Les crustacés - Notes de cours BIOA0301- Biologie Animale : Les organismes invertébrés PDF

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Summary

. BIO 612! ! Les crustacés! ! ! Généralités! ! Présents partout dans les océans, abondants dans les eaux douces et certains sont exclusivement terrestre.! Ils font partis des arthropodes.! Parmi les crustacés, il y a une diversité de forme, gamme variée d’animaux :! - Zooplanctons marins aux énormes...

Description

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Les crustacés!

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Généralités!

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Présents partout dans les océans, abondants dans les eaux douces et certains sont exclusivement terrestre.! Ils font partis des arthropodes.! Parmi les crustacés, il y a une diversité de forme, gamme variée d’animaux :! - Zooplanctons marins aux énormes crabes.!

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Les formes actuelles sont dissemblables les unes par rapport aux autres.! Le point commun : stade nauplius (corps ovale, 3 paires d’appendices natatoires, un oeil médian unique)!

!Les crustacés : !

- 2 paires d’antennes : antennules et antennes! - respiration : branchies pour la plupart, adaptation chez certains crustacés (crabes terrestres, cloportes …)!

- la plupart sont aquatiques, beaucoup marins!

! ! Morphologie générale! !- Embranchement : Arthropodes!

- Sous-embranchement : Antennates, Mandibulates! - Crustacés : 2 paires d’antennes (antennules et antennes) ==> Classe!

Le métamère, unité structurale fondamentale de l'Arthropode tergite Vaisseau dorsal Tube digestif Vaisseau ventral pleurite Chaîne nerveuse ventrale appendice

sternite

épimérite

Ces crustacés sont constitués d’une succession de segments : métamère.!

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Chez les arthropodes on a un schéma typique d’un segment de métamère.! Portion dorsale : Tergite! Portion ventrale : Sternite! La position des appendices est important, entre la face ventral et l’épimérite.!

!- Au cours de l’évolution : spécialisation des appendices!

- Différenciation du corps en régions morphologiquement distinctes! Ici au niveau de l’abdomen, succession de segment qui se voit bien.! Au niveau du thorax zone unique : fusion des différents métamère du thorax et la tete : céphalothorax.!

! Trois Tagmes chez le crustacé :! ! ! Péréion ! Céphalon ! ! Pléon ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Appendices du thorax, pour les différenciés de ceux sur l’abdomen : noms différents.! !Fonction des appendices :! !- locomotions (reptation, nage)! -

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capture et contention des proies! mastication des aliments! respiration! reproduction! certains essentiellement sensoriels!

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Séparation des sexes!

! ==> Espèces gonochorique, dimorphisme sexuel! !- Mâle : les deux 1ere paies de pléopodes (appendices sur l’abdomen)sont plus développées et transformées. Orifice sexuels mâles à la base de la dernière patte locomotrice.!

! Asup : pousse le sperme qui coule sur cette gouttière et va l’étaler sur la femelle! ! !

Ex En GSp En

ASup

Ptp Ba Co

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- Femelle : appendice abdominaux de la 1ere paire sont atrophiés. Orifice sexuels femelles a la base de la 3eme paire de patte locomotrice.!

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Habitats et mode de vie!

!Domaine marin! !- Sous toutes les latitudes : eaux polaires à t < 0°C, jusqu’aux équatoriales les plus chaudes.! - Abondants : zones des marées et bande littorale! - Fraction importante du plancton!

Peuvent s’adapter a plusieurs modes de vie, certain crustacés constituent donc une fraction importante du plancton, qui a un grand rôle dans le chaine alimentaire.! - Nourriture : proies animales ou végétaux microscopiques. Consommées par animaux plus grand : céphalopodes, poissons et cétacés! - Marchent, rampent sur le fond, nagent! - Fond meubles «#vase et sable#» le plus nombreux! - Fond rocheux : surtout aux algues et aux autres organismes fixés «#éponges, coraux#»! Les crustacés peuvent etre des organisme libre et certains sont parasitaire.! - Diversité des groupes et des formes : très grande dans la région littorale! ==> Décapodes jusqu’a 5000m de profondeur.! ex : Cumacés trouvés jusqu’a 8000m, Tanaidacés jusqu’a 9000m et copépodes jusqu’a 10 000m.! Vers 10500m, figurent encore une espèce et quatre espèces d’amphipodes.!

!- Place importante dans la faune des sources hydrothermales sous marines situées sur les crêtes dorsales océaniques, entre 1000 et 4000m de profondeur.!

!Les eaux continentales! !

Formes dulçaquicoles : moins variées que formes marines.! Eaux courantes : nombreux amphipodes et décapodes : crevettes et écrevisses.! Régions tropicales : rivières habitées par les Potamidae.! Eau temporaires : domaines exclusif d’une grande partie des branchiopodes (émettent des oeufs résistants a la sècheresse qui vont éclore que quand les conditions deviendront favorables).! * Ostracodes, isopodes et amphipodes : montagnes (+4000m au dessus du niveau de la mer).! * Espèces rangées dans la genre Thermobathynella : découverte dans une source à 55°C.! * * * *

!Le domaine terrestre! !

* Copépodes et ostracodes : mousses feuilles mortes humides.! * Oniscoïdes : des familles demeurent au domaine marin! * Cloportes : extrêmement répandus dans de multiples habitats terrestres! * Décapodes : un groupe entier de pagures (comprenant les cénobites et le Birgus latro, ou crabe des cocotier) et des familles de crabes.!

!Développement des crustacés! !Croissance et mue! !

Exosquelette doit etre remplacé par un autre plus grand pour continuer sa croissance.! Croissance discontinue et ponctuée par des mues.! Généralement indéfinie (exception : Araignées de mer Maia)! - Développement condensé ou abrégé : le jeune atteind des l’éclosion une forme qui est comparable a celle de l’adulte! - Développement dilaté ou explicite : nauplius, métanauplius, protozoé, zoé, mysis : le jeune est complètement différent de l’adulte et doit passer par plusieurs stade pour atteindre une forme et taille comparable a celle de l’adulte.! Coïncidence avec un changement d’habitat.!

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Exemple chez les décapodes$

!- Décalcification de la carapace!

- Absorption de grands volume d’eau —> Dislocation de l’enveloppe externe —> contraction musculaire —> décollement —> dégagement —> abandon de l’exuvie!

- Absorption eau! - Epaississement et durcissement de la carapace! - Crabe : 1/4 d’heure, crevette : qlq seconde!

!Le cycle de la mue! ! Stade A : individu mou, turgescent!

• • Stade B : début de calcification! • Stade C : Calcification, stabilité physiologique! • Stade D : prémue : ne se nourissement plus, transfert de reserve de la glande digestive jusqu’au tégument!

• Stade E : exuviation!

!Controle endocrinien! ! Déclenchement ou arrêt du phénomène! !

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2 organes X (pédoncules oculaires) : hormones inhibitrices de la mue! 2 organes Y (cavité caphalothoracique) : hormones simulatrices!

Influence des facteurs externes : température, régénération, parasitisme. Plus la température augmente, plus la période d’intermue est courte, donc l’organisme va muer plus rapidement. Le parasitisme va limiter les mues des organisme.! fréquence de ces mues ?! Homards de 25cm, âgé de 5ans, a mué 25 fois environ.!

!Autotomie et régénération! ! Amputation spontanée!

• • Rupture de l’appendice au milieu d’un article, a proximité de la base = réflexe consécutif à un excitation nerveuse assez forte sur l’appendice (lors de la prédation par exemple).!

• Processus de régénération : bourgeon de régénération des pattes : régénération plus rapidement sur les appendices sectionnés plutôt que ceux qui ne l’ont pas été jusqu’a retrouver une taille normale.!

!Développement des crustacés! !Chez les formes primitives! !

Jeune crustacé : aspect plus ou moins différent de celui de l’adulte! Série de stades larvaires! Premier stade libre : Nauplius! Caractère propres : ! • deux cornes frontales chez un cirripède (vivent sur les rochers)! • carapace bivalve chez un ostracode! • Série de mue! • Forme adulte acquise progressivement (branchiopodes)! • Etape intermédiaire, par exemple le stade cypris : fixation, chez les cirripèdes.! • • • •

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Stade nauplius (0,5mm)!

! ! !- Larve planctonique nageuse!

- Corps ovoïde, 2 soies caudales, 3 paires d’appendices.!

- A1 : antennules uniramées! - A2 : antennes biramées! - Md : mandibules biramées (soies)!

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Le protopodite (base de l’appendice) porte des endites masticateurs.!

!- Un oeil nauplien, impair et

dorsal,pigmenté en rouge.!

- Branchiopodes, copépodes!

! L’éclosion peut avoir lieu a ce stade ou la croissance peut se poursuivre.! ! Apres quelques mues :! ! Stade métanauplius (0,4 - 0,6 mm)!

! ! ! !- 1 jour et demi!

- Forme de raquette! - 4 métamère postmandibulaires (Eb) (ébauche) -

: maxillules, maxilles, 2 premieres paires de péréiopodes (appendices du thorax)! Telson : furca! Perfectionnement de l’organisation interne! Subit jusqu’a 7 muess!

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! !Stade protozoé (1,5mm)! ! ! !- Moins de 3 jours après éclosion!

- 2 régions distinctes : Antérieur, ovale et élargie,

recouverte d’une carapace. Postérieur allongée cylindrique, début segmentation, furca.! Mandibules se perfectionnent, les maxillules (Mx1)! Mx2 : Maxilles! Pm : pattes mâchoires.! - Organisation définitive des 5 paires d’appendices céphaliques! - Oeil nauplien fonctionnel mais les yeux composés sessiles visibles par transparence! - Différenciation des yeux pédonculés! - La segmentation de la régions postérieure s’achève!

et

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Stade Zoé (2mm)!

!- 2-3 jours plus tard!

- Présence de la 3eme paire de péréiopodes biramés! - Ebauche des 5 derniers segments thoraciques! - Appendices uniquement sur le dernier somite de l’abdomen.!

- Uropodes et telson : nageoire caudale.!

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! Stade mysis!

!- Acquisition des appendices abdominaux!

- Céphalothorax et abdomen libre! - Stade d’éclosion chez langoustine et homard! Antennules biramées.!

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Le développement direct ou abrégé!

!- Malascostracés : développement direct chez nombreuse espèces! - Brachyoures (crabes) zoé —> métazoé —> mégalope! - Langoustes et cigales de mer : Phyllosome!

!Stade mégalope! !

* zoé : longue épine rostrale! * Métazoé : pattes thoraciques courtes! * Mégalope : abdomen se replie sous céphalothorax —> crabe! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !Stade phyllosome ! !

* Zoé modifiée, corps transparent, aplati et foliacé! !

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Respiration chez les Crustacés!

!- Animaux aquatiques et terrestres!

- Problème des animaux vivant dans la zone de balancement des marées (crabes)! !

!Organes et mécanismes respiratoires! !

* Exosquelette : barrière à la diffusion des gaz (exception chez les individus de petite taille : la cuticule très mince permet des échanges)! * Nécessite d’une ventilation branchiale! * Augmentation des surfaces spécialisées (branchies et cavités branchiales)! * Ventilation assurée par le jeu des appendices!

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! Respiration palléale!

!- Crustacés primitifs (ostracodes) et chez les formes fixées (Cirripèdes)!

- L’hématose : au travers de la face interne du manteau (rôle de branchie)!

- Cirripèdes : ventilation assurée par les mouvements de va et -

vient thoraciques liées a la prise de nourriture (activité trophique)! Ostracodes : la face interne de la carapace joue le rôle de branchie (mince et vascularisée). La ventilation est assurée par l’exopodite de la Mx1)!

! ! ! ! ! ! ! !Respiration appendiculaire! !- Crustacés branchiopodes (phyllopodes)!

- Branchies localisées au niveau des appareils

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locomoteur : ventilation et extraction de l’oxygène (plus locomotion et nutrition)!

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Respiration branchiales!

!- Apparition de courant ventilatoire propres aux branchies et a la cavité branchiales.! - Branchies les plus simples :! - Amphipodes! - Différenciations des épipodites! - Pas de protection! - Ventilation assurée par le mouvement des appendices!

!Malascotracés : ! !- Véritable branchies!

- Branchies protégées par un replis du tégument : le branchiotège! - Formation d’une cavité branchiale! - Ventilation assurée par les épipodites et les exopodites des appendices antérieurs.!

!Les branchies! !- Branchies directement

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tergite

associées aux péréiopodes! - insertion : ! - sur un pleurite : ce sont pleurobranchies!

- sur une membranes articulaire, entre l’appendice et le corps : arthrobranchies!

épimérite pleurobranchies

cavité branchiale

arthrobranchies branchiostégite

podobranchies

- sur le coxopodites : podobranchies!

Ba

Co

! La cavité branchiales et la ventilation!

!- Compartiment situé entre la face interne de -

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ces branchies et le pleurite : compartiments hypobranchiale, afférent! Compartiment entre la face externe et le branchiostège : compartiment epibranchiale efférent!

compartiment hypobranchial

compartiment épibranchial

* L’eau entre dans le compartiment hypobranchial —> traverse les branchies —> Compartiment épibranchial! * Mouvement de circulation battement de l’exopodite du maxille 2 (scaphognathite)!

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