embryologie. - BDE Sciences

1
EMBRYOLOGIE.
BIOLOGIE DU DEVELOPPEMENT ANIMAL : LES
INVERTEBRES.
L’OURSIN.
On note la présence de piques, qui recouvrent l’ensemble du corps de nos oursins.
Les oursins sont de tailles variables. Dans ce cours, on va parler du Paracentrotus
lividus , l’ourson commun de méditerranée. Il est comestible.
L’oursin appartient au phylum des échinodermes, à la classe des échinidés. On
retrouve une symétrie d’ordre 5 chez les oursins (on reverra ça plus tard).
Les oursins sont des deutérostomes (le développement de la région anale se fait
avant le développement de la région buccale). Ils présentent une segmentation
holoblastique (totale) et radiaire (axes de clivage se font par rapport à l’axe primordial).
Ils ont une capacité de régulation de régulation des blastomères (cellule
embryonnaires).
On voit sur le corps des oursins des piquants de calcaire et des piquants
ambulacraires (ou podia) qui lui permettent de se déplacer. Sous tous ces piquant il y a le
squelette de l’oursin : le test calcaire, qui est composé de plusieurs plaques soudées les
unes aux autres.
Les sexes sont séparés chez les oursins, mais, de l’extérieur, on ne peut
différencier un mâle d’une femelle. En fait, il faut aller regarder le test calcaire. Les
régions inter-ambulacraires il y a les piquants calcaires.
Vu de l’intérieur, au niveau de la région orale, on un élément qu’on appelle
« Lanterne d’Aristote ». C’est l’appareil masticateur qui permet de brouter des algues.
Composé de 5 dents (symétrie d’ordre 5) alternés avec un compas. Pour faire bouger ces
dents, on des muscles transverses et des muscles rétracteurs.

2
LES AVANTAGES DE L’ETUDE DES OURSINS :
-capables de produire une très grande quantité de
gamètes (jusqu’à 107 œufs et 1012 spermatozoïdes !!!). Ces
gamètes vont être expulsés : la fécondation est externe. C’est
la raison pour laquelle on a tant de gamètes : pour favoriser la
rencontre des gamètes. Le développement aussi est externe et
surtout rapide (48 h après fécondation on a déjà une larve
pluteus) parce qu’elle comporte très peu de vitellus. Le
développement est dit synchrone. Les larves ont des structures
simples à observer.
- leur génome est entièrement séquencé depuis 2006. On peut étudier l’influence
des gènes sur le développement des oursins. Pour l’étudier, on peut par exemple, faire
de mutants knock-out : on inhibe le gène et on voit ce qui ce passe (on peut aussi faire
l’inverse c'est-à-dire surexprimer un gène).
-la manipulation des embryons est aisée : on peut faire des transplantations
cellulaires, très facilement.
LES INCONVENIENTS DE L’OURSIN :
-la production des gamètes est saisonnière (production d’œuf qu’entre janvier et
juin).
-pour obtenir un individu adulte capable de se reproduire prends plusieurs années.
CYCLE DE VIE DE L’OURSIN :

3
Les oursins vivent en colonie et expulsent leur gamètes tous ensemble. Entre
fécondation et larve pluteus capable de nager dans le plancton, il ne se passe que 48 h.
Ensuite on a une métamorphose à partir d’un élément qu’on appelle « rudiment ». Et puis
il faudra attendre quelques années pour avoir un adulte.
LES GAMETES.
Pour observer les gamètes, on doit sacrifier l’animal en le coupant.
Ces gamètes sont
libérés au niveau de la région
aborale. Ils sont libérés au
niveau de 5 orifices génitaux.
Pour discerner les
mâles des femelles, il suffit
de regarder les gamètes (en
induisant l’expulsion par une
injection de KCl) : les gamètes
mâles sont blancs, les femelles
(ovotides) sont oranges.

4
Les spermatozoïdes
sont composés de deux
parties : tête et flagelles.
La plus grande partie de la
tête est composée de
chromatine condensée.
Dans l’acrosome on a
beaucoup d’enzyme, surtout
des hydrolases et de la
bindine (dont on verra les
rôles plus tard).
On a aussi un stock
d’actine sous forme
globulaire.
Sous le noyau, on a
une pièce intermédiaire avec
plein de mitochondries qui
fournissent l’énergie
nécessaire aux mouvements
du flagelle. On a deux
centrosomes.
Les axonème dans le
flagelle sont composés de
microtubules.
Ces axonèmes sont
composés de microtubules
et aussi de dynéine, qui
utilise l’ATP des
mitochondries et induit le
mouvement des axonèmes et
donc du flagelle.

5
L’œuf d’oursin expulsé est mature : les globules polaires sont expulsés par un fin
canal. L’œuf d’oursin est composé de plusieurs couches :
-la membrane plasmique.
-l’enveloppe vitelline.
-la gangue gélatineuse externe. Très épaisse parce qu’elle se gorge d’eau de mer.
Elle sert de bouée : elle assure la flottabilité. Invisible au microscope, sans coloration
adaptée.
-le cortex est à la périphérie du cytoplasme, contenant les granules corticaux
(15 000 par œufs), d’1 µm de diamètre, et contenant des lysosomes.
-la bande pigmentée permet d’orienter l’œuf (pôle végétatif vers la bande). L’axe
animal/végétatif est mis en place avant la fécondation.
Dans le liquide séminal, les spermatozoïdes sont conservés à pH acide et sont
inactifs. Lorsqu’ils arrivent dans l’eau de mer, ils s’activent et commence à bouger.
Le spermatozoïde est attiré par l’œuf par chimiotactisme. Ce chimiotactisme se
fait par l’intermédiaire de la resact, peptide de 14 acides aminés, qui se trouve dans la
gangue gélatineuse de l’ovotide.
Dans cette expérience, on voit bien que les spermatozoïdes sont attirés par la
pipette de resact.