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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

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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

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Tagmatisation (Crustacea)

Péréon Pléon

Pléopodes

Péréopodes

Céphalothorax Abdomen


Appendice uniramé


Appendice biramés

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Tagmatisation (Chelicerata)

Prosome(tête et thorax)

Opisthosome (abodmen)

Chélicère�Pédipalpes�4 paires de pattes uniramées

Pédicelle

Tête

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

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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

CH2OH

OH

NH

O

O=C-CH3

O

NH

O=C-CH3

OH

CH2OH

O

CH2OH

OH

NH

O

O=C-CH3

O

Chitine dans une matrice de protéine

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Épicuticule Cément

Cire

Épicuticule externe

Épicuticule interne

Exocuticule

Canaux de cire


Apolyse


Production du fluide de mue Secrétion de la nouvelle épicuticule

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Digestion de la vieille endocuticule Production de la nouvelle procuticule


Digestion de l’endocuticlue Faiblesse dans la vielle exocuticule


Mue

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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

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Homologie sérielle des membres

• Locomotion • Alimentation • Respiration • Sensoriel


Appendices de Crustacea

Exopodite

Endopodite

Protopodite


Dents

Oesophage Champde tri

Glandedigestive

Intestin

Estomac cardiaque Estomac pylorique

Moulin gastrique - alimentation et digestion

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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

Oeuf

Nauplius

Zoéa

Mysis

Postlarve

Adulte

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Chelicerata


Chelicerata

• Sous-phylum Chelicerata • Classe Merostomata

• Classe Arachnida

• Classe Pycnogonida

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Chélicères et pédipalpes

Chélicère

Pédipalpe

Pattes pour lamarche


Poumon (Chelicerata)


Système digestif Partie médianedu tube digestif

Diverticula

Glandeà poison

Bouche Estomac

Pochettestercorale

Tubulesde Malpighi

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Récluse brune


Récluse brune


Soie et toiles d’araignées

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Uniramia

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

(Hexapoda)


Origines d’ Uniramia


Pièces buccales broyeurs

Labrum

Mandibule

Maxille

Labium

Hypopharynx

Palpes

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Pièces buccales ●  Perceur/suceur


Bouche éponge

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

La

Lb

Hy

La

Lb

Mxp


Papillon

Lb

MxMx

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

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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

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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

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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

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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

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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

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Amétabole


Hémimétabole


Holométabole

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Métamorphose du Monarque


Respiration insecte

●  Système de trachées

●  Spiracles


Système trachéen (Insecta)

Sac aérien (pompe)

Tronctrachéal

Trachée

TrachéoleSpiracle avecpoils hydrophobes

Muscle

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Patte de Insecta

TrochanterCoxa

Fémur

Tibia

Tarsus

Prétarsus


Pattes Insecta

• Courrir • Sauter • Attaquer • Nager • Creuser


Abdomen de Insecta

Tergum

SternumMembranepleurale

Ovipositor(femelles)

Cercus

Spiracle

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Système digestif de Insecta

Glande salivaire

Jabot

Gésier

Partie médianedu tube digestif

Tubule de Malpighi

Partie arrièredu tube digestif

Rectum

Anus


Excrétion (Insecta)

Tubedigestif

Rectum

K+

H2OAcide urique

Acideurique

Cl-

H2O

• 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

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Myriapoda - Millipède

Collum

Antenne

Oeil

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)

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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

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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

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

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