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BIO 2535 - Animaux: Structures et fonctions BIO 2535 - Animaux: Structures et fonctions 1

Phylum Arthropoda Hickman et al., Chap. 13

Évidence moléculaire

PoriferaCnidariaCtenophoraPlatyhelminthesGastrotrichaGnathostomulidaCycliophoraRotiferaAnnelidaMolluscaSipunculaNemerteaBryozoaBrachiopodaPhoronidaArthropodaOnychophoraTardigradaNematomorphaNematodaPriapulidaKinorhynchaLoriciferaEchinodermataHemichordataChordata

Protista

Animalia

Nombre d’espèces

Succès de Arthropoda ●  Grande diversité et

abondance – Exosquelette – Segmentation/articulation – Diversité trophique partitionnée – Grande fécondité – Capacité adaptative

Basée sur la tagmatisation et sur les appendices segmentaires

Taxonomie Arthropoda ●  Sous-phylum Trilobita ●  Sous-phylum

Crustacea ●  Sous-phylum

Chelicerata ●  Sous-phylum

Uniramia – Actuellement Sous-

phlya Hexapoda et Myriapoda

Apomorphies Arthropoda

• Eucoelomates (hémocoele) • Protostomiens • Segmentés, tagmes • Exosquelette (cuticule), mue • Pattes articulées • Oeil composé

Tagmatisation (Crustacea)

Péréon Pléon

Pléopodes

Péréopodes

Céphalothorax Abdomen

Appendice uniramé

Appendice biramés

Tagmatisation (Chelicerata)

Prosome(tête et thorax)

Opisthosome (abodmen)

Chélicère�Pédipalpes�4 paires de pattes uniramées

Pédicelle

Thorax

Tagmatisation (Hexapoda) Tête

Sens et alimentation

AbdomenReproduction etmétabolisme

Thoraxlocomotion

Pattes articulées •  Chaque articulation ne plie que dans un plan •  Les plans alternés des articulations

permettent un mouvement omni-directionnel

Exosquelette

• Robuste • Coûteux à produire • Limite la diffusion • Pesant (limite la taille) • Implique la mue...

Couches de la cuticule

Épicuticule

Exocuticule

Endocuticule

Épiderme

Membranesous-cutanée

Procuticule

Composition de la cuticule

O=C-CH3

Chitine dans une matrice de protéine

Épicuticule Cément

Épicuticule externe

Épicuticule interne

Exocuticule

Canaux de cire

Apolyse

Production du fluide de mue Secrétion de la nouvelle épicuticule

Digestion de la vieille endocuticule Production de la nouvelle procuticule

Digestion de l’endocuticlue Faiblesse dans la vielle exocuticule

Sclérification de la nouvelle cuticule Sécrétion de l’épicuticule finale

Taxonomie de Crustacea

• Sous-phylum Crustacea • Classe Remipedia • Classe Cephalocarida • Classe Branchiopoda • Classe Maxillopoda • Classe Malacostraca

Homologie sérielle des membres

• Locomotion • Alimentation • Respiration • Sensoriel

Appendices de Crustacea

Exopodite

Endopodite

Protopodite

Oesophage Champde tri

Glandedigestive

Intestin

Estomac cardiaque Estomac pylorique

Moulin gastrique - alimentation et digestion

Système circulatoire

Branchie

CoeurArtère postérieureArtères

antérieures

Artère sternale

Artère ventrale Veine ventrale

Ostium

Excrétion (Crustacea)

Sac terminal

Labyrinthe

Canal néphridien

Vessie

Poreexcréteur

Glande antennaire (verte)

Cycle de vie de la crevette

Nauplius

Postlarve

Adulte

Chelicerata

• Sous-phylum Chelicerata • Classe Merostomata

• Classe Arachnida

• Classe Pycnogonida

Chélicères et pédipalpes

Chélicère

Pédipalpe

Pattes pour lamarche

Poumon (Chelicerata)

Système digestif Partie médianedu tube digestif

Diverticula

Glandeà poison

Bouche Estomac

Pochettestercorale

Tubulesde Malpighi

Récluse brune

Soie et toiles d’araignées

Uniramia

• Sous-phylum Uniramia • Classe Chilopoda • Classe Diplopoda • Classe Insecta

(Hexapoda)

Origines d’ Uniramia

Pièces buccales broyeurs

Labrum

Mandibule

Maxille

Labium

Hypopharynx

Palpes

Pièces buccales ●  Perceur/suceur

Bouche éponge

Lb – LabrumMx – Maxille �Mxp – Palpe du maxilleMd – MandibuleHy – HypopharynxLa - Labium

Papillon

Lb – LabrumMx – Maxille �Mxp – Palpe du maxilleMd – MandibuleHy – HypopharynxLa - Labium

Bouche de Insecta

Labrum

Labium

Hypopharynx

Cavité préorale

Canal salivaire

Alimentation insecte

Systèmes Sensoriels

●  Utilisent les 5 sens: vision, olfaction, audition, tactile, goût

●  Divisé en 3 catégories: – Photorécepteurs – Mécanorecepteurs – Chimiorécepteurs

Oeil composé

Facette

Cornée

Cellulerétinulaire

Fibres nerveuseset nerf optique

• Aveugles au rouge (plus part)

• Perçoivent les UV

Ommatidie

Cornée

Cone crystalin

Rhabdome

Cellule rétinulaire

Cellules pigmentées

Modèle de la mosaïque

Lucioles

Mécanoréception ●  Récepteurs les plus abondants chez les

insectes ●  3 sortes: – Poils (trichoïdes) – Dôme (campaniforme) – Plaques (placoïde)

Chimioréception

●  Goût (gustation) dans la bouche et sur les tarses

●  Odorat (olfaction) dans antennes et palpes buccales

●  Détecté par des poils (sensilla) et produisent un impulsion nerveuse

Poils sensibles (seta/sensilla)

Poil (seta)

Pochette

Neurone

Cellule trichogène

Cellule tormogène

Sons des insectes

• Grillon • Cigale

Reproduction

●  Facteur clé à leur grand succès

●  Grand fécondité ●  Court lapse de temps

générationnelle

Système reproducteur

Ovarioles

Oviducte latéral

Oviducte commun

Glande accessoire

SpermathèqueVagin

Système reproducteur

Spermatophore

Testicule

Spermiducte(vas deferens)

Vésicule séminale

Glande accessoire

Canal éjaculatoire

Gonopore

Oviposition

Amétabole

Hémimétabole

Holométabole

Métamorphose du Monarque

Respiration insecte

●  Système de trachées

●  Spiracles

Système trachéen (Insecta)

Sac aérien (pompe)

Tronctrachéal

Trachée

TrachéoleSpiracle avecpoils hydrophobes

Muscle

Patte de Insecta

TrochanterCoxa

Fémur

Tarsus

Prétarsus

Pattes Insecta

• Courrir • Sauter • Attaquer • Nager • Creuser

Abdomen de Insecta

Tergum

SternumMembranepleurale

Ovipositor(femelles)

Cercus

Spiracle

Système digestif de Insecta

Glande salivaire

Gésier

Partie médianedu tube digestif

Tubule de Malpighi

Partie arrièredu tube digestif

Rectum

Excrétion (Insecta)

Tubedigestif

Rectum

H2OAcide urique

Acideurique

• Transport actif du K+, l’eau suit par osmose • Cristaux d’acide urique précipitent dans l’intestin

Tubules de Malpighi

Myriapoda- Centipède

Antenne

2ème maxille

1ère maxille

Maxillipède(Poison)

OeilPremière patte

Myriapoda - Millipède

Collum

Antenne

Mandibule

Maxille

Succès Insecta

• Vol (ptérygotes, pas ancestral) • Petite taille • Potentiel reproducteur • Exosquelette solide et imperméable • Métamorphose • Coévolution avec les plantes à fleur

Vol • Seul animaux à évoluer

les ailes sans perdre d’autres appendices • Les muscles sont attachés aux ailes chez les insectes primitifs (libellules) • Sont attachés au thorax chez les insectes évolués (mouche, abeille)

Muscles alaires

Attachés directement

Attachés indirectement

Muscles alaires

Circulation chez Arthropoda • Système circulatoire ouvert • Gaz respiratoires chez Crustacea et Chelicerata • Hémolymphe chez Insecta

Coeur CoelomeOstia Artère

Excrétion chez Arthropoda • Chelicerata • Tubules de Malpighi & Glandes coxales • Acide urique, glutamique, urée • Crustacés • Glande antennaire (verte) • Ammoniaque • Insectes • Tubules de Malpighi • Acide urique

Rapports avec les humains

• Insectes bénéfiques

• Compétiteurs pour la nourriture

• Vecteurs de maladies • Malaria, Maladie du sommeil,

Maladie de Lyme, virus du Nil

Mutualisme: pollinisation entomophile

●  Depuis période crétacée ●  Insectes reçoivent

alimentation (pollen = protéine, nectar = sucres et acides aminés)

●  Plantes reçoivent pollinisation croisée

Prochain Cours - Echinodermata ●  Hickman et al., Chap. 14

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