Les Échinodermes

Les échinodermes : situation phylogénétique

diploblastiques

bilatériens (triploblastiques

coelomates)

acoelomates

deutérostomiens

protostomiens

chor

dés

mollusques(moules, poulpes,

nudibranches, porcelaines)

annélides(vers de feu, spirographes)

arthropodes(langoustes, crabes)

vertébrés(poissons, dauphins)

tuniciers(ascidies)

échinodermes(oursins, étoiles de mer,

holothuries)bryozoaires(dentelle de Neptune,

faux corail)

plathelminthes(vers plats)

cnidaires(corail, méduses,

anémones)

cténaires(béroé)

porifères(éponges)

ecdysozoaires

lophotrochozoaires

lophophoriens

Les échinodermes

• Caractéristiques générales

• Système aquifère

• Classification

– Morphologie

– Écologie

– Reproduction

• Photos

Les échinodermes : caractéristiques générales

• Animaux à « peau hérissée »

• Groupe très ancien (-580 Ma)

• Exclusivement marins

• Symétrie pentaradiée, mais larve bilatéralienne métamorphose

• Pas de tête

• Endosquelette calcaire : plaques ou spicules

• Système nerveux superficiel et diffus (épithélioneurien), concentration autour de la bouche + 5 « nerfs »

• Système aquifère (locomotion)

• Pas d’organes respiratoires spécifiques (sauf chez les holothuries)

• Pas de système excréteur spécifique : podias

• Très faible dépense énergétique par rapport à la taille

Le système aquifère

• Alimentation en eau par la plaque madréporique et le canal aquifère

• Distribution par l’anneau circulaire

• Vers 5 canaux radiaires

• Les ampoules desservent les ambulacraires (podias) terminés par une ventouse

• Des valvules retiennent le liquide

• Muscles longitudinaux rétracteurs

• A quoi ça sert ?

– Locomotion

– Respiration (surface d’échange)

– Circulation (canaux ciliés)

Les échinodermes : classification

Environ 6000 espèces

5 classes encore représentées (3 classes fossiles) :

• Échinides : oursins (800)

• Astérides : étoiles de mer (2000)

• Holothurides : concombres de mer (900)

• Ophiurides : ophiures (1700)

• Crinoïdes : comatules ou lys de mer (600)

Les échinides : schéma général

• Test interne en plaques soudées

– Zones ambulacraires

– Zones inter-ambulacraires

• Épines mobiles supportées par des tubercules : locomotion, défense

• Pédicellaires : nettoyage, défense (parfois venimeux)

• Photosensibilité : recouvrement de débris végétaux et de coquilles, orientation des piquants

Les échinides : écologie et reproduction

• Oursins réguliers : substrat dur, herbivores (tube digestif long, lanterne d’Aristote) ou carnivores (éponges, gorgones)

• Oursins irréguliers limivores, migration de l’anus

• Prédateurs : crabes, étoiles de mer, poissons (sparidés, balistes,…), oiseaux, homme

• Sexes séparés

• Faible pouvoir de régénération

Les astérides : schéma général

• Organes photorécepteurs au bout des bras (tache oculaire)

• L’anus est absent chez certaines espèces

• Gonades et structures digestives réparties dans chaque bras

• Présence de pédicellaires

Les astérides : écologie et reproduction

• Prédateur (lent !) de mollusques (encore plus lents !!) : évagination de l’estomac, digestion extra-corporelle

• Prédateur de corail (Acanthaster planci)

• Peu de prédateurs : triton

• Grande capacité de régénération : reproduction asexuée

Les holothurides : schéma général

• Cylindre mou !

• 3 zones ambulacraires ventrales (locomoteurs) et 2 dorsales (sensoriels)

• Squelette interne calcaire : spicules

• Tentacules buccaux plus ou moins développés (ambulacraires modifiés)

• Organes arborescents (« poumons ») débouchant dans le cloaque (pompe)

• Tubes de Cuvier (Holothuria forskali)

Les holothurides : écologie et reproduction

• Héberge de nombreux parasites dans le cloaque

• Utilisés dans la lutte contre le cancer

• Fond sédimentaire : limivore

• Seul prédateur connu : le japonais !…

• Pouvoir de régénération limité

• Émission de gamètes synchronisée

Les ophiurides : schéma général

• Disque central contenant les organes

• Pas d’anus

• 5 bras grêles

Les ophiurides : écologie et reproduction

• Détritivores ou carnivores (vers, crustacés, bivalves)

• Photophobes : sous les pierres ou en profondeur (gorgonocéphale)

• Très mobiles (sauf les gorgonocéphales fixés)

• Sexes séparés

• Fort pouvoir de régénération (à partir d’un bras) : reproduction asexuée

Les crinoïdes : schéma général

• Échinodermes ancestraux (-580 Ma)

• 10 bras

• Fixés par des cirres (gorgones, posidonie,…)

• La bouche et l’anus s’ouvrent côté calice

• Possibilité de nage par des mouvements coordonnés des bras

Les crinoïdes : écologie et reproduction

La majorité des échinodermes a une reproduction sexuée avec émission des produits génitaux dans l'eau de mer. La fécondation est donc externe. Certains échinodermes ont un mode de reproduction asexuée qui se fait par scission de l'organisme suivie de la régénération de la partie manquante.

Après la fécondation des oeufs, le développement des échinodermes s'effectue de manière indirecte et présente de ce fait un stade larvaire. Ainsi, la larve qui éclôt se nomme gastrula. Cette larve nage et se transforme en une autre larve pélagique appelée Dipleurula. Cette dernière donnera les larves propres pour chacune des classes d'échinodermes : echinopluteus chez les échinides (oursins), bipinnaria et brachiolaria chez les astérides (astéries), ophiopluteus et vitellaria chez les ophiurides (ophiures), doliolaria (larve en tonnelet) pour les crinoïdes, auricularia, doliolaria et pentactula chez les holothurides (holothurie). Ces larves dont le mode de vie est généralement planctonique, ont une symétrie bilatérale et se métamorphosent en un juvénile pentaradié.

Certains échinodermes antarctiques et tropicaux présentent des phénomènes d'incubation. L'incubation s'effectue au travers de différentes modalités, les plus fréquentes étant la présence de marsupia (dépression du squelette) ou de poches tégumentaires souvent localisées près des gonades. L'incubation se traduit par un développement direct. En effet, il y a absence de stade larvaire libre.