Arthropodes 02

Qu'est-ce qu'un Arthropode ?

Les Arthropodes sont des Invertébrés. Ce sont des animaux à symétrie bilatérale et possédant des pattes articulées. Leur nom vient d'ailleurs de cette particularité du grec : "podos" pour pattes et "arthros" pour articulées.
Ils ont donc un squelette externe que l'on appelle exosquelette, puis un corps segmenté en plusieurs parties et des paires d'appendices.
Une autre de leur caractéristique est leur système cardiovasculaire ouvert. L'embranchement des Arthropodes compte environ 1 million d'espèces répertoriées, ce qui équivaut à deux tiers des organismes connus à ce jour. Ils sont abondants dans tous les habitats de la biosphère, mais prédominent surtout sur la terre ferme. Cette branche inclut les Araignées, les Acariens, les Crustacés, les Centipèdes et les Insectes.

bon début. C'est clair, précis et bien écrit.Pierre.brawand 1 janvier 2008 à 17:40 (MET)

Qu'est-ce que l'exosquelette et à quoi sert-il ?

L'exosquelette recouvrant le corps des Arthropodes est une cuticule. La cuticule se compose de couches de chitine polysacchariques et de protéines. L'ectoderme* est celle qui secrète de nouvelle chitine. L'exosquelette est tantôt solide et épais pour les endroits sensibles, vulnérables, tantôt fin et souple pour ceux qui le demandent, par exemple les articulations(pour le mouvement). Dans la cuticule se trouvent des composés organiques qui construisent des liens transversaux entre les protéines de l'exosquelette. Ces liens sont formés là où la protection est la plus importante, ils durcissent donc la cuticule. Chez certains Crustacés, il y a aussi des sels de calcium qui renforcent certaines parties de l'exosquelette.

L'exosquelette permet aux Arthropodes de se protéger des différents prédateurs et dangers. Mais aussi, l'exosquelette fournit un point d'attache pour les muscles permettant de faire bouger les appendices ainsi que pour les organes.
Mais à cause de sa rigidité, l'animal doit se débarrasser de l'exosquelette lors de sa croissance. Pour le remplacer, il en secrète un nouveau, adapter à sa nouvelle taille. Ce phénomène est appelé ecdysis, mais il est plus connu sous le nom de mue.

Ce phénomène nécessite du temps et beaucoup d'énergie exposant donc l'arthropode aux prédateurs et aux dangers.

Lorsque les premiers exosquelettes apparurent chez les Arthropodes marins, ils n'avaient que la fonction de protéger et d'établir un point d'attache pour les muscles de l'animal. Plus tard, ils permettront pourtant aux Arthropodes de s'adapter à la vie sur terre. Cela était dû à la relative imperméabilité de l'exosquelette, évitant donc la déshydratation mais aussi grâce à la rigidité de celle-ci permettant un point d'appui. Tandis que dans l'eau, ils pouvaient tout simplement se déplacer grâce aux poussées d'eau.

Qu'est-ce que la chitine ?

La chitine dérive du mot grec chtinos qui veux dire la tunique. Celle-ci est en fait un polysaccharide semblable à la cellulose. La chitine est une substance azotée qui constitue environ 30 à 50% de la cuticule. Grâce à une matrice protéique qui revêt ses fibrilles* la chitine est un matériel solide et en même temps flexible. De plus, la chitine n'entoure pas seulement l'extérieur du corps, mais aussi les partie antérieures et postérieures du tube digestif.

Qu'est-ce que la segmentation et à quoi sert-elle?

La segmentation à permis aux Arthropodes se déplacer. En effet, leur grosse carapace (l'exosquelette) les en empêche, c'est pourquoi ils ont eu besoin de la segmenter, surtout au niveau des pattes. Voir Annexe Arthropodes 1 ou [1]

Qu'est-ce qu'un appendice et à quoi sert-il?

Les Appendices servent:

• à la locomotion (les pattes)
• à la mastication (mandibule, maxille, pattes-mâchoires)
• à la reproduction (organe d'accouplement
• à leur système sensoriel (antennes
• comme aide pour diverses situations (ex: pour leur défense, pour amener de la nourriture jusqu'aux mandibules etc) (pinces, pédipalpes)

Qu'est-ce que le système cardiovasculaire ouvert des Arthropodes ?

Les Arthropodes possèdent, à l'instar de beaucoup de Mollusques, un système cardiovasculaire ouvert. Un cœur y propulse de l'hémolymphe, un terme désignant un liquide équivalent au sang.

Ils n'ont pas un système vasculaire (dans des vaisseaux), mais lacunaire : l'hémolymphe coule dans des cavités entre les organes internes. Les Arthropodes possèdent une cavité, près de la surface dorsale, d'où l'hémolymphe est propulsé à travers les ostia* dans le corps. Cette cavité est faite de plusieurs parties, séparée par des diaphragmes, ce qui évite que le sang nouvellement pompé ne se mélange à celui déjà utilisé.

L'hémolymphe de certains Arthropodes contient des pigments respiratoires augmentant le transport de l'oxygène et du gaz carbonique vers les organes respiratoires. Les insectes n'en ont pas : l'efficacité du système trachéen (voir question "Comment est-ce que les Arthropodes respirent ?") fait qu'ils peuvent s'en passer.

Quels sont les différents types d'Arthropodes?

Voici les sous-embranchements de l'embranchement des Arthropodes:

• Chélicériformes (aussi appelés Arachnides)
• Myriapodes
• Hexapodes (aussi appelés Insectes)
• Crustacés

Quels sont les critères pour différencier ces types?

Chélicériformes:

• Caractéristiques:
  • Tronc constitué d'une ou deux parties.
  • 6 paires d'appendices : chélicères (=appendices buccaux en forme de pince qui permettent à l'animal de s'alimenter), pédipales (= ) et 4 pairs de pattes locomotrices.
  • Surtout terrestres ou marins.

• Exemples: Araignées, acariens, tiques, scorpions, faucheurs, mites. photo:

Myriapodes:

• Caractéristiques:
  • Tête distincte des autres parties du corps
  • Munie d'antennes
  • Appareil buccal masticateur
  • Herbivore ou Carnivore (dans ce cas venimeux)
  • Terrestre
  • Tronc: chaque ségement comprend 1 ou 2 pairs de pattes locomotrices

• Exemples: Millipèdes (ou diplopodes), centipèdes (ou chilopodes) photo:

Hexapodes (Insectes):

• Caractéristiques:
  • Corps divisés en trois parties (tête, thorax, abdomen)
  • Présence d'antennes
  • Pièces conçues pour mastiquer, sucer et lécher.
  • 3 pairs de pattes
  • En générale, 2 pairs d'ailes
  • Surtout terrestres.

• Exemples: Insectes, collemboles

Crustacés:

• Caractéristiques:
  • Corps divisé en deux ou trois parties
  • Présence d'antennes
  • Pièces buccales concues pour la mastication
  • 3 pairs de pattes (ou plus)
  • Surtout marins et dulcicoles*.

• Exemples: Crabes, homards, écrevisses, crevettes photo:

figures absolument nécessaires ici pour illustrer tout ça de manière visuellePierre.brawand 1 janvier 2008 à 17:52 (MET)

Comment se nourrissent-ils et de quoi se nourrissent-ils ? (à finir)

Chez ce groupe si diversifié, on retrouve toutes sortes de stratégies. Afin de mieux s'adapter, les appendices buccales et le tube digestif ont évolué suivant les aliments dont les arthropodes se nourrissent. La pièce buccale leur serve donc à manger en broyant, en coupant ou en aspirant, elle leur sert même pour l'odorat et le goût.

Les araignées sont des prédateurs utilisant leurs chélicères (appendices modifiés)pour tuer leurs proies. Dans ces chélicèrent, nous trouvons du venin: les araignées tuent donc leur nourriture par enpoisonnement. Les crustacés eux, se nourrissent en se servant de leurs appendices créent un courant afin d'emmener des particules, dont ils se nourrissent, jusqu'à leur bouche. Ils sont donc filtreurs (chez le zooplancton) et détritivores (chez les écrevisses ou homards).

Enfin, les insectes ont leurs pièces buccales modifiées de manière très surprenante. En effet, comme nous l'avons dit auparavant les insectes ont leurs pièces buccales qui ont évolué choisissant de quel aliment ils se nourrissaient. Ces pièces buccales sont séparées en 4 genres

• les broyeurs: sont par exemple les sauterelles qui, à cause de l'abrasion causée par le silice dans le tissu de nombreuses plantes, ont modifié leurs pièces buccales un mandibule fort très sclérifié afin de résister à cette substance. Les broyeurs sont donc les insectes qui ont un mandibule puissant et tranchant qui leur permet de manger des aliments durs tels que des graines ou même des insectes. photo:
  • les broyeurs-suceurs: certains broyeurs se nourrissent seulement d'aliments liquides ou liquifiés. En effet, il y a des broyeurs-suceurs qui se nourrissent d'aliments durs, mais après il ait été liquifié. En effet, dans leurs mandibules en forme de crocs, on peut trouver un canal duquel l'insecte peut injecter de la salive dans sa proie la transformant en bouillie. L'insecte va ensuite pouvoir aspirer l'intérieur de sa proie devenu maintenant liquide. La larve de dytique est l'un des insectes qui utilise cette tactique. photo:
  • les broyeurs-lécheurs: ce genre d'insecte ont une langue formée par la fusion du labium et des maxiles. Il va donc lécher sa nourriture mais ensuite va utiliser sa mandibule afin de pétrir, par exemple chez les abeilles, la cire et la transformer en alvéoles.
• les suceurs: ils ne peuvent pas se nourrir d'aliments solides. Ils ont en conclusion modifier leur mandibule et autres pièces buccales en stylet(une pièce buccale alongée). Celui-ci est composé d'un long tube par lequel la nourriture liquide est aspirée. photo:
  • les suceurs-lécheurs: photo:
  • les suceurs-piqueur: photo:

Comment les Arthropodes attaquent et se défendent-ils?

Les Arthropodes étant eux-même des proies, ils ont dévellopé plusieurs "tactiques" de défense:

• Le fait d'éviter les prédateurs
  • par la migration
  • par la fuite
  • par le camouflage (mimétisme de couleur (papillon) ou mimétisme de forme (les phasmes, prenant l'apparence de feuille))(mettre photo)

• La dissuasion
  • physique
  • chimique (Les Poikilocerus (trouver une photo) extraient des toxines de graminées et les stockent dans des glandes à poison avant de les projeter lorsqu’ils sont attaqués)

• L'imitation d'un prédateur (ex: certains papillons portent des dessins sur leurs ailes qui imitent des yeux d’oiseaux)

Comment se déplacent-ils ?

Les Arthropodes vivant la plus part dans l’eau, comme par exemple chez les crustacés, ont une locomotion de nage et ou de marche , nous verront au cours de l’évolution, différents systèmes.

Ils y a deux genres de crustacés : les primitifs et les supérieurs

• Les crustacés primitifs ont des appendices leurs servant de moyen pour la nutrition et de locomotion. Grâce à un moyen de contraction d’espace formé entre les appendices, l’eau est aspirée à l’intérieur de l’animal, puis expulsée latéralement dans les régions postérieures du crustacé. Ce système permet aux crustacés primitifs de nager. Notez bien que ceux-ci ne peuvent que nager.
• Les crustacés supérieurs sont le passage de la nage à la marche cependant certains peuvent encore nager.

Ces crustacés ont des appendices à la fois nageuses et marcheuses. Au cours de l’évolution, certaines appendices se sont modifiées en se spécialisant dans la nage et d’autres dans la marche.

Chez les Arthropodes terrestres nous avons trois types de locomotion.

• le saut
• le vol
• la marche

Ceux qui ont adopté le saut est une réaction de fuite. Ces Arthropodes ont des pattes allongées afin d’augmenter le temps d’action de saut et contribuent à accroître l’accélération. photo:

Puis, seul les insectes se déplacent grâce à des ailes. Les insectes qui ont adopté ce moyen locomotion sont appelés ptérygotes. Ils on modifié leur cuticule en celles-ci. Les ailes sont une membrane fine, légère et en même temps flexible. Elles sont supportées par des nervures chitinisées. Nous avons deux formes d’aile.

• Forme primitive: Ce sont des ailes animées par des muscles directs qui sont rattachés à la base des ailes.
• Forme évoluée: Les mouvements d’ailes obtenus 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.

Quelle sont leurs différents sens?

Les arthropodes possèdent l'odorat et le toucher. Ceci peut se faire grace à des poils sensoriels qu'ils ont sur tout le corps. Ces poils sont bien encrés et sont des prolongements de neurones sensitifs.

Ils possèdent aussi une exellente vue.

Chez les Arthropodes, il existe deux catégories d'organes pour la vision:

• Les yeux composés. Ils sont composés de milliers d'unités visuelles indépendante, portant le nom de ommatidies. Cela leur apporte donc une excellente vue.

• Les yeux simples ou ocelles, à cristalin unique*. Ces yeux permettent de distinguer la lumière de l'obscurité.

Comment est-ce que les Arthropodes respirent-ils?

Pour pouvoir réspirer les animaux en général dont les Arthropodes vont prélever de l'oxygène soit sous forme gazeuse dans l'air soit sous forme dissoute dans l'eau. Les atrhropodes ont besoin d'un organe permettant la diffusion du gaz respiratoires malgré l'exosquelette.
Ils se sont donc munis chez les Arthropode aquatiques branchies pour pouvoir réspirer dans leur condition de vie et les terrestres eux, ont des structures internes spécialisées dans les échanges gazeux ils se sont donc munis de trachéee ou de poumons. Les insectes par exemple utilisent un système de trachées qui conduisent et amènent l’air à l’interieur du corp de l’insecte grace a des pores dont le cuticule possède. photo branchies:

Comment est-ce que leur système nerveux est-il organisé ?

Le comportement ce fait par le cerveau pour tout les animaux et les humains. Chez les Arthropodes le système nerveux n’est pas très complexe mais quand même plus que les vers plats et que les cnidaires. Leur système est composé de cordons nerveux ventraux ayant des faiscaux de neurones segementés, appelés ganglions. Les nerfs qui relient le système nerveux central au reste du corps est appelé le système nerveux périférique. Nous avons alors l’une de ces premières apparitions de ce système. photo dans campbell p...

Comment se reproduisent-ils ?

Chez les Arthropodes, la reproduction est sexuée et interne la plupart du temps.

La semence mâle est en général transmis un sac scellé (spermatophore) pendant la copulation, mais il peut arriver que pour certains que le mâle la dépose près de la femelle, qui la conserve dans un réceptacle interne (le spermathèque) pour pouvoir se féconder elle-même plus d'une ponte. Ce processus est précédé d'un comportement élaboré suivant l'espèce. Les Arthropodes pondent des œufs qui éclosent et le débrouillent seuls, la mère ayant pris soins de les déposer près d'une source d'aliments suffisants. Les jeunes juste éclos sont plus petits que leurs parents et se distinguent par leur forme, leur régime alimentaire et leur comportement. Ils passent au stade adulte en subissant une métamorphose régulée par des hormones.

Il existe différents stades au cours desquels la larve passera afin d'arriver au stade adulte. Ces stades sont appelés métamorphose dont nous discuterons plus tard.

Qu'est-ce que la métamorphose ?

Tout d'abord sachez que chez les Arthropodes, la métamorphose ne se produit que chez les insectes. Nous avons deux sortes de métamorphoses:

• La métamorphose incomplète (photo)
• La métamorphose complète (photo)

Certains insectes comme la sauterelle subissent une métamorphose incomplète. Le corps de l'insecte juvénile ressemble à celui de l'adulte bien qu'il soit plus petit et dépourvu d'ailes. L'insecte subit une succession de mue qui lui permet d'atteindre la maturité. Lors de la mue finale, l'insecte obtient sa taille définitive, des ailes et sa maturité sexuelle.

Cependant la plupart des insectes comme le papillon ou la mouche subissent une métamorphose complète. Ceux-ci vont passer par un stade larvaire que l'on appelle le plus souvent asticot ou chenille. Ceux-ci ne ressemblent pas du tout aux adultes. Le rôle principal de la larve est de croître et de manger. Durant sa croissance, une gaine externe dure se forme autour de la larve la transformant en pupe . Dans cette pupe, les cellules de la larve désagrègent et libèrent leurs nutriments, qui leur servent à leur développement. Et donc plus précisément au développement des différents disques imagineaux comme celui des yeux, des ailes, des pattes etc.. Ces disques vont ensuite s'assembler et former le corps d'un insecte adulte. Toute cette métamorphose durera en moyenne 4 jours. Pour finir, la coque de la pupe s'ouvre, libérant l'insecte adulte.

image absolument nécessaire pour comparer les deux types de métamorphosePierre.brawand 1 janvier 2008 à 20:24 (MET)

Quel est leur place dans la biosphère?

Les Arthropodes sont la base de la nourriture de nombreux autres animaux, une marche décisive de la chaine alimentaire, et ce dans tous leurs habitats. Pour le milieu aquatique, les Crustacés (dans le plancton) servent à transporter l'énergie végétal jusqu'aux poissons.

Sur terre, les Arthropodes sont en rude compétition avec l'Homme pour la nourriture, )et en majeur partie sont considérés comme nuisibles: ils se reproduisent trop vite, s'adaptent trop bien, peuvent aller partout, et pour certains, sont vecteurs de maladies par le biais de parasites. Les agriculteurs français utilisent chaque année près de 110 000 tonnes de pesticides, les américains et les japonais encore plus massivement. Néanmoins nous dépendons de certains Insectes (les abeilles, les mouches) pour polliniser une grande partie de nos vergers et cultures.

Leur association avec les plantes à fleurs et leur évolution cote-à-cote leur permet d'exploiter une riche source de nourriture variée.

Références

• www.thecanadianencyclopedia.com [2]
• fr.wikipedia.org/wiki/Arthropode [3]
• simulium.bio.uottawa.ca/bio2525/notes/Les_Arthropodes.htm [4]
• www.biodeug.com/cours/balic52.php [5]
• www.simulium.bio.uottawa.ca [[6]]

Si vous voulez voir encore plus de photo sur les Arthropodes: www.uco-bn.fr/Galerie_Biologie/p_Arthropodes.htm [7]

ça commence à prendre forme. Il faudra impérativement penser à HIERARCHISER et REORGANISER vos questions pour donner une suite logique à votre travail. Continuez c'est bien!Pierre.brawand 1 janvier 2008 à 17:55 (MET)

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