Arthropodes 2BIOS05 10/11

Les Arthropodes

Où se situent les arthropodes dans la classification?

L'embranchement des arthropodes fait parti du règne des animaux et du domaine des eucaryotes. L'embranchement des arthropodes possèdent deux sous-embranchements: les chélicérates et les mandibulates. Ces sous- embranchements sont eux-mêmes divisés par d'autres classes ( sous-classes et ordres). Par exemple: La Limule fait partie de l'embranchement des arthropodes, du sous-embranchement des Chélicérates, de la classe des Mérostomes. Le Scorpion a le même embranchement et le même sous-embranchement que la Limule mais sa classe est celle des arachnides.

• Domaine: Eukaria

• Règne: Animalia

• Embranchement: Arthropoda

• Sous-embranchement: Chélicérate

• Classes: Mérostome & Arachnide

• Sous-embranchement: Mandibulate

• Classes: Crustacé & Myriapode & Insecte

Quelle est l'étymologie du mot "arthropode"?

L'étymologie du mot "arthropode" vient du grec ἄρθρον (arthron) qui signifie "articulation/articulé" et de ποδός qui veut dire "pieds" (podos). Cela donne donc "pieds articulés" (arthropoda).

L'origine des arthropodes

Les premiers animaux vivaient dans l'eau, car celle-ci leur fournissaient tout ce dont ils avaient besoins pour vivre ( lieu de nutrition, protection contre les rayons UV). Les cnidaires sont les premiers a avoir développer les muscles et le système nerveux. Tandis que les ancêtres des planaires ont évolué en ayant une tête, un cerveau primitif et un sens stéréophonique. Cependant, les arthropodes sont les premiers êtres vivants à avoir franchis l'étape eau/terre et sortent de l'eau. Surtout parce qu'il y a toujours des arthropodes qui vivent dans les mers (crabes) et parce que les larves chez certains arthropodes vivent dans l'eau. Bien sûr, ce changement prit beaucoup de temps. Les ancêtres des arthropodes ont du subir des modifications de leur corps, sorte d'adaptation à la vie terrestre.

L'adaptation des arthropodes à la vie terrestre

• La principale évolution des arthropodes: l'exosquelette & les pattes.

D'abord, les arthropodes sont caractérisés par leur nombres de pattes articulées très utiles pour avoir une grande stabilité et lui permet d'amortir des chocs. De plus, ils peuvent se déplacer sur des terrains accidentés et difficiles d'accès (adaptation à presque toutes les situations). Évidemment, celles-ci servent aussi à se nourrir. L'exosquelette (protection externe dure qui peut-être comparé à la colonne vertébrale chez les vertèbres), lui aussi, sert de protection nécessaire à la vie sur terre et c'est ce qui les rendent aussi fort dans la hiérarchie du monde marin. Cette exosquelette est une caractéristique qui définit principalement un arthropode. De ce fait, ce sont les premiers animaux à avoir développer des membres aussi efficaces.

Quelle est l'anatomie générale des arthropodes?

Malgré les différentes classes d'arthropodes, ces animaux ont tous plusieurs points communs: Ils sont tous triploblastiques, cœlomates, protostomiens et ils possèdent tous une symétrie bilatérales. Bien sûr, tous ne vivent pas sur terre, il y a certains type d'arthropodes marins, d'autres sont dulçaquicoles ou simplement terrestres. Leurs corps se composent de plusieurs métamères où sont attachés les antennes, pattes, ailes, ... Ils possèdent un exosquelette rigide formé par de la chitine, une protéine secrétée par l'épiderme. Le système nerveux part des deux ganglions cérébroïdes dorsal et continu dans une chaîne ventrale.Contrairement au cœur qui est dorsal, leurs yeux peuvent être simples ou composés. Il existe trois types de respiration chez les arthropodes: La respiration branchiale, trachéenne ou pulmonaire. Le type de respiration dépend de leurs milieu de vie. La reproduction de ses animaux est toujours sexuée, les cas d'hermaphrodisme sont rares. Les arthropodes peuvent aussi se reproduire par parthénogenèse, c'est à dire qu'ils sont capable de ce reproduire sans le gamète mâle. Bien évidemment, ils ont tous plusieurs pattes locomotrices. Les antennes par contre ne sont pas présente sur chaque organisme.

Quels sont les environnements dans lesquels vivent les arthropodes?

Les arthropodes sont présents dans tout les milieux sur la Terre. C'est aussi pour cela qu'on les appelle les conquérants. Donc on peut les trouver dans leur milieu primitif qui est l'eau, lieu qu'ils dominent depuis la nuit des temps(les homards). Ces arthropodes sont aussi présents sur la terre ferme comme les araignées et des insectes. Certains arthropodes qui se trouvent sur terre et on la capacité de voler, une évolution importante que ces animaux ont été capables de faire et ainsi se répandre sur toute la planète.
Cependant, il y a des arthropodes qui, au début de leur vie, sont des larves et vivent dans l'eau, puis lorsqu'ils atteignent l'âge adulte sortent de l'eau.

Comment se déplacent les Arthropodes?

Le but principal des arthropodes lors de leur déplacement est bien sûr de se nourrir, comme tout les autres animaux. En effet, ceux-ci sont très connus grâce à leur exosquelette composé de chitine (substance azotée sécrétée par l'ectoderme) et à leurs nombreux membres accrochées à leur corps rigide nécessaire au mouvement. Ces appendices fournissent aux arthropodes un point d'appui et leur fournit une grande rapidité de déplacement grâce à ces pattes composés de muscles qui agissent comme des leviers. Les arthropodes font usage de leur pattes lorsqu'ils sont sur terre (araignée et dans l'eau pour nager (crevettes) et aussi pour se déplacer sur le fond de l'eau.
Cependant, les autres arthropodes et surtout la plus part des insectes ont un immense avantage pour se déplacer plus vite et efficacement: le vol. En effet, ces insectes volants peuvent être munis jusqu'à deux pairs d'ailes (papillons, libellules). Donc en résumé, ces animaux ont quasiment développé toutes les façons connues jusqu'à maintenant: le déplacement terrestre (sur pattes), aérien (ailes) et aquatique (ils nagent dans l'eau grâce aux pattes aussi). Ils se déplacent habituellement vers l'avant, mais certains font l'exception à la règle. Ce sont les crabes et les autres espèces liés à ceux-ci, ils se déplacent que sur leur côté!

Comment se nourrissent les Arthropodes?

Tout d'abord, il faut préciser qu'il existe deux parties buccales bien distinctes. Les chélicérates ont des chélicères, ce sont des petits crochets permettant d'injecter du venin. Les mandibulates, eux, ont des mandibules, une sorte de mâchoire. En plus de cette distinction, il existe plusieurs groupes d'insectes: certains mangent des plantes (les phytophages), d'autres boivent du sang ( les hématophages), d'autre encore mangent les excréments (les coprophages), il y a aussi d'autre groupes qui sont saprophages ou simplement omnivores. Dans tout les cas, les arthropodes sont hétérotrophe, ce qui signifie qu'il trouve leurs nourriture par eux-même. Des adaptations de la pièce buccale se sont bien sûr faites par rapport à chaque régime. Il existe quatre grands types de pièce buccale: Les broyeurs, les suceurs, les piqueurs & enfin les broyeurs-lécheurs.

Comment se font les échanges gazeux chez les Arthropodes?

Comme les athropodes possèdent de la cuticule sur leur exosquelette, les échanges gazeux ou par osmose au niveau de l'épiderme. On peut donc dire que les ces différents animaux ont différentes complexes manières de se procurer de l'oxygène:

• Pour les arthropodes vivants dans l'eau:
  

ils ont pouvus de branchies qui sont situées en-dessous de leur carapace (crustacés), on voit de nouveau ici l'importance de l'exosquelette jouant le rôle de protection.

• Pour les araignées ( arachnides):
  

ils possèdent un poumon interne qui a une forme comparable à des pages de livre. Cette forme est du à l'augmentation de la surface de contact avec l'air. De plus ce poumon est ventilé par les mouvements de l'abdomen et l'action d'un squelette hydrostatique interne.

• Les insectes:
  

Les insectes ont un système respiratoire unique et très efficace, cette manière d'échange gazeux est appelé système trachéen. La cuticule est percée de stigmates et ces "trou" sont liés à un réseau de trachées. Celles-ci occupent environ 50% du volume interne de l'insecte! Ensuite, la ventilation est assurée par des sacs aériens qui pompent ou expulsent l'air suivant les mouvements et contractions de ces animaux.

Comment se reproduisent les Arthropodes?

La reproduction des arthropodes est toujours sexuée et donc les sexes sont séparés. Les cas d'hermaphrodisme sont alors très rares. La fécondation est le plus ouvent interne et il y a des nombreux cas de parthénogénèse. Ils sont généralement des organismes ovipares sauf pour quelques exceptions. Les insectes, les acariens, les mérostomes et myriapodes pondent des oeufs qui sont relativement petits.Tandis que les scorpionides (scorpions) et les crustacés sont vivipares et donc ont un comportement semblable aux mammifères.

Les Chélicérates

Les chélicérates sont différenciés des mandibulates grâce à leur anatomie. Ils sont en effet plus primitifs et dépourvus d'antennes. Ils ont ce noms à cause de leurs paires de chélicère, des petits crochets venimeux. A la place des antennes, les chélicérates ont des organes tactiles nommés pédipalpes.

Quelles sont les caractéristiques générales des Mérostomes?

Les mérostomes sont souvent de grand animaux marins hétérotrophes respirant grâce à des branchies. Ils ont un développement direct ce qui veut dire qu'il ne subissent pas de métamorphose au cours de leurs croissance. Par contre, ils muent régulièrement au cours de leurs croissances et ne possèdent pas d'antennes. Exemple: Une Limule.

Quelles sont les caractéristiques générales des Arachnides?

Les Arachnides: Les arachnides appartiennent au même sous-embranchement que les mérostomes, ils ne possèdent donc pas d'antennes. Ils sont généralement terrestres et ont une respiration soit pulmonaires, soit trachéenne. Le corps est divisé en deux partie: le céphalothorax & l'abdomen. Les 4 paires de pattes des arachnides sont reliées au céphalotorax. Leurs développements sont très généralement direct ce qui veut dire qu'ils ne subissent pas de mue durant leurs croissances. Exemple: Une araignée. Voici les trois ordres dont nous avons parlé en classe:

• Les Scorpionides: Ils ont des pédipalpes spécialement bien développés, qui sont transformés en pinces. A l'avant de l'abdomen, il y a quatre paires des stigmates, permettant les échangent gazeux. A l'arrière de l'abdomen se trouve un aiguillon venimeux. Les scorpionides sont des organismes vivipares, ils ne pondent donc pas d'œufs.
• Les Aranéides: Chez les Aranéides, les pédipalpes sont petit et sont remplacés par des organes copulateur chez les mâles. L'abdomen n'est pas segmenté et les filières, qui permettent l'émission de soie, y sont fixés. Ils sont ovipares, et pondent leurs œufs dans un cocon soyeux.
• Les Acariens: Ici, les pédipalpes et les chélicères sont transformés en un rostre, une pièce buccale permettant de piquer et de sucer (comme chez les tiques). Ils sont ovipares, pondent des œufs qui donne des larves à 3 paires de pattes. Une fois adulte, ils auront 4 paires de pattes.

IMG: Anatomie Araignée.gif + IMG: Anatomie Acarien.jpeg

Les Mandibulates

Contrairement au chélicérates, les mandibulates ont une ou deux paires d'antennes. A la place des chélicères, ils ont une paire de mandibules.

Quelles sont les caractéristiques générales des crustacés?

Les crustacés sont des mandibulates aquatiques vivant dans l'eau de mer (marins) ou dans l'eau douce (dulcicole). Ils ont une respiration branchiale: les branchies se situent sur leurs pattes. Le corps est composé de plusieurs métamères (segments). Comme pour les arachnides, les crustacés ont en corps séparé en deux parties, céphalothorax et abdomen. Sur la première partie de leurs corps, on y trouve la tête avec les yeux et les deux paires d'antennes, une paire de mandibules, deux paires de mâchoires et les pattes. Le thorax lui ne porte que les appendices. Ils ont en développement indirect et les plus primitifs ont une larve nageuse caractéristiques: le nauplius. IMG: Nuaplius Developemment.jpeg

Quelles sont les caractéristiques générales des myriapodes?

Comme les crustacés, les myriapodes sont des mandibulates. Par contre, ils vivent sur terre et respirent grâce à des trachées. Le corps est aussi composé d'anneaux, ils peuvent en avoir jusqu'à 180 et peuvent avoir jusqu'à deux paires de pattes par anneaux! La tête est bien distincte et porte l'unique paire d'antennes.

Quelles sont les caractéristiques générales des insectes?

La classe des insectes est un énorme groupe incluant les 4/5 des espèces animales actuellement connues. La plupart des insectes sont terrestres, quoique certains vivent en eau douce, certains encore peuvent voler grâce à une ou deux paires d'ailes d'ailes. Le corps d'un insecte est divisé en trois parties bien distinctes:

• La Tête: Elle est formée de 6 ou 7 segments fusionnés et porte des yeux simples ou composés. L'unique paire d'antenne est aussi attachée à la tête ainsi que toute les différentes parties buccales.
• Le Thorax: Il est composé de trois segments distinct, le prothorax, le mésothorax et le metathorax. Chaque segment possède une paire de pattes, ce qui revient au final à six pattes locomotrices. la ou les paire(s) d'ailes sont reliée(s) aux deux derniers segments.
• L'abdomen: Généralement composé de 11 segments, l'abdomen ne porte quasiment pas d'appendice mais plusieurs orifices comme les orifices génitaux, l'anus et les stigmates respiratoires.

Le développement postembryonnaire est presque toujours indirect, ils subissent en effet plusieurs métamorphoses.

Comment est l'organisation interne de l'Insecte?

• Appareil Digestif: Il comporte trois régions: L'intestin antérieur qui comprend la bouche, les glandes salivaires, le pharynx, l'œsophage, un jabot & un gésier. L'intestin moyen correspond à notre estomac, il y a donc des diastases digestives secrétées par la paroi de l'intestin moyen. La dernière partie est l'intestin postérieur où il y a les tubes de Malpighi(organes d'excrétion), un rectum & se termine par l'anus.
• Appareil Respiratoire: Il est formé de trachées parcourant tout le corps. Les trachées sont directement ouvert sur l'extérieur grâce à des stigmates. Les trachées se composées d'une fine couche de cellules aplaties soutenue par une spirale de chitine. Bien sûr, les stigmates ont un système de fermeture pour éviter que l'eau ou autre particule indésirable entrent.
• Appareil Circulatoire:

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