Arthropodes 01
Que signifie le mot arthropode ?
Le mot arthropode (Arthropoda) vient du grec arthron qui signifie "articulation" et de podos qui signifie "pied" en grecque. Arthropode signifie donc "pied articulé".
Quelles sont les caractéristiques des arthropodes?
Les Arthropodes sont des animaux pluricellulaires invertébrés. Leur caracthéristiques sont:
- Une symétrie bilatérale
- Des pattes articulées (d'où leur nom, voir au dessus)
- Un exosquelette (=squelette externe) qui peut être solide et épais ou souple et fin
- Un corps segmenté (en général en 3 partie tête/thorax/abdomen)
- Un système vasculaire ouvert
voir annexe 1
Quel sont les sous-embranchement de l'embranchement des arthropodes et quels sont leurs caractérisiques ?
Il y 4 sous embranchements :
- Chélicérés (limules, arachnides)
Les Chélicérés sont constitués pour la plus part de prédateurs (arachnides, araignées de mer,...) et ont survécus aux trilobites (classe morte), cependant une grande partie des chélicérés marins se sont éteints. Les chélicérés sont composées du prosoma (=céphalothorax, la tête et le thorax ne font qu'une partie") et un opisthosoma (=abdomen). Ils ne possèdent pas d'antennes, leurs appendices comme les quatre paires de pattes, les pédipalpes (équivalent des mandibules) ou les chélicères (pinces propres aux chélicérés, d'où vient leur nom) sont situé sur le prosoma. L'opisthosoma ne possède pas d'appendices, ou alors de simples branchies.
voir annexe 2
- Myriapodes (millipèdes, centipèdes)
Les Myriapodes sont mandibulates, autrement dit leur corps est divisé en nombreux segments possédant 1 paire (pour les chilopodes) à 2 paires (pour les diplopodes) de pattes. Ces segments sont postcéphaliques (après la tête) Les myriapodes ont une tête bien distincte qui possèdent une paire d'antennes, une lèvre supérieure, une paire de mandibule et deux paires de mâchoires. Les myriapodes sont considérés comme les plus primitifs des arthropodes. Ils sont séparés en 2 grandes classes, les deux sont terrestres, vivent des des endroit plutôt humides (sous les pierres, dans le bois mort ou encore dans le sol) et lucifuges (ils fuient la lumière), il s'agit des diplopodes (ou mille-pattes) et des chilopodes:
- Les diplopodes sont herbivores et non venimeux, cependant pour ce défendre ils vont se rouler en boule et relâcher des substances toxiques. Au niveau écologique, ils contribuent à la création de l'humus, à l'aération et le brassage des couches superficielles du sol.
- Les chilopodes sont carnivores et venimeux (ils possèdent des forcipules, ou crochets venimeux.) Ce sont des prédateurs, et la morsure des plus grands d'entre eux peu être douloureuse pour l'être humain voir même dangereuse pour les bébés et jeunes enfants.
voir annexe 3
- Hexapodes (insectes)
Les hexapodes sont la classe la plus abondante des arthropodes 8et des animaux en général) avec plusieurs millions d'espèces. Leur caractéristiques sont: trois paires de pattes (attachées au thorax), une lèvre inférieure, une paire d'antennes un corps segmenté en trois parties (tête, thorax, abdomen) et généralement une ou deux paires d'ailes (également attachées au thorax).
voir annexe 4
- Crustacé (crabes, homards)
Les crustacés ont un corps composé de trois parties (tête, abdomen, thorax) ou deux (céphalothorax, abdomen) comme chez le homard. Ils ont au moins une paire d'appendices articulés sur chaque partie du corps et deux paires d'antennes. Leur nombre de pattes est variables mais en général, les crustacés en ont 10, 12 ou 14. Parfois la première paire c'est transformée en paire de pinces (comme chez le homard.) Un des point marquant chez les crustacés est qu'ils possèdent un stade larvaire. La majorité des crustacés sont marins, cependant une partie c'est adapté à la vie terrestre comme les cloportes, qui ont quand-même besoin de vivre dans un milieu humide, car ils respirent par des branchies comme tous les crustacés.
voir annexe 5
Quels sont les différents moyens de locomotion de chacun de ces sous-embranchements ?
La majorité des Arthropodes utilisent leurs appendices pour se déplacer, par exemple les espèces aquatiques s'en servent comme pagaie et les espèces terrestres, comme pattes. Les arthropodes peuvent donc : voler, marcher, sauter ou encore nager grâce a leurs appendices.
voir annexe 6
Espèces Aquatiques
Les espèces aquatiques se déplacent en nageant ou en marchant grâce à leur appendices qui leur servent non seulement a la locomotion mais aussi a la nutrition. Les arthropodes aquatiques se servent de leurs appendices comme d’une pagaie ce qui leur donne une certaine vitesse. La nage est favorisée par la contraction des espaces formée entre les appendices, grâce à cela l’eau est aspirée entre les appendices dans la région antérieure puis est expulsée latéralement dans la région postérieure. Les Crustacés primitifs ne peuvent que nager par contre les crustacé supérieur sont doter des appendices qu’ils leur permettent de nager(les pléopodes) et de marcher (les péréiopodes). Chez les Crustacés supérieurs certains peuvent perdre leur capacité a nager par réduction ou disparition des pléopodes et certains peuvent perdre leur capacité de marcher pour la mêmes raison.
Espèce terrestre
Les arthropodes qui vivent sur la terre ferme peuvent marcher, sauter ou encore voler.
La marche : La marche implique une rotation axiale de l’appendice, réalisée par l’article basal (hanche). On distingue quatre phases :
- Élévation de l’appendice.
- Mouvement vers l’avant.
- Abaissement.
- Rétraction vers l’arrière du corps (l’extrémité de la patte reste en contact avec le sol). L’animal se déplace en avant de ce point fixe.
voir annexe 7
Le saut : Les insectes ont adopter le saut qui est avant tout une réaction de fuite.
voir annexe 8
Le vol :
Seul les insectes qui ont des ailes (les ptéryotes) peuvent voler- L’aile de l’insecte est formée à partir de la cuticule .C’est une membrane fine, à la fois légère et flexible, supporté par des nervures chitinisées. On distingue deux types d’adaptation structurale.
- Chez les formes primitives comme chez les Libellules, les ailes sont animées par des muscles directs : ils sont directement rattachés à la base des ailes. Il existe une relation entre les impulsions et les mouvements d’air : une contraction provoque un battement.
- Chez les formes évoluées qui est majoritaire, le mouvement des ailes est obtenu par l’action de muscles indirects qui vont s’attacher aux sclérites thoraciques. Ces muscles changent la forme du thorax, ce qui provoque les battements. Les ailes sont articulées sur le thorax.
voir annexe 9
De quoi sont composées les appendices et a quoi servent elles?
Les appendices se composent typiquement d'une base,formée de deux segments qui portent chacun deux segments latéraux.
La fonction des appendices n'est simple que chez les crustacés inférieurs. Chez tous les autres arthropodes, elles se compliquent et s'adaptent à diverses fonctions. Il en résulte des appendices sensoriels (antennules, antennes) , masticateurs (mandibules, maxillule, maxille, pattes-mâchoires), préhenseurs (pinces, pédipalpes), locomoteurs (pattes à partir des 5 premiers paires d'appendices , nageoires à partir des paires 11 jusqu'au paires 16), reproducteurs (organes d'accouplement) à partir des la 11ème paires d'appendice chez le mâle, etc.
Donc en résumer les appendice servent:
- à la marche,
- à la quête de nourriture,
- à la perception sensorielle,
- à la corpulation et à la défense
Comment leur appareil digestif fonction t-il?
Chez les Arthropodes, l'appareil digestif, nettement distinct, se compose d'un oesaphage et d'un estomac, sauvent accompagné de glandes salivaires et d'appendices hépatiques, puis d'un intestin plus au mains compliqué, qui débauche à l'extrémité postérieure du corps, tantôt à la face dorsale, tantôt à la face ventrale. La bouche est située à la face inférieure de la tête et entourée de pièces pour mâcher au sucer. Chez les Insectes, les Arachnides et les Myriapodes (à l'exception toutefois des Péripates leur intestin est annexé par des organes spéciaux chargés de la sécrétion urinaire; ce sont des tubes filiformes désignés sous le nom de Canaux de Malpighi. Chez les Crustacés, ces organes urinaires sont remplacés sait par des cellules spéciales qui revêtent les parais intestinales (Crustacés inférieurs), soit par des glandes situées à la base des antennes postérieures (Malacastracés) et qui s'ouvrent directement au dehors a la façon des organes segmentaires des Vers.
De quoi est composé leur régime alimentaire?
Les Arthropodes se nourrissent de matière organique, vivante ou morte, ou parasitent parfois d'autres animaux. La structure de leur tube digestif et de leurs pièces buccales varie selon leur régime alimentaire. Les organes excréteurs sont les branchies, les glandes antennaires, les glandes coxales ou les tubes de Malpighi.
Comment se déroule les échanges gazeux entre Arthropodes ?
Les Arthropodes disposent d'une grande variété d'organes spécialisés dans les échanges gazeux. Les organes (spécialisés dans les échanges gazeux) doivent permettre la diffusion des gaz respiratoires. La plupart des espèces aquatiques : possèdent des branchies pourvues d'extensions duveteuses qui maximisent la surface en contact avec l'eau. Les arthropodes terrestres, quant à eux, utilisent leurs structures internes spécialisées dans les échanges gazeux. Ainsi, la majorité des insectes possèdent un système de trachées, c'est-à-dire des conduits qui amènent l'air à l'intérieur, grâce aux pores que contient la cuticule.
Comment fonctionne le système cardiovasculaire des arthropodes ?
Comme beaucoup de mollusques, les arthropodes sont dotés d'un système cardiovasculaire ouvert dans lequel un cœur propulse un liquide appelé hémolymphe(le terme sang ne s'emploie que pour un système cardiovasculaire clos car leur sang n'est pas continuellement dans les vaisseaux sanguins mais baigne les organes internes). L'hémolymphe quitte le cœur par de petites artères qui l'amènent jusqu'à des espaces, qui portent le nom de sinus, entourant les tissus et les organes. Elle retourne ensuite dans le cœur par des pores habituellement munis de valves.
"L'hémolymphe" des Arthropodes peut contenir des pigments respiratoires qui augmentent l'efficacité du transport de l'oxygène et du gaz carbonique vers les organes respiratoires. Les insectes n'ont typiquement pas de pigments respiratoires; leur système trachéen est suffisamment efficace pour qu'ils puissent s'en passer."
voir annexe 10
Expliquer le systèmes nerveux et sensoriels des arthropodes ?
Parmi les organes sensoriels de l'exosquelette, on compte des poils sensibles au son, au toucher, à l'odeur, au goût, à l'humidité ou à la température et, généralement, deux yeux composés ainsi qu'un oeil simple ou plusieurs yeux simples. L'information sensorielle est traitée par le système nerveux central qui consiste en un cerveau relié à une corde nerveuse ventrale faite de ganglions pairs (masses nerveuses) reliés longitudinalement par des paires de connections.
Comment se reproduisent les arthropodes ?
La reproduction chez les Arthropodes est sexuée et les animaux sont dioïques.. Le sperme est généralement transmis à la femelle dans un sac scellé (spermatophore). Ce processus est généralement précédé d'un comportement élaboré. Les jeunes nouvellement éclos sont plus petits que leurs parents et diffèrent de ces derniers par leur forme, leur régime alimentaire et leur comportement. Ils passent au stade adulte en subissant une métamorphose régulée par des hormones.
Seul les insectes subissent la métamorphose, il y a deux types de métamorphose:
- la métamorphose complète.
Chez les mouches et les papillons, la métamorphose est complète. La larve est très différente de l'adulte, et il y a un stade pupe(dans cette pupe, les cellules de la larve désagrègent et libèrent leurs nutriments, qui leur servent à leur développement.) au cours duquel la métamorphose s'effectue.
- la métamorphose incomplète.
Chez les sauterelles, par exemple, la métamorphose est incomplète et les larves ressemblent beaucoup aux adultes (moins les ailes et les organes génitaux).
Est-ce que les arthropodes muent ?
Oui, les arthropodes muent. La mue des arthropodes est essentielle. Les arthropodes muent:
- À cause de la croissance, du fait de leur exosquelette rigide et inextensible, les arthropodes doivent changer de "peau" en grandissant. (Mue de croissance)
- Pour changer de forme, pour passer du stade larvaire au stade adulte et voir pour gagner un nouvel organe. (Mue de métamorphose)
voir annexe 11
Quelles sont les différentes étapes de la mue ?
- 1. L'apolyse, première étape visible de la mue, est le décollement du cuticule (=exosquelette)
- 2. Après l'apolyse, l'arthropode sécrète un liquide appelé liquide de mue ou liquide exuvial qui va digérer les couches internes et les moins dures de la cuticule. Après ce qui est récupéré de cette digestion sera réutilisé pour la nouvelle cuticule.
- 3. L'arthropode va se "modifier", il va changer son apparence interne et/ou externe, grandir ou ajouter de nouveaux organes, comme des ailes. (Notez que ces modifications sont plus nombreuses lors d'une mue de métamorphose que lors d'une mue de croissance.)
- 4. Début de la création de la nouvelle cuticule, faite de plusieurs couches de protéines et de chitine. L'arthropode a alors deux cuticules, la nouvelle en dessous et la vielle au dessus, encore en partie fixée au corps, là ou la nouvelle n'a pas encore été formée.
- 5 Après cela, quand la nouvelle cuticule est suffisamment épaisse, l'arthropode va enlever ce qui reste de son ancienne cuticule en faisant des mouvement réguliers, pour gonfler son corps, en général en avalent de l'air ou de l'eau (en fonction de son milieu de vie, terrestre ou aquatique)
- 6 Pour finir, l'arthropode va sécréter des protéines qui vont permettre de durcir ça cuticule. A la fin de cette étape qui peut durer jusqu'à plusieurs jours chez les gros arthropodes, l'individu va enfin pouvoir retrouver ces aptitudes physiques.
voir annexe 12
Combien d'espèces d'arthropodes y a-t-il ?
On croit que la population mondiale des arthropodes(crustacés, araignées et insectes, entre autres) s'élève à environ un milliard de milliard (1018) d'individus. La plus part sont les insectes
Quelle est la classe la plus abondante des arthropodes ?
La classe des arthropodes la plus abondante est les insectes:
- d'abord en nombre d'individu, environ 80% des animaux sont des insectes
- mais aussi en diversité, avec plus d'un millions d'espèces décrites
De quand date les arthropodes?
On a trouvé des fossiles d'arthropodes terrestres datant d'il y a environ 450 millionsd'années.
Quels sont les premiers arthropodes ?
Les premiers arthropodes appartiennes a une classe, qui maintenant n'existe que sous forme de fossiles. Il s'agit des trilobites, arthropodes marins ayant vécu au paléozoïque Les derniers trilobites ont disparus il y a 250 millions d'années. la classe des trilobites comprenait entre neuf et quinze milles espèces, la majorités d'entre eux étaient de simple petits animaux, souples, qui se nourrisaient en filtrant la vase.
voir annexe 13
Quelles sont nos sources ?
Wikipedia: