La croissance des arthropodes - Free
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<strong>La</strong> <strong>croissance</strong> <strong>des</strong> arthropo<strong>des</strong> (de arthron = articulation) :<br />
Définition <strong>des</strong> arthropo<strong>des</strong> :<br />
Le corps est formé de segments ou métamères,<br />
chacun d’entre eux portant (au moins à l’origine) une<br />
paire d’appendices articulés. Le terme d’appendices<br />
réunit sous la même appellation : les antennes, les<br />
pièces buccales, les pattes (qu’elles assurent une<br />
fonction locomotrice ou une fonction respiratoire ...)<br />
et les 2 prolongements postérieurs ou cerques (qui<br />
peuvent être absents).<br />
Il existe actuellement 1 million d’espèces recensées<br />
d’arthropo<strong>des</strong> qui se répartissent en 5 classes : les<br />
insectes, les myriapo<strong>des</strong>, les crustacés, les arachni<strong>des</strong><br />
(araignées, scorpions) et les mérostomes (limules). Il<br />
faut ajouter une classe uniquement fossile : les<br />
trilobites qui ont vécu durant toute la durée de l’ère<br />
primaire. 400 espèces ont été recensées.<br />
Les arthropo<strong>des</strong> se caractérisent par la présence d’un squelette externe dur<br />
ou cuticule sécrété(e) par la peau. Cette cuticule est principalement<br />
constituée de chitine (polysaccharide aminé et acétylé) et de protéines<br />
(schlérotine, arthropodine).<br />
Le déroulement de la mue : étude d’un exemple.<br />
Si on observe, par exemple, un criquet au moment de la mue, on constate qu’il<br />
se suspend par les pattes, tête en bas. Des contractions de son abdomen repoussent<br />
les liqui<strong>des</strong> internes vers la tête et provoquent la déchirure de la cuticule à<br />
la limite de la tête et du thorax sur la face dorsale. Peu à peu, le criquet, aidé par<br />
la pesanteur, se dégage de sa cuticule rigide. Il apparaît alors recouvert d’une autre cuticule<br />
encore molle qu’il distend par absorption d’air avant qu’elle ne devienne rigide à son tour.<br />
Si l’on mesure le criquet avant et après la mue, on constate que la taille s’est accrue la mue<br />
permet la <strong>croissance</strong>.<br />
L’existence de la cuticule, comme chez l’ensemble <strong>des</strong> arthropo<strong>des</strong>, impose que la<br />
<strong>croissance</strong> s’effectue par <strong>des</strong> mues successives.<br />
Il est possible de distinguer différents types de mues chez les insectes.<br />
Le criquet, comme la plupart <strong>des</strong> insectes (mais pas tous ... cf. les aptérygotes) ne mue que<br />
lorsqu’il est jeune. Les mues cessent lorsque l’animal est devenu adulte.<br />
Insectes sans stade nymphal = hétérométaboles<br />
= insectes à métamorphoses<br />
incomplètes = exoptérygotes.<br />
Des mues juvéniles sont suivies d’une<br />
mue imaginale avec acquisition de la<br />
maturité sexuelle.<br />
Si les jeunes et les adultes vivent dans le<br />
même milieu : ce sont <strong>des</strong> paurométaboles<br />
(sauterelles et criquets,<br />
phasmes et punaises). S’ils vivent dans<br />
<strong>des</strong> milieux différents, ce sont <strong>des</strong><br />
hémimétaboles (éphémères et libellules).<br />
Limules<br />
Insectes avec stade nymphal = holométaboles = insectes<br />
à métamorphoses complètes = endoptérygotes.<br />
Les mues juvéniles sont toujours présentes mais ne sont<br />
pas directement suivies d’une mue imaginale.<br />
Une mue nymphale (aboutissant à une nymphe subissant<br />
une métamorphose) précède la mue imaginale avec<br />
acquisition de la maturité sexuelle.<br />
<strong>La</strong> nymphe peut être libre, nue (et immobile ... c’est le cas<br />
<strong>des</strong> coléoptères), peut être une nymphe-momie ou chrysalide<br />
(papillons) ou encore être enfermée dans un puparium<br />
ou pupe (asticots de la mouche et <strong>des</strong> autres diptères).<br />
Jean-Pierre Geslin, professeur. 1
Les aptérygotes (insectes dépourvus d’ailes même à l’état adulte) constituent une<br />
exception : ils présentent en sus <strong>des</strong> mues juvéniles et de la mue imaginale (lors de<br />
laquelle ils acquièrent la maturité sexuelle) <strong>des</strong> mues à l’état adulte.<br />
CAS GENERAL DES ARTHROPODES<br />
Courbes et citations extraites du « Boué et Chanton » :<br />
« Les invertébrés, tome 2 ». Editions Doin.<br />
Périodiquement, la partie interne de la cuticule est<br />
dissoute par un liquide dit « exuvial » sécrété par<br />
l’épiderme et qui contient une chitinase et une<br />
protéase. « <strong>La</strong> partie externe qui subsiste et que<br />
l’on nomme exuvie se fend et l’arthropode en sort<br />
revêtu d’une nouvelle cuticule encore molle, souple<br />
et plissée ». « Il grandit alors rapidement jusqu’à ce<br />
que la nouvelle cuticule ait durci et il ne grandit<br />
plus jusqu’à la mue suivante ». « <strong>La</strong> <strong>croissance</strong> en<br />
longueur d’un arthropode est donc discontinue<br />
et se traduit par une courbe en forme de marche<br />
d’escalier ».<br />
Ce type de développement est valable pour de très<br />
nombreux insectes (criquets, phasmes, blattes ...)<br />
mais pas pour tous : certaines larves (chenilles de<br />
papillon, larves de mouches et d’abeilles ...) ont en<br />
effet une cuticule fine et extensible qui autorise<br />
une <strong>croissance</strong> plus progressive.<br />
« <strong>La</strong> <strong>croissance</strong> pondérale <strong>des</strong> arthropo<strong>des</strong> aériens<br />
est importante entre les mues et marque un temps<br />
d’arrêt à chaque mue : à ce moment, l’animal ne se<br />
nourrit pas et présente une chute de poids » (forme dite<br />
en S).<br />
Les mécanismes de la<br />
mue (cas <strong>des</strong> insectes) :<br />
On a constaté que chez les punaises<br />
se nourrissant de sang, la mue se<br />
produisait un nombre déterminé de<br />
jours après le repas de sang.<br />
Si on décapite une punaise 3<br />
jours après le repas de sang, il n’y a<br />
pas de mue (mais la punaise peut<br />
« survivre » très longtemps).<br />
Si on la décapite 4 jours après le<br />
repas : la punaise mue.<br />
Pour muer, la punaise produit au<br />
niveau de la tête, un produit<br />
chimique qui passe ensuite dans le<br />
restant du corps.<br />
Si l’ablation de la tête a lieu au bout<br />
de 3 jours, le produit chimique n’a<br />
pas encore été fabriqué ou n’est pas<br />
encore passé dans le reste du corps.<br />
Si l’ablation a lieu au bout de 4<br />
jours, le produit est passé dans le<br />
reste du corps et la punaise mue.<br />
Ce produit a été identifié comme la<br />
Brain Hormone ou B.H. fabriquée<br />
par le cerveau et plus précisément<br />
par la zone appelée pars<br />
intercerebralis. Il passe dans le<br />
sang et va agir sur 2 glan<strong>des</strong> généralement<br />
localisées dans le thorax et<br />
appelées glan<strong>des</strong> (pro)thoraciques<br />
ou glan<strong>des</strong> ventrales.<br />
Celles-ci produisent de l’ECDY-<br />
SONE qui déclenche la mue. Le<br />
nombre de mue est déterminé pour<br />
chaque espèce.<br />
Les insectes ne muent généralement<br />
plus à l’état adulte car les<br />
glan<strong>des</strong> prothoraciques dégénèrent.<br />
Si on greffe à un adulte <strong>des</strong> glan<strong>des</strong><br />
prothoraciques de jeunes, on<br />
observe une mue supplémentaire et<br />
on obtient ainsi un insecte plus<br />
grand que la normale.<br />
Jean-Pierre Geslin, professeur. 2
Courbes et citations extraites du « Boué et Chanton » :<br />
« Les invertébrés, tome 2 ». Editions Doin.<br />
« Chez les arthropo<strong>des</strong> aquatiques, beaucoup d’eau est<br />
absorbée au cours de la mue et le poids augmente<br />
brusquement ». « Entre les mues, il augmente plus<br />
lentement, l’eau absorbée étant remplacée par de<br />
nouveaux tissus (muscle en particulier) ... ».<br />
Ordonnées : longueurs de l’animal en mm.<br />
Courbes et citations extraites du « Boué et<br />
Chanton » : « Les invertébrés, tome 2 ».<br />
Editions Doin.<br />
L’observation permet de vérifier que, chez la plupart <strong>des</strong><br />
arthropo<strong>des</strong>, chaque mue permet un accroissement de<br />
l’ordre du ¼ de la longueur de l’animal.<br />
Jean-Pierre Geslin, professeur. 3