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 | Sujet: Les Échinodermes  Lun 5 Nov 2012 - 20:22 | |
| Les Échinodermes
Les Échinodermes ont une symétrie radiale, et si ce seul trait était utilisé pour regrouper les animaux, on penserait qu'ils sont apparentés aux Cnidaires.
Ce n'est pas le cas. Même si pendant une longue période les meilleurs
zoologistes regroupèrent tous les animaux à symétrie radiale dans
l'embranchement Radiata, ce regroupement est maintenant désuet. Si on
observe le cycle de vie des Échinodermes, on réalise que la larve
possède une symétrie bilatérale, et que seul le stade adulte a une symétrie radiale.
Chez les Eucoelomates, il existe deux types de développement du coelome: schizocoele et enterocoele. Dans le type schizocoele, le mésoderme se sépare pour former le coelome. C'est la caractéristique des Protostomiens. Dans le type enterocoele, caractéristique des Deutérostomiens dont font partie les Échinodermes, le coelome se développe à partir de poches de mésodermes du tube digestif.
Chez les Deutérostomiens, le coelome est formé de trois parties (coelome tripartite), dont l'une se transforme en système aquifère chez les Échinodermes.
Figure 81. Coupe sagittale d'un pied ambulacraire. © BIODIDAC
La plupart des Échinodermes actuels sont mobiles, mais à peine! Ils se déplacent lentement à l'aide des pieds ambulacraires,
la bouche orientée vers le bas. Devenus mobiles après que leurs
ancêtres aient acquis une symétrie radiale associée à un mode de vie
sédentaire, ils ont hérités d'une architecture pentaradiale qui pose de
nombreuses contraintes. Les Échinodermes les plus évolués et mobiles (concombres de mer, dollars des sable) s'éloignent d'ailleurs de plus en plus de la symétrie radiale, sans avoir une symétrie bilatérale parfaite et une importante céphalisation, mieux adaptées aux déplacements dans une seule direction.
Architecture et classification
L'étoile de mer illustre bien les principales caractéristiques de l'embranchement.
Figure 82. Anatomie externe de deux étoiles de mer : l'une vu de dessus, l'autre de dessous. © BIODIDAC
Les Échinodermes ont une symétrie radiale d'ordre 5 (symétrie pentaradiale).
Comme tous les animaux à symétrie radiale, ils n'ont pas de tête, ni
de droite, de gauche, de devant ou de derrière. Par contre, ils ont une
face orale (où se trouve la bouche) et une face aborale (à l'opposé de la bouche).
Les Échinodermes ont un endosquelette calcaire formé d'ossicules.
Ces ossicules portent des épines qui dépassent de l'épiderme, et sont
plus ou moins soudées de manière à permettre le mouvement. L'épiderme
des Échinodermes est cilié.
Les Échinodermes possèdent une structure unique, le système aquifère
qui est formé d'une série de canaux remplis de liquide et grâce auquel
ils peuvent se mouvoir et capturer leur proies. Le système aquifère est
rempli d'un liquide d'une composition très similaire à l'eau de mer,
mais ayant une pression osmotique légèrement supérieure. Il s'ouvre
vers l'extérieur par un pore (le madrépore ou madréporite).
Ce réseau de tubules part du madrépore et rejoint le canal circulaire.
De là, le canal circulaire se ramifie dans chacun des bras en canal
radial. Tout le long des bras se trouvent de petits canaux, les canaux ambulacraires, qui mènent aux pieds ambulacraires.
Figure 83. Photo et schéma des composantes du système aquifère d'une étoile de mer. © BIODIDAC
Les étoiles de mer font partie de la classe des Astéroïdes. Les oursins et les dollars des sables font partie de la classe des Echinoïdes, caractérisée par la présence d'un test interne formé par la fusion des ossicules. Les concombres de mer, qui sont des suspensivores fort sympathiques, font partie de la classe des Holothuries. Ces derniers ont une forme cylindrique, un épiderme qui a l'apparence du cuir, et des ossicules réduits.
Locomotion
Figure 84. Séquence de l'extension d'un pied
ambulacraire et gros plans de leur insertion au travers des ossicules
formant le squelette interne.
Les pieds ambulacraires
sont la principale structure locomotrice. À l'intersection du canal
latéral et de l'ampoule se trouve une valve qui permet d'emprisonner
l'eau dans le pied ambulacraire. Les muscles longitudinaux de l'ampoule
permettent de pousser l'eau dans le pied, provoquant ainsi son
extension. À l'extrémité de chaque pied se trouve une ventouse qui
permet l'adhésion du pied ambulacraire sur le substrat. Finalement, la
détente des muscles longitudinaux dans la paroi de l'ampoule permet la
rétraction du pied. Le mouvement coordonné de centaines de pieds
ambulacraires permet à l'étoile de mer d'avancer lentement. Le liquide
contenu dans le système aquifère est légèrement hyperosmotique à l'eau
de mer ce qui réduit les chances d'une perte de pression dans le
système.
Respiration et circulation
La diffusion joue un rôle important dans la respiration des Échinodermes. L'épiderme porte des branchies dermiques
ciliées, où a lieu un échange à contre-courant permettant une plus
grande diffusion. Les pieds ambulacraires forment également une surface
d'échange. Les tissus internes, toutefois, ne sont pas en contact
direct avec l'eau de mer. Le système aquifère,
dont la surface interne est ciliée, sert de système circulatoire,
permettant à l'oxygène, aux éléments nutritifs, et aux déchets de passer
de l'épiderme aux tissus internes ou vice-versa.
Les concombres de mer ont des arbres respiratoires (organes arborescents) qui communiquent avec l'extérieur par le cloaque.
Alimentation et digestion
Les étoiles de mer sont des prédateurs. Leurs
déplacements lents ne leur permettent d'attraper que des proies qui sont
encore plus lentes qu'elles, comme les moules et les huîtres. Elles
arrivent à entrouvrir la coquille de ces mollusques en se servant de
leurs pieds ambulacraires, et évaginent ensuite leur estomac cardiaque
à l'intérieur de la coquille de leur proie. Les enzymes digestives
produites par l'estomac digèrent et liquifient les tissus de la proie,
et la "soupe" produite est aspirée à l'intérieur du tube digestif de
l'étoile de mer où la digestion se poursuit (dans l'estomac pylorique
et les caeca). Le tube digestif se ramifie dans les bras de l'étoile
de mer, et cette ramification favorise le transport des éléments
nutritifs vers toutes les parties de l'animal.
Figure 85. Lanterne d'Aristote d'un oursin. © BIODIDAC
Les oursins, de la classe des Echinoïdes,
sont des brouteurs qui se nourrissent des algues de la zone littorale
des océans. Les membres de cette classe possèdent une structure
caractéristique, la lanterne d'Aristote,
située dans la bouche et formée d'une quarantaine d'ossicules formant
cinq dents calcaires reliées par des muscles. Cette structure sert à
broyer le matériel végétal.
Les concombres de mer
sont benthiques et se nourrissent des particules qui sédimentent; ce
sont des suspensivores. Ils possèdent des tentacules autour de la
bouche qu'ils étalent à la surface des sédiments. Les particules qui
sédimentent se collent au mucus qui couvre les tentacules, et ces
derniers sont régulièrement introduits dans le tube digestif, ce qui
permet à l'animal d'ingérer les particules recueillies et d'enrober à
nouveau les tentacules de mucus.
Excrétion et osmorégulation
Les Échinodermes n'ont pas de système excréteur
et rejettent leurs déchets azotés directement sous forme d'ammoniac. Ce
sont des animaux exclusivement marins, et on explique leur distribution
par l'absence de système assurant l'osmorégulation.
Sens et système nerveux
Les structures sensorielles des Échinodermes sont dispersées sur tout l'animal, comme on pourrait s'y attendre d'un organisme à symétrie radiale.
Le système nerveux est formé de deux éléments principaux: un anneau
nerveux central et des nerfs radiaux. Les étoiles de mer possèdent
également des structures permettant de percevoir la lumière à
l'extrémité des bras. Ces structures leur permettent de détecter où se
trouve la surface, un peu comme les statocystes des méduses.
Reproduction
L'embryologie des membres de ce groupe donne des indices de son origine évolutive. La larve bilatérale planctonique se fixe éventuellement et devient un adulte. Les Échinodermes sont dioïques, quoique les mâles et les femelles soient morphologiquement similaires. Les gamètes sont relâchées dans l'eau de mer où a lieu la fertilisation.
Les Échinodermes ont une grande capacité de
régénération. Les étoiles de mer peuvent facilement remplacer un bras
qui a été coupé.
Défenses et adaptations à la vie sessile
L'endosquelette
calcaire, qui occupe une fraction importante de l'animal, assure une
protection relative aux Échinodermes. Les épines servent également à
repousser les prédateurs. De plus, plusieurs Échinodermes possèdent des
pédicellaires, qui servent à pincer les intrus.
Figure 86. Pédicellaire d'un Échinoderme. © BIODIDAC
Les animaux sessiles et peu mobiles comme les Échinodermes, mais aussi les éponges et les polypes de Cnidaires,
doivent faire face à trois problèmes: ils doivent se protéger des
prédateurs, éviter d'être enfouis par les particules qui sédimentent ou
d'être recouverts par d'autres organismes sessiles, et avoir un moyen de
se déplacer pour coloniser de nouveaux habitats et réduire ainsi la
compétition intraspécifique ou interspécifique.
Éponges
Cnidaires
Échinodermes
|
Protection |
endosquelette
spicules
mauvais goût |
cnidoblastes
endosquelette |
endosquelette
épines
pédicellaires
toxines |
Enfouissement |
courant
inhibiteurs de croissance |
mucus |
cils
pédicellaires |
Dispersion |
larve |
larve
méduse |
larve |
Écologie
Prédateurs de Bivalves,
les étoiles de mer peuvent réduire considérablement les populations
d'huîtres et de moules, ce qui cause de sérieux problèmes aux
aquiculteurs qui cultivent ces mollusques très prisés des gourmets. Les
oursins jouent un rôle important dans les communautés littorales. La
réduction du nombre de leurs prédateurs (loutres sur les côtes de
Californie, phoques et poissons dans le Golfe du Saint-Laurent) a causé
une augmentation de leur population. La surabondance d'oursins a
lourdement taxé les peuplements d'algues qui servent de refuge à de
nombreux autres organismes. La diversité des communautés côtières a été
réduite, et l'abondance de certains organismes, comme le homard, a
décliné fortement.
| © 2002
Antoine Morin
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