BA Les échinodermes PDF

Preview

Summary

Download BA Les échinodermes PDF

Description

BIOLOGIE ANIMALE (mardi)

Chapitre 1 : Les échinodermes -

-

-

Classification : Eucaryotes Métazoaires Eumétazoaires Deutérostomiens Echinoderme vient de : o « echinos » = épine o « derme » = peau Echinoderme veut donc dire « peau épineuse » Exemples d’échinodermes : o Les étoiles de mer o Les oursins

I. -

-

-

Généralités

Les échinodermes sont des organismes marins : ils vivent dans l’eau salée o Ils vivent même dans les mers les + froides : ils ont donc une large répartition, on en trouve partout à la surface du globe Ils ont une symétrie bilatérale mais aussi radiaire : les 2 symétries sont superposées o Symétrie pentaradiaire Ils ont un tégument rugueux : ils possèdent des piquants, spicules ou plaques (= formations d’origine dermique : endosquelette) Ils n’ont pas de tête ils sont acéphales Ils ont un système d’organes dit système aquifère ou système ambulacraire ou hydrocoele : le système est impliqué! dans le déplacement et correspond à une ou plusieurs cavités avec de l’eau pour le déplacement Ce sont des organismes gonochoriques à sexes séparés (individus mâle ou femelle) La fécondation est externe les gamètes sont émis dans le milieu extérieur et la fécondation a également lieu dans le milieu extérieur Le développement est indirect il y a au moins un stade larvaire et la larve doit se métamorphoser pour donner l’adulte Des pelmatozoaires : ils ont la bouche et l’anus du même coté! : les crinoïdes : antedon Des eleuthérozoaire : libres o Si 5 bras ou un multiple de 5 bras : § Bras jointif : les astérides : étoile de mer § Bras non jointifs : les ophiurides : ophiure o Pas de bras : § Forme globuleuse : echinides : oursin § Forme vermiforme : les holothurides : concombre de mer

II.

Classification

Voir schéma

III. -

Morphologie, anatomie et écologie

1. Morphologie Les adultes ont une symétrie pentaradiaire (= symétrie radiaire d’ordre 5) Page 1 sur 8

-

-

-

-

-

-

o À la symétrie pentaradiaire (pentaire d’ordre 5), se superpose une symétrie bilatérale : o C’est par la petite plaque calcaire que passe le plan de symétrie bilatérale o La symétrie est aussi bien morphologique qu’anatomique On distingue 2 faces pour un échinoderme : o La face orale (face qui porte la bouche) § Elle porte aussi les pieds : elle est podiale o La face aborale (face qui ne porte pas la bouche) Pour parler des bras, on parle de radius ou de zone ambulacraire (impliquée dans le déplacement) Entre les bras / radius / zones ambulacraire o On a une échancrure chez les étoiles de mer o On a une zone interambulacraire (interradius) (chez les oursins ?) On associe aux bras des lettres : o Radius A pour le bras opposé à la plaque calcaire puis dans le sens des aiguilles d’une montre : radius B, radius C, radius D, radius E 2. Tégument Le tégument est épais L’épiderme est cilié et possède des glandes Ce sont les structures associées aux téguments qui lui donnent un relief, une épaisseur : o Les piquants (en rouge sur le schéma) : structure dure et de taille différentes et qui sont orientable § Les petits piquants § Les grands piquants o Les pédicellaires (en vert sur le schéma) : = pince § Pédicellaires simples : • Pédicellaires à 2 mors • Pédicellaires à 3 mors § Pédicellaires complèxe : venimeux (= associés à une glande à venin) o Les pieds ambulacraires aussi appelés podia (en bleu sur le schéma) qui contrairement aux pédicellaires et aux piquants : § Possèdent une partie interne et une partie externe § Sont des structures molles et déformables Le rôle des piquants : défense et capture o Quand l’échinoderme est en conditions normales, il est en position de repos : les pédicellaires sont rabattus contre le tégument et les piquants sont dressés dans des directions variables o Quand l’échinoderme est attaqué, il y a une réaction de défense : les piquants s’orientent vers l’assaillant (les piquants sont mobiles), les pédicellaires se dressent (pour « intimider », pincer ou empoisonner l’assaillant) et les pieds peuvent aussi se mouvoir pour repousser l’assaillant ou pour fuir o Lors de la capture d’une proie : § Se nourissent de microorganisme § Les piquants peuvent se rabattre pour créer une sorte de filet, de maillage qui piege les proies § Les pédicellaires peuvent pincer, anesthésier et découper les proies 3. L’endosquelette Le squelette est interne Il est fait à partir de calcaire et plus particulièrement de carbonates

Page 2 sur 8

-

-

-

-

-

-

Il est constitué de petites plaques calcaires appelées ossicules o Chez certains échinodermes, les plaques calcaires sont associées, articulées entre eux et avec les piquant (pour les déplacer) o Chez d’autres, elles peuvent être soudées... o ... ou encore indépendantes les unes des autres Les plaques articulées : o On les trouve chez les astérides et les ophiures o Elles participent aux mouvements des radius Les plaques assemblées : o On les trouve chez les crinoïdes et les oursins o Chez l’oursin : la structure calcaire formant une sorte de boule est appelée test d’oursin o Chez les crinoïdes, on a : § Un empilement d’ossicules formant la tige § Une couronne formée : • D’un calice (ossicules soudées) portant les bras= partie basale • Des bras = pinnules = partie tentaculaire Les plaques libres : pas d’articulation et pas de soudure o On les trouve chez les holothuries 4. Appareil aquifère L’appareil aquifère est l’hydrocoele aussi appelé appareil ambulacraire L’eau circulant dans l’appareil aquifère est de l’eau de mer qui contient des nutriments et de l’oxygène et qui est impliquée dans la locomotion Il est impliqué dans la locomotion L’appareil aquifère permet donc la circulation et la respiration o Il y a une grande surface de diffusion o La face interne = épithélium cilié fait circuler le fluide L’appareil aquifère contient des amibocytes = elles n’ont pas de forme définie (amibe : animaux sans forme) : ce sont des cellules capables de circuler à l’intérieur L’appareil aquifère se trouve dans tout l’organisme L’entrée du système aquifère est la plaque calcaire qu’on appelle madréporite ou plaque madréporite au niveau du tégument (face aboral chez les etoiles de mer) La plaque est percée pour permettre l’entrée de l’eau de mer Le canal qui suit la madréporite est appelé canal du sable Le canal du sable arrive au réseau de tuyauterie : o Le canal en forme d’anneau est appelé canal central ou canal circulaire ou canal central circulaire o Du canal central, partent dans chaque bras des canaux (1 canal par bras) : ces canaux sont appelés canaux radiaires ou canaux radiaux (au nombre de 5 ou un multiple de 5) vers les radius o Chaque canaux radiaire se ramifient régulièrement et latéralement et donnent des canaux latéraux o Ces canaux latéraux se terminent au niveau de l’ampoule (partie interne des podia ) § À la tuyauterie s’ajoutent : o Les vésicules de Poli : (au niveau du canneaux radiaires) § Elles ont un rôle de soupape (régule la pression en se remplissant d’eau) § Il y a 4 vésicules de Poli et non 5 car l’une des places est prise par la madréporite : la symétrie radiaire n’est donc pas respectée § Une paire de corps de Tiedemann (à la base des vésicules de Poli) :

Page 3 sur 8

-

-

-

-

-

§ Ils fabriquent les cellules circulantes appelées cœlomocytes (= cellules de la cavité) Chez les oursins, le canal du sable est beaucoup plus grand Chez les concombres de mer, le canal du sable est beaucoup plus court Chez les ophiures, le système ressemble beaucoup à celui des astérides La marche des échinodermes est possible grâce au système aquifère et plus particulièrement grâce aux podia (= pieds ambulacraires) Le pied ambulacraire est constitué : o D’une partie interne = ampoule : elle reçoit l’eau du canal latéral o D’une partie externe = pied ou podia proprement dit (schéma) § La partie externe se termine par une ventouse avec un épithélium permettant de s’attacher au substrat o Des muscles sont associés aux différentes structures § Les muscles de l’ampoule : pour faire varier la forme de l’ampoule § Les muscles rétracteurs du pied : permettent le rétrécissement du pied § Les muscles du podia ou muscles de la ventouse : permettent à la ventouse de s’accrocher et permettent le mouvement lors de la marche de l’échinoderme Il y a des milliers de podia sur un bras d’étoile de mer (pour avancer) La marche des échinodermes : o En position de repos, l’ampoule est gonflée d’eau et le pied est rétracté o Les muscles de l’ampoule se contractent et tirent sur l’ampoule pour l’« écraser » : toute l’eau de l’ampoule descend dans le podia o Le pied se détend sous la pression de l’eau jusqu’à se ventouser sur le substrat (les cils detectent le substrat) o Les muscles se mettent en route : le premier pas est fait o Il y a ensuite retour à la position de départ : les muscles rétracteurs du pied tirent sur le pied, l’ampoule se regonfle d’eau et reprend sa forme initiale La ventouse est terminée par des cellules neuro-sensorielles ciliées qui sont mécanosensibles 5. Appareil sinusinaire Il existe d’autres systèmes de tuyauterie un peu calqués sur le système aquifère comme le système sinusinaire Le liquide circulant dans le système sinusinaire contient des nutriments, on peut donc penser que ce système sert à la nutrition On ne sait pas à quoi il sert 6. Appareil lacunaire Il existe d’autres systèmes de tuyauterie un peu calqués sur le système aquifère comme le système lacunaire Il possède une glande brune qui a une structure proche de celle de la rate, on peut donc penser que l’appareil lacunaire intervient dans l’immunité de l’organisme

-

7. Le tube digestif Il varie selon le régime alimentaire Chez les herbivore : intestin court et estomac développé Chez les carnivores : estomac court et intestin développé

-

a) Les astérides Le tube digestif est assez simple et plutôt court : carnivores Il est caractérisé par une partie stomacale particulière

Page 4 sur 8

-

-

-

-

-

-

-

Estomac prédominant La digestion est également particulière : peu de déchets solides sont générés par la digestion Des poches (se trouvant dans les bras) appelés caeca gastriques permettent de mettre en réserve des aliments liquides En coupe longitudinale, on observe : o Que le tube digestif s’ouvre par la bouche (qui respecte la symétrie pentaradiaire) qui se trouve au niveau de la face orale o La bouche est suivie par un court œsophage o L’œsophage est suivi par l’estomac qui a le rôle le + important car les astérides sont carnivores : § Estomac cardiaque (+ vers la face orale) § Estomac pylorique (+ vers la face aborale) § Caeca gastriques (un caecum des caeca) (dans les bras) o L’estomac est suivi d’un court intestin (typique des organismes carnivores) o Le tube digestif se termine au niveau de l’anus en face aborale Les astérides se nourrissent essentiellement de mollusques et de coraux La digestion est extracorporelle : l’étoile de mer évagine son estomac (partie cardiaque) le vomi, et reaspire du liquide avec l’estomac : aucune partie solide ingérée L’étoile de mer déverse des enzymes digestives directement au niveau de la proie b) Les échinides Les oursins sont herbivores : ils sont dits brouteurs d’algues Le TD est long (partie intestinale importante et partie stomacale tres peu développé typique des herbivore) car c’est lond d’absorber les éléments nutritifs et s’ouvre par une bouche située en face orale Au niveau de la bouche se trouve un appareil buccal particulier appelé la lanterne d’Aristote munie de dents (il y en a 5) (baguettes rigides) L’intestin fait de nombreuses spirales et se termine au niveau de l’anus en face aborale c) Les holothuries Les holothuries(concombre de mer) ou mircophages (mange des petites particules) sont des fouisseurs suspensivores : ils remuent le sédiment qui est alors remis en suspension et filtré puis ingéré C’est grâce aux organes arborescents que le sédiment est remué : les organes arborescents sont des sortes de feuilles autour de la bouche Ces organes arborescents viennent de l’évolution de podia , de la modification des podia (donc du système aquifère), ils sont donc mobiles d’où leur capacité à mettre en suspension le sédiment Feuilles tres ramifiée qui filtres le sparticules La bouche est suivie d’un cours œsophage, d’un estomac assez développé et d’un intestin assez long qui se termine en face aborale par un anus = régime omnivore d) Les crinoïdes Ce sont des pelmatozoaires : ils ont la bouche et l’anus du même côté Le TD fait donc une boucle dans l’organisme pour aller de la bouche à l’anus Les crinoïdes sont microphages : ils mangent de petits organismes Les tentacules très ramifiés et les pinnules peuvent récupérer les particules en suspension au gré des courants : les crinoïdes sont donc suspensivores e) Les ophiures

Page 5 sur 8

-

-

-

-

Il y a une forte ressemblance avec les astérides Les ophiures sont carnivores Leur bouche est munie de 5 mâchoires (= structures avec muscles pour l’ouverture et la fermeture de la bouche) et de dents (= structure dure permettant de broyer les coquilles ou les coraux par exemple) L’estomac est développé mais l’intestin est très réduit L’estomac est très différent des astérides : il n’a qu’une poche et il n’y a pas d’évagination de l’estomac 8. L’appareil respiratoire La respiration est aquatique et a pour but de récupérer l’oxygène dissout dans l’eau : il faut donc des structures adaptées On trouve différentes structures selon les groupes d’échinodermes en revanche l’appareil respiratoire possède la caractéristique commune d’avoir une surface d’échanges importante a) Les échinides Des structures ressemblant à des buissons se trouvent autour de la bouche : ce sont des branchies périorale qui présentent une grande surface d’échanges avec le milieu extérieur Ce sont des dérivés du tégument

-

b) Lesastérides On trouve dans leurs téguments des papules : ce sont des renflements du tégument qui permettent la respiration On a donc une respiration tégumentaire

-

c) Les ophiures La bourse s’ouvrant en face orale est une poche dans laquelle l’eau peut rentrer et sortir La bourse est tapissée d’un épithélium permettant les échanges gazeux

-

-

d) Les holothuries Ils possèdent des poches internes très ramifiées appelées poumons à eau Ces poumons peuvent se remplir d’eau, ont un aspect foliacé et donc une grande surface de contact Les poumons ne communiquent pas directement avec le milieu extérieur : c’est une poche appelée cloaque qui communique avec le milieu extérieur par un orifice cloacal

-

9. Système nerveux Il est diffus (pas bien identifié) et se mêle assez largement aux épithéliums On retrouve donc beaucoup de cellules neurosensorielles dans les épithéliums : on dit que les échinodermes sont des épithélioneuriens

-

10. Appareil excréteur Il n’y a pas de système excréteur chez les échinodermes Cependant la fonction excrétrice existe : il n’y a simplement pas d’organes spécialisés dans cette fonction

-

11. Système reproducteur Les échinodermes sont des organismes gonochoriques (à sexes séparés)

Page 6 sur 8

-

-

La fécondation est externe : pas d’accouplement, pas de recherche de partenaire, maturation des mâles et femelles synchronisée, gamètes émis en quantité importante et nombreux individus La maturation des oursins a lieu à Noël : o Les gonades sont jaunes et lisses pour le mâle et oranges et granuleuses pour la femelle Il n’y a pas de dimorphisme sexuel Les échinodermes ont un important pouvoir de régénération

-

a) Les échinides La gonade est située dans la partie aborale de l’organisme La gonade possède un court gonoducte s’ouvrant à l’extérieur par un pore génital

-

b) Lesastérides Les gonades se trouvent dans les bras Une paire de gonade est à cheval sur 2 bras et on trouve 5 paires de gonades Les gonades sont jaunes à maturation et granuleuses pour les femelles

-

-

-

-

-

-

-

c) Les ophiures Elle ne communique pas directement avec l’extérieur, elle communique avec la bourse dans laquelle sont sécrétés les gamètes Lorsque la bourse s’ouvre, les gamètes sont déversés dans le milieu extérieur d) Les holothuries La glande génitale est face orale, elle possède un gonoducte assez long qui s’ouvre près de la bouche à la base de l’organe arborescent 12. Cycle de vie Le développement des échinodermes est indirect La larve typique des échinodermes est la larve pluteus qui doit subir de nombreuses métamorphoses pour donner l’adulte La larve possède déjà la symétrie pentaradiaire mais la symétrie bilatérale doit apparaître Les échinodermes ont un intéressant pouvoir de régénération : c’est la capacité à reformer une « partie perdue » Ce pouvoir de régénération correspond à une intense activité mitotique...et parfois anarchique 13. Écologie a) Les échinides Dans les Caraïbes, depuis de nombreuses années, des épidémies déciment certaines populations d’oursins ce qui entraîne la prolifération d’algues Dans l’Atlantique du nord : o Les pêcheurs d’oursins de mer ont provoqué l’élimination des loutres de mers pour éviter qu’elles ne mangent les oursins o Cette élimination des loutres de mers a entraîné la prolifération des oursins et donc la disparition des algues et des homards (qui ont besoin des algues pour s’abriter) Dans le Pacifique, la population d’oursins est en danger à cause de la surpêche : les œufs d’oursins sont utilisés pour les sushis b) Lesholothuries Leur chair est utilisée pour empoisonner les poissons Les toxines des holothuries permettraient de lutter contre le cancer (activité antimitotique)

Page 7 sur 8

-

c) Géologie et génie civil À certaines époques, on trouvait de grandes forêts sous-marines avec des crinoïdes de plusieurs mètres de longs On retrouve donc dans les sédiments du fond de ces océans des squelettes et fossiles de crinoïdes De ces sédiments est issus l’encrinite aussi appelé calcaire à entroques (qui est utilisé pour les bordures de trottoirs)

Page 8 sur 8...