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Chapitre IX. Métazoaires Triploblastiques Cœlomates :
Les Arthropodes.
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Fonction initiale protectrice : fonctions de support et de locomotion
1. Caractéristiques évolutives des Arthropodes
EXOSQUELETTE
1.1. Au Précambrien, l’enveloppe corporelle de certaines lignées vermiformes s’épaissit, avec incorporation : ⇒ de couches protéiques (kératine,arthropodine) ⇒ d’un mucopolysaccharide imperméable, souple et résistant : la chitine
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Structure de la cuticule des Arthropodes
poil
exocuticule
endocuticule
hypoderme
épicuticule
Cellule sensorielle
Glande cutanée
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1.2. Cette enveloppe rigide ou cuticulerecouvrant la surface externe du corps impose pour le déplacement l’acquisition :
Chaque segment possède donc des muscles qui contrôlent :
⇒ ce segment en particulier, ⇒ les appendices qui lui sont rattachés.
Fonctions très diverses : nage, marche, capture de proies, perceptions sensorielles, copulation…
⇒ d’appendices pluri - articulés
⇒ de muscles pour les animer.
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Coupe transversale d’un segment d’Arthropode type.
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2. EXOSQUELETTE : quelles conséquences ?
2.1. Réduction du cœlome : perte de sa fonction de « squelette hydrostatique ».Embryon : dislocation des sacs cœlomiques ⇒remplacement par des muscles et du tissu conjonctif.
Adulte : la cavité viscérale n’est pas un coelome .
Cette cavité se remplit de sang ⇒ espaces lacunairesou hémocœle ⇒ hémolymphe dans laquelle baignent directement les organes.
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2. EXOSQUELETTE : quelles conséquences ?
2.2. La cuticule ne permet plus d’assurer la respiration :
Développement de nouveaux moyens d’oxygénation des tissus et d’élimination du CO2.
- branchies,
- poumons lamellaires ou trachées .
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2.3. Rigidité de l’exosquelette ⇒ augmentation progressive de taille impossible :
⇒ croissance assurée par la MUE : changement périodique de cuticule (hormones)
⇒ mais grande vulnérabilité aux phases intermédiaires…
2.4. Protection contre la déshydratation à l’air libre :
⇒ excellents candidats pour la conquête des terres (insectes +++).
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3. Définition des Arthropodes
• Métazoaires à symétrie bilatérale,
• à corps métamérisé, dont chaque segment porte fondamentalement une paire d’ appendices articulés
• munis d’une cuticule épaisse, secrétée par l’épiderme et contenant toujours de la chitine
• cellules musculaires de type strié
• absence totale de cils vibratiles
• développement entrecoupé de mues.
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4. Phylogénie et classification
- Divergences très anciennes - Séquences d’apparition et ancêtre : inconnus…
3 classes (+ 1 fossile) : Chélicérates, Crustacés, Uniramés
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Myriapodes
Insectes
n paires d’ app. locomoteurs.
3 p. d’ app. locomoteurs (hexapodes)
TrachéaleUNIRAMÉS1 p. mandibules1 p. d’antennes
Nb. sous classes
Variable(décapodes pour
les + évolués)
BranchialeCRUSTACÉS1 p. mandibules2 p. d’antennes
Arachnides
Mérostomes
4 p. d’app. Locomoteurs (octopodes)
Aérienne
Branchiale
CHÉLICÉRATESBouche : 1 p. chélicères1 p. pédipalpes
Sous-classeAppendices locomoteurs
RespirationClasse
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Chélicères :
appendices buccaux terminés par une pince
Pédipalpes :
appendices tactiles masticateurs ou préhenseurs
rostre
pédipalpes
chélicères
hypostome
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- Mandibules :
pièces buccales ou « dents »chitineuses, mues par des muscles
puissants
- Uniramés :
appendices locomoteurs non ramifiés (opposition aux
appendices « biramés » des Crustacés ou Arachnides).
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5.1. Classe des Chélicérates
- Corps divisé en 2 régions principales : prosoma, opisthosoma- 63 000 espèces décrites 1 des 3 sous-classes : Les ARACHNIDES ⇒importance biologique +++ et une grande diversité:
scorpions, faucheux, araignées, acariens, tiques…
5. Principales caractéristiques de l’organisation
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opistosoma
prosoma
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Ordre des Scorpionides
- Pédipalpes transformées en pinces : proies broyées et prédigérées par des enzymes régurgitées. - Dernier segment venimeux . - Stagnation évolutive : résistance aux radiations ionisantes. - Métabolisme très bas : vie ralentie.
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Ordre des Aranéides
- Appareil venimeux : chélicères. Enzymes +++ - Glandes sécrétrices de soie (sérigènes) à fonctions multiples.
Pièces buccales
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Ordre des Acariens- Dermatophagoides : rôle dans l’allergie : matelas, poussière de maison
- Sarcopte de la gâle : parasite de la peau , très contagieux, prurit +++, recrudescence.
- Tiques : hématophages, vecteurs de germes +++ (Maladie de Lyme), parasites type hématozoaires (Babesia canis : piroplasmose du chien).
Dermatophagoides
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Sarcoptes scabiei : gâle humaine Adulte Femelle
oeufs
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Tique
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5.2. Classe des Crustacés
-Arthropodes dominant des océans: 40 000 espèces décrites
- Corps divisé en trois régions, nb de p. de pattes variable.
⇒ grande importance biologique & économique. crevettes, langoustes, homards, crabes, écrevisses…
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MYRIAPODESMYRIAPODES INSECTES +++INSECTES +++
- Corps divisé en 2 ou 3 régions. - Nb de paires de pattes variable. - Larve de type nauplius.- Région postérieure (abdomen) ⇒ nb.segments
- Essentiellement terrestres : système élaboréde canaux ⇒ O2 aux cellules et organes. Excellente adaptation .
- Deux sous –classes :
5.3. Classe des Uniramés
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MYRIAPODESMYRIAPODES : - Scolopendre, Mille-pattes, - 2 régions : tête et tronc segmenté, long et flexible, nbses. paires de pattes, - mâchoires puissantes : capture de proies.
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INSECTESINSECTES :
1. Diversité :
- Monde immense : 1,5 millions d’espèces soit 90% des Arthropodes (Entomologie) - Interactions avec l’homme +++,
2. Habitat : - terrestre et eau douce, - endoparasite de plantes ou d’animaux: vecteurs de nb maladies parasitaires (protozoaires, nématodes), bactériennes, virales.
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INSECTESINSECTES :
3. Organisation :
Corps en 3 régions fondamentales:
tête : organes sensoriels et organes masticateurs
thorax : app. locomoteurs. 3 p. de pattes articulées.
abdomen : fonctions végétatives et reproductrices
Échanges gazeux par trachées.
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cuticule
épiderme
trachée
muscle
AIR
AIR
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Organisation type d’un insecte
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INSECTESINSECTES :
4. Reproduction : deux grands modes de développement
- Direct pour les insectes aptères (sans ailes): à l’éclosion le jeune ressemble déjà aux adultes. Ex: pou de tête Pediculus humanus var. capitis- Avec métamorphoses : insectes ptérygotes (ailés). Modifications ± importantes à chaque mue entre chaque stade larvaire : métamorphoses complètes ou incomplètes (ex: papillon, coléoptère, mouche…)
⇒ 28 ordres ≠ selon nombre et structure des ailes répartis en 5 grands groupes .
Explique qu’ils aient conquis tous les biotopes terrestres.
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Pas d’ailes :
SIPHONAPTERES (puces)
ANOPLOURES (poux)Deux ailes menbraneuses :
DIPTERES (mouches et moustiques)
Quatre ailes :
1. Toutes membraneusesToutes membraneuses
HYMENOPTERES (abeilles, fourmis)
2. 2. Recouvertes dRecouvertes d’é’écailles.cailles.
LEPIDOPTERES (papillons)
3. 3. PostPostéérieures seules membraneusesrieures seules membraneuses
HETEROPTERES (punaises)
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INSECTESINSECTES :
5. Organes des sens : très développés. soies sensorielles , organes olfactifs , yeux simples ou composés (ocelles) , antennes, perception des sons…
6. Associés à des pièces buccales dont la structure est adaptée au mode de nutrition.
repérage de l’hôte !
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Schéma pièces buccales
d’un insecte piqueur
(moustique)
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Rôle des Insectes en pathologie humaine et animale : quelques exemples.
Pou et morpion : ANOPLOURESPediculus humanus, Phthirius inguinalis
- Rôle pathogène par parasitisme direct
- Rôle +++ du « pou de corps » dans de grandes épidémies historiques : typhus (bactéries : Rickettsies)
hématophagietemporaire
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Punaises : HETEROPTERES Punaise des lits : CimexTriatomes, Réduves
- Triatomes : Rôle pathogène par transmission de protozoaires flagellés (trypanosomose américaine : maladie de Chagas)
hématophagietemporaire
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Punaises : HETEROPTERES Punaise des lits : CimexTriatomes, Réduves
hématophagietemporaire
- Cimex lectularius : Rôle pathogène direct par piqûre.
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Puces : SIPHONAPTERES hématophagietemporaire
- Puce du rat : Xenopsylla cheopisvecteur du bacille de la peste.
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Moustiques +++ DIPTERES
hématophagietemporaire
-Aedes : arboviroses fièvre jaune, dengue, chikungunya, West Nile…
- Anopheles :paludisme
- Culex : nématodoses filarioses
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Anophèle femelle
Paludisme àP. falciparum
Courbe thermique au cours d’un accès palustre
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CHIKUNGUNYA : le retour des arboviroses ?
L'épidémie de chikungunya qui sévit actuellement sur l'île de La Réunion ne cesse de s'étendre non seulement sur l'île mais également sur les territoires avoisinants (Mayotte, les Séchelles, Maurice) . Plus inquiétant encore, le virus aurait changé de forme et de virulence. Mais surtout, chikungunya ne serait pas le seul arbovirus à revenir en force.
Aedes albopictusDr Touitou, Pharo, Marseille
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Début de l’épidémie de chikungunya , Mars 2005
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Mouches : DIPTERES hématophagietemporaire
- Mouche tsé-tsé ou glossine : Rôle pathogène par transmission de protozoaires flagellés (vecteur de latrypanosomoseafricaine : Maladie du sommeil)
Schéma d’un diptère
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L ’adulte ou « imago »
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« Maladie du sommeil » : Troubles de la coordination motrice
Cachexie et mort
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Bilan de l’organisation des Arthropodes.
• Organisation basée sur un schéma inverse de celui des Vertébrés ⇒ évolution parallèle, adaptation maximum àla vie terrestre avec les Insectes.
• Mais importante limitation des possibilités évolutives- exosquelette, - absence de régulation thermique du milieu intérieur, forte dépendance climatique,- mécanisme trachéal de respiration, - faible développement du cerveau : évasion du comportement spécifique impossible.
• Explique que les Insectes n’ont pas pu donner naissance à de nouveaux plans d’organisation…
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