Arthropodes 2BIOS01 10/11

Qu'est-ce qu'un Arthropode et ses caractéristiques?

Un Arthropode est un animal, et fait aussi partie des cœlomates doté d'un corps segmenté, c'est-à-dire que son corps est divisé en plusieurs parties, appelées segments (généralement trois appelées tête, thorax et abdomen; il peut cependant y en avoir moins ou plus).
Les Arthropodes possèdent également un exosquelette, appelé aussi cuticule, et des appendices articulés.

• voir Annexe Arthropodes 1

Les Arthropodes sont des animaux de taille relativement petite, en effet, il n'y en a que peu qui dépassent la taille du pouce, parce que l'exosquelette doit supporter la traction des muscles, un animal trop grand ne pourrait donc pas se déplacer en raison de l'épaisseur et donc du poids que ferait son exosquelette. De nombreux Arthropodes ont un œil composé, c'est-à-dire que leur œil est composé de nombreuses unités visuelles indépendantes, ils ont des organes sensoriels développés, comme leurs yeux, leurs récepteurs olfactifs et, pour certain, leurs antennes, qui leur permettent de toucher et de sentir. Ces organes sensoriels leur permettent de capter les stimulus émis par leur environnement. Le système circulatoire des arthropodes est ouvert et ils ont un intestin tubulaire qui s'étend de la bouche à l'anus. La bouche, ou plus précisément les pièces buccales, a un mouvement horizontal et non vertical. Les Arthropodes sont des animaux qui font partie de la classe qui ont le plus grand nombre d'individus dans tout le règne animal. Ils comptent pour environ 2 tiers des espèces répertoriées. De plus, certains fossiles laissent croire que le premier animal qui soit passé du monde aquatique au domaine terrestre serait un Arthropode.

Qu'est-ce qu'un exosquelette?

L'exosquelette est un squelette externe constitué de couches de protéines et de chitine polysaccharidique. Suivant les endroits l'exosquelette peut être solide et épais comme une armure à certain endroits sensibles du corps ou flexible et mince comme du papier à d'autres endroits, comme les articulations. Il sert de protection et de points de fixation pour les muscles qui permettent de faire bouger les appendices. L'exosquelette est relativement imperméable et ne grandit pas, l'Arthropode est donc obligé de muer quand elle devient trop petite pour lui.

Qu'est-ce qu'un cœlomate?

Les cœlomates sont des animaux triploblastiques, dont font partie les Arthropodes, et qui possèdent un cœlome, c’est-à-dire une cavité interne secondaire limitée par un troisième tissu qui se différencie lors du développement embryonnaire (gastrulation). C'est dans cette cavité que baignent la plupart des organes.

Qu'est-ce qu'un triploblasique?

Le triploblasique est un animal dont l'embryon s'organise en trois feuillets embryonnaires au cours de la gastrulation. Ces trois feuillets sont l'ectoderme, l'endoderme et, particularité des triploblastiques, le mésoderme.

Qu'est-ce que le mésoderme?

Le mésoderme, par opposition à l'endoderme et à l'ectoderme, est le feuillet cellulaire intermédiaire de l'embryon des métazoaires (organismes eucaryotes pluricellulaires mobiles et hétérotrophes). qui se met en place au moment de la gastrulation. Les cellules, qui en dérivent, forment en tout les organes internes à l'exception du système nerveux (dérivant de l'ectoderme), et des organes des systèmes digestif et respiratoire (issus de l'endoderme).

Qu'est-ce que la gastrulation?

La gastrulation est la troisième étape du développement des métazoaires. Elle consiste en la mise en place des tissus fondamentaux de l'embryon (ou feuillets), par migration cellulaire.

Qu'est-ce qu'un système circulatoire ouvert?

Un système circulatoire ouvert est un système où l'hémolymphe, l'équivalent du sang dans un système circulatoire clos. L'hémolymphe coule à travers des cavités entre les organes internes au lieu de circuler dans des vaisseaux fermés comme les veines ou les artères. Chez les insectes, le système circulatoire est principalement constitué par un vaisseau longitudinal qui fonctionne de la même manière qu'un cœur.

Les échanges gazeux chez les Arthropodes

Les Arthropodes possèdent plusieurs organes différents qui servent aux échanges gazeux. Ils permettent la diffusion des gaz respiratoires malgré la présence de l'exosquelette. Les espèces aquatiques sont pourvus de branchies et les Arthropodes terrestres ont un système de trachées, c'est-à-dire de conduits amenant l'air à l'intérieur par les pores de la cuticule.

Les branchies

Les branchies sont des organes internes ou externes permettant aux animaux aquatiques de respirer en extrayant l'oxygène de l'eau.

Quelles sont les principales classes d'Arthropodes et leurs caractéristiques?

Le groupe des Arthropodes est principalement constitué de quatre classes:

1. les Arachnides
2. les Insectes
3. les Myriapodes
4. les Crustacés

Les Arachnides: Les membres appartenant à cette classe possèdent 4 paires de pattes, leurs pièces buccales sont deux chélicères, c'est à dire des pinces ou des crochets à venin, et ils possèdent également une paire de pédipalpes. Les pédipalpes ressemblent à des pattes mais il leur manque un segment et elles ne servent pas à la locomotion. Chez les araignées mâles, par exemple, elles sont des organes copulatoires spécialisé et chez les scorpions, des grandes pinces. Les arachnides sont le plus souvent carnivores, mais les acariens, qui sont principalement herbivores, sont la plus grande exception à cette règle. Le plus souvent, les araignées ne peuvent ingérés que de la nourriture qui a été liquéfiée d'abord. C'est pourquoi elle injecte dans le corps de leur proie, grâce à leurs crochets, un produit qui la liquéfie de l'intérieur. Cette classe comprend entre autre les araignées, les scorpions et les tiques, et ses membres sont surtout terrestres, mais pas exclusivement.

Les Insectes: Les insectes sont pourvus d'une paire d'antenne et de 3 paires de pattes. Certains d'entre eux possèdent également une, voir deux paires d'ailes. Leurs appendices sont uniramés, c'est à dire à une seule branche, et leurs pièces buccales sont des mandibules. Cette classe est celle qui est la plus représentée, que ce soit par le nombre d'espèces ou par le nombre d'individus. En effet, les insectes représentent plus de la moitié des espèces répertoriées. De plus, les insectes ont colonisé tout les milieux, que ce soit sur la terre, ou dans l'eau douce ou salée. Les coléoptères, les abeilles, les mouches et les puces font partie de cette classe, qui est très diversifiée.

Les Crustacés: Les crustacés ont des mandibules (mâchoires servant à mordre) pour pièces buccales, et leurs appendices sont biramés, c'est à dire qu'ils ont deux branches. Les crustacés sont les seules arthropodes à posséder deux paires d'antennes, et la plupart d'entre eux possèdent des sexes séparés. Les individus ce cette classe sont essentiellement aquatiques. En effet, dans cette classe se trouvent entre autre les homards, les crabes, les crevettes et isopodes.

Les Myriapodes: Les individus de cette classe ont eux aussi des mandibules, et ils possèdent une tête, suivie de beaucoup de métamères sur lesquels sont rattachés des appendices uniramés. Cette classe est composée par les chilopodes (centipèdes) et les diplopodes (millipèdes). Ces deux sous-classes sont respectivement carnivores et herbivores.

• Voir Annexes Arthropodes 2 et 3

Quels sont les avantages et les inconvénients à être un Arthropode ?

Avantages :

- Cœlome : il laisse un espace où les organes peuvent se développer. L'hémolymphe qu'il contient facilite la circulation, et peut servir à tamponner les variations de températures et à absorber les chocs. Enfin, il permet au tube digestif de se mouvoir indépendamment du corps de l'animal.

- Exosquelette : Leur squelette externe leur apporte une protection efficace contre les attaques puisqu'il porte le rôle d'une armure. De plus, grâce aux segment de l'exosquelette, qui sont très mobiles, les arthropode peuvent s'adapter facilement à presque toutes les situations.

- Les Arthropodes étant des organismes assez simples, ils s'adaptent très facilement à leur environnement. C'est pourquoi on peut les trouver dans tout les milieux et qu'ils ont, au cours du temps, développé beaucoup de changements, d'adaptations ( exemple: les pinces du crabe ou du scorpion; les ailes des insectes )

Inconvénients :

- Étant donné qu'ils ont un exosquelette assez lourd, ils ont une taille petite et ne peuvent pas atteindre plus de quelque cm.

- L'exosquelette ne grandissant pas, l'animal doit obligatoirement muer pour en avoir un à sa taille. Ce qui fait qu'au moment de la mue il sera très vulnérable car il n'a plus sa protection qui est l'exosquelette.

Où peut-on les trouver?

On retrouve des Arthropodes en abondance dans des habitats divers, tant dans les montagnes neigeuses, tant dans les déserts, mais aussi dans les forêts tropicales, donc dans toute la biosphère.

Quel est leur moyen de locomotion?

Les Arthropodes se déplacent dans tout les milieux, que se soit dans l'eau ( crustacés ), sur la terre ( arachnides, myriapodes, certains insectes ), ou dans l'air ( certains insectes ). En effet, une partie des insectes possède des ailes, ils peuvent donc voler. Cette capacités est d'une grande importance pour la pollinisation, dans laquelle les insectes jouent un rôle important.

L'exosquelette et la présence d'appendices articulés procure aux Arthropodes un avantage locomoteur. D'une part,l'exosquelette procure la rigidité nécessaire au mouvement, fournit des points d'attache solides pour les muscles et des points d'appui pour des mouvement de levier. D'autre part, les appendices permettent à l'animal de se déplacer sans avoir à utiliser toute sa musculature comme chez les animaux qui dépendent d'un squelette hydrostatique (squelette formé par une cavité fermée remplie de liquide et entourée d'une paroi qui contient des muscles orientés dans différentes directions. Les contractions de ces muscles assurent la rigidité du squelette ou changent la forme de l'organisme pour lui permettre de bouger.).

Le vol chez les Arthropodes:

Dans les Arthropodes, la classe dont certains des membres sont capables de voler sont les insectes. Ils sont munis d'ailes pour pouvoir se déplacer en plus des pattes. cela leur permet de se déplacer aussi bien sur terre que dans l'air. Les ailes sont des excroissances de la cuticule, et pour certains insectes, elles battent à une vitesse qui atteint plusieurs centaines de cycles par seconde. Ce sont des muscles qui font ployer la cuticule du thorax qui permettent aux ailes de battre. Le changement d'angle des ailes, permis par ces muscles, permet à chaque battement de soulever l'insecte, qu'il se fasse vers le haut ou le bas.

• Voir Annexe Arthropodes 4

Le rôle des insectes dans la pollinisation:

Les insectes, grâce à leur capacité de voler, jouent un rôle important dans la pollinisation. En effet, bon nombre d'espèce d'insectes se nourrissent du pollen, et le transporte involontairement d'une plante à une autre. En effet, lorsque l'insecte se nourris, un peu de pollen se dépose également sur son corps et ses pattes.

• Voir Annexe Arthropodes 5

De quelle manière et de quoi les Arthropodes se nourrissent-ils?

Les Arthropodes, étant hétérotrophe, se nourrissent de matière organique, vivante ou morte. La structure de leur tube digestif et de leurs pièces buccales varie selon leur régime alimentaire, donc de leur espèce.

Comment les Arthropodes se reproduisent-ils?

Les Arthropodes ont une reproduction sexuée, sauf exception, et se reproduisent grâce à des œufs. Le développement des Arthropodes se fait grâce à des mues. Durant le développement de certaines espèces se produisent des changements de forme brusque, autrement dit des métamorphoses ( ex: papillon, libellule, etc. ), alors que pour d'autre, le développement est direct. Lors des mues, le nouvel exosquelette met environ 48 heures à se durcir. Pendant cette période, l'Arthropode est vulnérable, car privé de sa carapace.

Références

- Wikipédia - Raven - Cambell

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