Segmentation du corps en céphalon, péréon et pléon. Présence de 5 paire de pattes, dont
une transformée en pinces.
-Le système nerveux est ventral.
-Le système circulatoire est ouvert. Présence d'un cœur avec ostioles. L'hémolymphe
(contenant de l'hémocyanine ou de l'hémoglobine ou ne contenant pas de pigment) effectue le trajet
suivant: cœur → artères → cavités de l'organisme (lacunes) pour baigner tous les organes → cœur
par ostioles.
Le branchiostégite est une partie de la carapace qui entoure le corps qui protège les
branchies connectées aux pattes. La ventilation appendiculaire se fait en un trajet de l'eau
unidirectionnel dans ces branchies à l'aide du scaphognathite qui fait bouger l'eau de l'arrière vers
l'avant.
-Dimorphisme sexuel. Pour le mâle le pléopode 1 forme une gouttière d'où découle le
sperme et pléopode 2 qui referme la gouttière et s'ouvre comme un clapet. Pour la femelle, le
pléopode 1 est atrophié et l'orifice génital est sur le pléopode 2. La fécondation est externe à
proximité des orifices génitaux femelles.
-Présence d'une glande verte à l'avant
de l'organisme. Elle permet la filtration de
l'hémolymphe, et correspond à un système
excréteur. La vessie se trouve juste sous la
bouche.
Les chélicérates. (Arachnides et mérostomes)
Acariens; araignée (aranéidés); scorpions…
Les scorpions:
-sont des ecdysozoaire (croissance par
mues).
-parade nuptiale : dépôt du spermatophore
Araignées:
-toiles produite par les glande
séricigènes, contenues dans des protubérances
dites filières. Ces fils sont utilisés pour
l'emballage d'œuf, le tapissage des terriers, les
toiles de piégeage, ou comme moyen de
dispersion.
-présence de poumons, avec trachées.
Les poumons sont en fait un empilement de
lamelles (afin d'augmenter de surface
d'échange). La trachée qui débouche
directement dans l'hémolymphe, contenant de
l'hémocyanine.
Les myriapodes.
-Pas de tagme bien
différentié (à part la tête).
Pièce génitale au niveau du
dernier tagme.
-La première paire
de patte est transformée en
forcipule : crochet avec
venin.