Chapitre 3 Ecdysozoa - PDF

ECDYSOZOA NEMATOIDES & ARTHROPODES 1 ECDYSOZOA (NEMATOIDES & ARTHROPODES PLAN I. Position dans l'arbre phylogénétique II. Caractères dérivés et les différents groupes II-A. NEMATOÏDES II-A-1. Généralités II-A-2. Les différents groupes: quelques exemples Nématomorphes Nématodes II-B. ATRHROPODES II-B...

ECDYSOZOA NEMATOIDES & ARTHROPODES 1 ECDYSOZOA (NEMATOIDES & ARTHROPODES PLAN I. Position dans l'arbre phylogénétique II. Caractères dérivés et les différents groupes II-A. NEMATOÏDES II-A-1. Généralités II-A-2. Les différents groupes: quelques exemples Nématomorphes Nématodes II-B. ATRHROPODES II-B-1.Généralités II-B-2. Les principaux groupes d'Arthropodes II-B-2.1. CHELICERATES a- Pycnogonides b- Mérostomes c- Arachnides II-B-2.2. MANDIBULATES a- Les Myriapodes b- Pancrustacés b1. Malacostracés b2- Hexapodes 2 ECDYSOZOA I. Position dans l'arbre phylogénétique Spongiaires Cténophores Métazoaires Cnidaires Rotifères Plathelminthes Bryozoaires Brachiopodes SPIRALIENS Annélides PROTOSTOMIENS Mollusques Arthropodes ECDYSOZOA Nématodes Ambulacraires (Echinodermes) Chordés= cordés) 3 ECDYSOZOA II. Caractères dérivés et les différents groupes ecdysis "mue" zo "animal" SPIRALIENS PROTOSTOMIENS ECDYSOZOA Arthropodes Bilatériens Nématoïdes DEUDEROSTOMIENS Exuviation d’un criquet Présence de la cuticule = structure rigide qui emprisonne le corps de l’animale, pas extensible Conséquence : pour augmenter de taille les animaux doivent muer → épisodes de mue (exuviation) → croissance discontinue car se fait en paliers Absence de cils locomoteurs Croissance discontinue ECDYSOZOA II-A. NEMATOIDES II-A-1. Généralités nematos "fil" oidos "en forme de" Aspect externe Arthropodes NEMATOIDES Vers ronds en forme de fil ou fusiformes (bouts pointus) Surface lisse (sans métamérie, sans réions) 4 animaux sur 5 de la faune (et bcp de parasites d’animaux et de végétaux) ECDYSOZOA II-A. NEMATOIDES II-A-1. Généralités Cuticule (3 couches) avec collagène Epiderme Tube digestif Noyau Mitochondrie Pseudocoelome Spermatozoïde (amiboïde) Cuticule avec collagène (au lieu de la cutine) Perte des muscles circulaires (→ diamètres CST) → que des muscles longitudinaux, diamètre ne varie pas Spz sans flagelles (mvt amiboide → grâce à des pseudopodes) Nombre de cellules fixe (Euthélie = division cellulaire s’arrête très tôt dans le dvlpt embryonnaire → croissance ne se fait plus par division MAIS par augmentation de la taille des cellules préexistantes Cellules myo-épithéliales (mésoderme) ECDYSOZOA II-A-1. Généralités Principales fonctions Appareil digestif Tube digestif complet : bouche entourée par 3 à 6 lèvres puis pharynx contractile (rôle dans prise alimentaire et mvt du bol alimentaire). Il est linéaire et débouche dans un anus ou dans un cloaque suivant le sexe → femelle : anus et mâle : cloaque Abs appareil respiratoire et circulatoire Bouche généralement entourée de 3 à 6 lèvres charnues Pharynx musculeux (succion rythmique) Lèvre II-A. NEMATOIDES ECDYSOZOA II-A. NEMATOIDES II-A-1. Généralités Nerfs des organes sensoriels labiaux Principales fonctions Système nerveux Anneau nerveux (autour de l'œsophage) Commissures Système nerveux orthogonal Cordon ventral Dos Cordon dorsal → Cordons longitudinaux vers l’arrière de l’animal Cordons latéraux Ventre (ex. Ascaris, vue ventrale) Cordons longitudinaux Collier péri-œsophagien → anneau/collier nerveux duquel partent 8 cordons longitudinaux reliés par des commissures transversales → 1 ventral, 1 dorsal et 3 paires de latéraux ECDYSOZOA II-A. NEMATOIDES II-A-1. Généralités Principales fonctions Reproduction Ex. Ascaris ♂ ♀ Testicule Oviducte Vagin Utérus Gonochorisme avec dimorphisme sexuel (femelle + grande que le mâle) Reproduction uniquement sexuée, fécondation interne Spermiducte Ovaire Vésicule séminale Rectum Cloaque Cloaque Spicule (copulation) Appareil génital femelle : Ovaires spiralés qui donnent au niveau d’un conduit génital = oviducte, les gamètes transitent dedans et arrivent dans les 2 utérus (partie élargie) → stockage, qui convergent vers vagin contractile débouche par le pore génital Appareil génital mâle : Testicule spiralé Conduit génital = spermiducte (ou canal déférent) qui débouche au niveau de la vésicule séminale qui elle débouche au niveau du cloaque → débouche le TD et la vésicule séminale Cloaque relié à l’extérieur par un organe érectile = pénis appelé spicule Courbure → permet de s’accoler à l’orifice génital femelle ECDYSOZOA II-A. NEMATOIDES II-A-2. Les différents groupes: quelques exemples Nématomorphes Arthropodes ECDYSOZOA NEMATOIDES Nématomorphes (vers gordiens) Nématodes Larves parasites obligatoires des Arthropodes (exclusivement) Système digestif non fonctionnel chez l’adulte Reproduction sexuée en milieu aquatique 10 ECDYSOZOA II-A. NEMATOIDES II-A-2. Les différents groupes: quelques exemples Nématodes Arthropodes ECDYSOZOA NEMATOIDES Nématomorphes Nématodes Lèvres Caractères dérivés : Sensilles (sortes de soie avec structure sensorielles à la base) fonction de mécanorécepteurs : 3 anneaux autour de la bouche Amphides (Chémorécepteurs , sensible au et à la T°C) : massifs cellulaires Sensille touché autour de la bouche Entre 3 et 13 neurones par amphibes 11 ECDYSOZOA II-A. NEMATOIDES II-A-2. Les différents groupes: quelques exemples Nématodes Appareil excréteur Système excréteur unique : les cellules de Renette (sans protonéphridies) → cellules de Renette diffusent à l’intérieur du pseudo-coelome, origine ectodermique Elles vont récupérer les déchets du métabolisme et vont les évacuer au niveau du pore excréteur ventral Forme ancestral (nématodes libres) : grosse cellule Canal excréteur Parasites : grosses cellules vont dégénérer et former des petits canaux → plus de vraies cellules de Renette 12 ECDYSOZOA II.A. NEMATOIDES II-A-2. Les différents groupes: quelques exemples Nématodes Quelques exemples Entomopathogènes: auxiliaires de cultures Hanneton Cycle classique d'un nématode entomopathogène Larves de certains coléoptères (vers blancs) les racines Otiorhynque de la vigne 13 ECDYSOZOA II-A. NEMATOIDES II-A-2. Les différents groupes: quelques exemples Nématodes Quelques exemples pas Filaire de Bancroft (Wuchereria bancrofti) 2 hôtes Chez le moustique (Culex) Chez le moustique à retenir Eléphantiasis Durée de vie des vers adultes: 15-20 ans Piqûre d'un moustique porteur L3 dans les parties buccale de Culex Migration du stade L3 vers le tube digestif, puis remontée vers la bouche Passade l'intestin moyen vers les muscles thoraciques (Stade L1) puis mue en L2 et L3 Système lymphatique (stade adulte et reproduction) Migration des microfilaires dans le sang Ingestion par un moustique Peloton obstruant les vaisseaux lymphatiques ECDYSOZOA II-B-1.Généralités SPIRALIENS II-B. ATRHROPODES arthron "articulation" podos "pied" PROTOSTOMIENS Arthropodes ECDYSOZOA Nématoïdes Le + grand groupe de la diversité animale (77,7% des espèces) Présence dans tous les milieux : terre, mer et eau douce ± 1,1 M d'espèces Impact économique et écologique considérable : consommation, pollinisation, décomposition, vecteurs de maladies, ravage de cultures… 15 ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES arthron "articulation" podos "pied" II-B-1.Généralités sclérite Appendice pluri-articulé Ostia (ouvertures du "coeur" Métamérie (convergence avec les Annélides) Aorte dorsale avec souvent des métamères fusionnés en (cœur) tagmes Plaques cuticulaires articulées (sclérites) autour de chaque métamère Appendices pluri-articulas terminés par des griffes (structures de base) hémocoele Système circulatoire ouvert : aorte discale cœur) s’ouvrant dans un hémocoele 16 ECDYSOZOA II-B-1.Généralités II-B. ATRHROPODES Tagmes : série de métamères dont les appendices sont impliqués dans les mêmes fonctions Notion de tagme: Différents tagmes suivant les groupes Ex. Myriapodes Tête Tronc 2 tagmes : Tête : appendice sensoriels et prise alimentaire Tronc : appendices locomoteurs Opisthosome Prosome 3 tagmes Tête : appendices sensoriels et de Abdomen prise alimentaire Thorax : appendices locomoteurs de marche → pattes angulatoires Abdomen : sans appendices ou appendices natatoires Céphalothorax (parfois) Thorax Tête Tête parfois soudée au thorax par une carapace : céphalothorax Ex. Malacostracé décapode 3 tagmes : Tête : appendices sensoriels et prise alimentaire Thorax : appendices locomoteurs : pattes et ailes Abdomen : sans appendices 2 tagmes : Propose : appendices sensoriels, prise alimentaire, locomoteurs Opisthosome : sans appendices Ex. Chélicérates Ex. Insecte (Hexapode) 17 ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2. Les principaux groupes d'Arthropodes Tardigrades ("ours de mer") Panarthropodes Onychophores ("Péripattes") Chélicérates Euarthropodes Mandibulates (Antennates) 18 ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2.1. LES CHÉLICÉRATES Chélicères (Ch.) Euarthropodes Chélicérates Pédipalpe (Pp.) Prosome Mandibulates (Antennates) Opisthosome Caractères dérivés : 3 2 tagmes : prosome (avant) porte l’ensemble des appendices et un opisthosome (sans appendices) 4 2 Paires d’appendices spécifiques en avant : les chélicères → 2 branches de chaque côtés (pinces) 1 2nde paires d’appendices : pédipalpes (fonction tactile) → 6 paires d’appendices sur le prosome au total Pp. Ch. 19 ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2.1. LES CHÉLICÉRATES Opisthosome vestigial Pycnogonides Chélicérates Mérostomes Euchélicérates Euarthropodes Opisthosome développé Arachnides Mandibulates (Antennates) 20 ECDYSOZOA Chélicérates II-B-2.1. CHELICERATES a- Pycnogonides Chélicérates exclusivement marins (vague aspect d’araignée) Opisthosome réduit Chaque patte : 9 petits segments → articles Trompe : proboscis pour capturer les proies Ch. Pp. Pycnogonides Mérostomes Euchélicérates Arachnides 5ème paire de patte qui porte la trompe : ovigère → que les mâles → vont porter les oeufs Proboscis II-B. ATRHROPODES Pattes avec 9 articles Ovigère Opisthosome relictuel 21 ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES Pycnogonides II-B-2.1. CHELICERATES Mérostomes b- Mérostomes (Xiphosures) Chélicérates exclusivement marins (4 espèces actuelles) Prosome en bouclier à faire à cheval Euchélicérates Arachnides Bouche reculée, côté ventral et entourée par la base des pattes Appendices lamellaires (servent de branchies) sur l’opisthosome Pédipalpes locomoteurs (5 paires de pattes) Pédipalpe locomoteur Limule Bouclier sur le prosome → 5 paires de pattes Ch. 1 2 3 4 En forme de fer à cheval Telson En forme d’épée Bouche entre les "cuisses" Appendices respiratoires sur l'opisthosome 22 ECDYSOZOA Chélicérates II-B-2.1. CHELICERATES c- Arachnides II-B. ATRHROPODES Arcahné "araignée" Pycnogonides Mérostomes Euchélicérates Arachnides Stigmate Chélicérates terrestres, le + diversifié Respiration aérienne : trachées et/ou poumons Opisthosome développé mais appendices abs ou réduits Cuticule Trachée 23 ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2.1. CHELICERATES c- Arachnides Exemples de lignées d'Arachnides Aranéides (araignées & mygales) Euchélicérates 6-8 yeux Mérostomes pédicelle Arachnides Araignée-loup La malmignatte filières 24 Tégénaire La mygale commune Rétréssiement entre prosome et opistosome —> pédicelle Champ occulaire : 6 à 8 yeux Filières : soies Chélicère dans le sens vertical chez les mygales ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2.1. CHELICERATES c- Arachnides Exemples de lignées d'Arachnides Aranéides (araignées & mygales) Ocularium Mérostomes Opilionides (faucheux) Pp. Euchélicérates Arachnides Caractère ancestral des chélicères est conservé : 2 branches autotomie Yeux à l’extrémité d’une protubérance : ocularium → pédoncule dorsal Ch. Ch. ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2.1. CHELICERATES c- Arachnides 5 - 8,5 cm Exemples de lignées d'Arachnides Aranéides (araignées & mygales) Opilionides (faucheux) Pédipalpe se termine par des pinces Mérostomes Ch. Scorpionides prosome mésosome métasome Arachnides Glande à venin Pseudocorpionides opisthosome Opisthosome 2 sous-parties : - Large = mésosome - Queue = métasome qui se termine par la glande à venin Pp. Buthus occitanus scorpion languedocien « pléopode », cyéma « qui incube ») Branchies lamellaires Branches lamellaires Ponte crevette géante tigrée Décapodes Pléocyémates Stomatopodes Dendobranchiata Pénéidés ("Gambas") Péracarides Euphausiacés (Krill) Eucarides Décapodes Crevettes benthiques (+rs sousgroupes) Crevette rose → Vivent dans les fonds marins Crevette grise Crevette nettoyeuse cigale de mer Pléocyémates Achélates langouste → 1ère paire de patte angulatoire sans pinces, abdomen très développé Homard Astacoures Ecrevisse Eau douce Langoustine → Abdomen développé, 1ère paire de patte transformée en grosses pinces (=2) Décapodes Pléocyémates (suite) Dendobranchiata Pénéidés ("Gambas") Crevettes benthiques (+rs sous-groupes) Achélates Astacoures Pléocyémates Abdomen replié/ courbé 5ème paire de patte tjrs très réduite par rapport aux autres Grosse pince au niveau de la 1ère paire de patte Anomoures Pagures Galathée Brachyoures (Crabes, araignée) Tourteau Abdomen très réduit et entièrement caché sous le céphalothorax Etrille Araignée ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2.2. MANDIBULATES b. Pancrustacés b2- Hexapodes Myriapodes Tête Généralités Prothorax Mésothorax Ostracodes Thorax Métathorax Branchioures Copépodes Cirripèdes Pancrustacés Abdomen Malacostracés Branchiopodes 3 paires de pattes thoraciques → 6 Rémipèdes Hexapodes Thorax : 3 segents (pro, méso, métathorax) Perte de la seconde paire d’antennes (= 1 seule paire d’antenne) et de la plupart des appendices abdominaux Vie terrestre → respiration trachéenne ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2.2. MANDIBULATES b. Pancrustacés b2- Hexapodes Protoures Les différents groupes d'Hexapodes Pièces buccales internes (ento = dans ; gnathe « machoires) Hexapodes de litières, jamais d’ailes, pas de métamorphose Hexapodes Diploures "Entognathes" Insectes Pièces buccales externes Archeognathes (Machilis) Zygentomes (Thysanoures) Ptérygotes } ËË Collemboles Pièces buccales externes Machile Pas d’ailes "Aptérygotes" 41 3 appendices terminaux externe : 1 épipode au milieu et 2 cerques autour Lépisme (poisson d'argent) ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES II-B-2.2. MANDIBULATES b. Pancrustacés b2- Hexapodes Les différents groupes d'Hexapodes Hexapodes "Entognathes" Ailes sur thoraciques (T2 et T3) «Aptérygotes» Archeognathes Insectes Zygentomes Ptérygotes Perte secondaire des ailes en cas d’abs (poux, puces, certains pucerons) ECDYSOZOA B-2.2 MANDIBULATES b. Pancrustacés b2- Hexapodes Ailes ne pouvant pas reposer sur le dos à cause des articulations des ailes elles ne peuvent se rabattre II-B. ATRHROPODES 1ère paire de patte drésée vers l’avant 3 pièces terminales : 2 paires de cerques et 1 épipode (tige au dessus de l’anus) Ephemeroptera Paléopères Insecte dont stade larvaire en milieu d’eau douce, vie + longtemps que le stade adulte Odonata PTERYGOTA Tête et yeux volumineux Abdomen effilé = long et fin Néoptères Articulation des ailes permet le rabattement sur la face dorsale de l’abdomen ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES B-2.2 MANDIBULATES b. Pancrustacés b2- Hexapodes Adulte Ephemeroptera Paléopères Odonata PTERYGOTA Juvéniles Polynéoptères Cf.TP BOA2 Dermaptera (perce-oreille) Phasmatodea (Phasmes) Orthoptera (sauterelles, criquets, grillons) Néoptères Ailes capables de reposer sur le dos Mantodea (mantes) Blattodea (Blattes) Isoptera (Termites) Eumétaboles 44 Polynéoptères : - similitude entre le stade juvénile et le stade adulte (forme et écologie), la seule différence est la taille des ailes et la taille - pièces buccales de type broyeuses Dermaptera : - élytre de petite taille : ailes antérieures rigidifiées/sclérifiées(opposé : ailes membraneuses) - cerques « en forceps » - 2ème paire d’aile + larges, se plie sous la forme d’un éventail, texture de peau morte Phasmatodea (phasmes) : - mimétisme : leurs formes ressemblent à des éléments dans le milieu → phasmes peuvent ressembler à des brindilles = phasmes bâtons → phyllie : phasmes ressemblent à des feuilles Orthoptera : - dernière paire de patte très développée et adaptée au saut, robuste - ailes antérieures forment des élytres (= sont rigidifiées) Mantodea : - prothorax très allongé (1er segment du thorax) - tête en forme de triangle - pattes antérieures transformées en pattes ravisseuses (puissantes griffes) → insecte prédateur Blattodea : - pronotum très développé (carapace du 1er métamère thoracique) en bouclier → masque partiellement la tête de l’animal - antennes formées de plusieurs segments (= multi-articulées et filiformes) Isoptera : - les reproducteurs ont 2 paires d’ailes de même taille (antérieure et postérieure) ECDYSOZOA II-B. ATRHROPODES B-2.2 MANDIBULATES b. Pancrustacés b2- Hexapodes Pièces buccales de type piqueur-suceur Ephemeroptera PTERYGOTA Paléopères Odonata Grande taille de leurs griffes permettant de s’accrocher aux phanères Polynéoptères Néoptères P A R A N E O P T E R E S Pou Phthiraptera (ou poux) Cigales Hemiptera Eumétaboles Aile antérieure fait le double de la taille des ailes postérieures Pucerons Punaises Holométaboles 45 II-B. ATRHROPODES B-2.2 MANDIBULATES Holométaboles (endoptérygotes) (80% des insectes) b. Pancrustacés b2- Hexapodes Paléopères Polynéoptères Pupe (Diptères) Chrysalide (papillons) Phthiraptera (ou poux) Néoptères Hemiptera Coleoptera Eumétaboles Holométaboles Différences marquées entre stade larvaire et stade adulte (morphologie, régime alimentaire, écologie) Dvlpt interne des ailes dans un stade immobile → stade nymphal (cesse de s’alimenter) → 80% des insectes en font parti Hymenoptera Lepidoptera Diptera Ailes que chez l’adulte → (imago) Siphonaptera (ou puces) 46 Coleoptera : - « coléos » = étui, en référence à leurs ailes antérieures très rigidifiées, masquent et protègent la deuxieme paire d’ailes → ordre animal le + important en terme de diversité en forme, milieu de vie et nb d’espèces Hymenoptera : - présence d’un étranglement entre le thorax et l’abdomen = pédoncule - pdt le vol, les ailes sont associées par un système d’accrochage (par des crochets) Lepidoptera : (papillon de jour papillon de nuit, mites) - « lépidos » = écailles, écailles recouvrent les larges paires d’ailes, souvent très colorées - Pièces buccales sont transformées en trompes spiraliques pour lécher le nectar Diptera : (cousins, taons) - Une seule vraie paire d’aile, la 2ème paire est transformée en balancier (= est réduite) : sert équilibrer le corps Siphonaptera : - développement de la dernière paire de patte = pattes sauteuse - pièce buccale de type piqueur-suceur - organismes hématophages II-B. ATRHROPODES B-2.2 MANDIBULATES Holométaboles (endoptérygotes) (80% des insectes) b. Pancrustacés b2- Hexapodes Paléopères Polynéoptères Néoptères Pupe (Diptères) Chrysalide (papillons) Phthiraptera (ou poux) Hemiptera Coleoptera Eumétaboles Holométaboles Hymenoptera Lepidoptera Diptera Siphonaptera (ou puces) 46