Apparition autour de -525 millions d’année et -440… Bien avant les dinosaures (-230 millions d’années)








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date de publication18.11.2017
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Plan résumé PB2

Echinoderme

Echinos=épines/derma=peau
Plan

  • Caractères observables

  • Caractères spécifiques

  • Les fonctions biologiques

  • Les cinq classes

  • Ce qu’il faut retenir

  • Sources, bibliographie

  • Questions ?


Apparition autour de -525 millions d’année et -440… Bien avant les dinosaures (-230 millions d’années)

Très nombreux à l'état fossile, les échinodermes actuels se répartissent en 2 sous-Embranchements, subdivisés en 5 classes :

Eleuthérozoaires (eleutheros = libre) animal libre

4 classes

  • Astérides = 2000 espèces

  • Echinides : oursins = 800

  • Holothurides = 1250

  • Ophiurides = 3000 environ (WoRMS : 2122 8/12/2013)


Pelmatozoaires (pelmatos = plante du pied, zoon animal) animal fixé à sa base

Une seule classe

  • Crinoïde (ou lis de mer) = 650


Au total 7282 espèces d’après WoRMS
Caractères observables,

  • Exclusivement marin, toutes les mers, toute profondeur

  • Animaux au corps de forme variable, sans tête (acéphale),

  • possédant des pieds ambulacraires nommés podia

  • téguments à contact piquant ou rugueux


Caractères spécifiques

  • symétrie bilatérale à l’état larvaire

  • symétrie radiale d’ordre 5 acquise lors de la métamorphose de la larve celle-ci ayant auparavant une symétrie bilatérale.

  • Pas de forme coloniale

  • Une face orale (où se situe la bouche) et
    une face aborale
    (où se trouve généralement l'anus, l'appareil respiratoire et les gonades, ou le pied chez les crinoïdes)

  • Système aquifère ou ambulacraire : système hydraulique constitué par un ensemble de canaux qui permet à l’animal de se déplacer : fonction ambulacraire. L’eau de mer rentre par une plaque filtrante (plaque madréporique). L’eau circule dans un canal ensuite dans le canal annulaire et enfin dans les cinq canaux radiaires d’où pendent cinq grosses vésicules interradiaires, dites « de Poli », jouant un rôle équilibrateur du système ambulacraire en se gonflant et en se vidant, permettant ainsi la rétraction ou la turgescence des podia ; dans chaque radius se trouvent deux petites masses irrégulières, les corpuscules de Tiedeman, à fonction hormonale.

Le système aquifère, servant également à la respiration, la nutrition, la perception sensorielle. Les extrémités des pieds pouvant faire ventouse.

  • Squelette calcaire intradermique (endosquelette) :

    • Spicules dispersés dans le derme (holothuries)

    • Plaques calcaires (calcite + MgC03):

      • soudés : test (échinides)

      • articulés entre elles (astéries, crinoïdes, ophiures)


Fonctions biologiques

  • Nutrition

  • Appareil digestif variable selon les groupes

  • Tous types de régimes alimentaires

  • Respiration

Passive chez la plupart des échinodermes, et s'effectue le plus souvent à travers la peau.

Mais variable d’une classe à l’autre

  • Système nerveux

Superficiel, est ramifié sous la peau

Certaines espèces possèdent :

  • des organes photosensibles : ocelles« œil » étoiles de mer

  • des organes de l’équilibration

  • Reproduction :

Multiplication asexuée rare (division)

Sexué, dans la majorité des cas, sexes séparés (gonochorisme) :

Hermaphrodisme rare

Successif : synapte maculé

Protérandrique : étoile bossue

Pas de dimorphisme sexuel

Regroupement temporaire d’individu pour la reproduction.

Fécondation externe

La plupart des espèces émettent une grande quantité de gamètes (jusqu'à plusieurs millions d’œufs peuvent être fécondés en une seule reproduction).

  • Le sperme et les ovocytes sont libérés dans le milieu, la fécondation a ensuite lieu dans l'eau-->

  • La larve nageuse : dipleurula (di=deux, pleura=côté, à deux côté) ayant une symétrie bilatérale évoluent parmi le plancton pendant plusieurs semaines (où elles sont la proie de nombreux planctonivores)

  • Plusieurs métamorphoses ont lieu, caractéristiques des différentes classes.

  • Arrivées au terme de leur dernier cycle larvaire, elles se rapprochent du fond s'y poser pour entamer leur dernière métamorphose en juvénile, et commencer leur cycle de vie

Nom des différentes larves :

1/Pluteus d'oursin

2/Ophiopluteus d'ophiure

3/Pentactula d’holothurie

4/Brachiolaria d’astéride
Biotope

Tous marins et benthiques

Tous les substrats :

  • Fonds rocheux

  • Failles

  • Sous les pierres : les ophiures

  • Herbier de posidonies

  • Sable

  • Fonds détritiques

  • Supports vivants : crinoïdes accrochés aux gorgones

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Eleuthérozoaires (eleutheros = libre) animal libre sous embranchement

Les astérides

2000 espèces

-440 millions d’années

Différentes formes
Morphologie

Cinq bras et plus... 12 Solaster, 40 Heliaster, 9 à 23 bras Acanthaster planci

Une face orale/ventrale : où se situe la bouche (face inférieure)
une face aborale
/dorsale : madréporite et anus (face supérieur)
Anatomie

Endosquelette, plaque avec des épines et des pédicellaires qui ont un rôle de nettoyage et de protection
Fonctions biologiques

Respiration : par les papules disséminées sur la face dorsale. Et par les podias et les pédicellaires

Nutrition : Digère leur proie en dévaginant leur estomac.

Excrétion : pas d’appareil excréteur différencié, excrétion par les papules

Carnivores : Bivalves, Anémones, Eponges, Coraux, Crustacés, Ophiures et oursins

Reproduction : Cinq paires de gonades situées à la naissance des bras

A noter un grand pouvoir de régénération
Prédateurs : Le triton (prédateur de l’acanthaster), la crevette arlequin et d’autres étoiles de mer, tel le Crachat d’amiral qui a un rôle de régulateur
ON S’EN FOUT

Classification

2 ordres :

Phanerozonia

Plaques marginales des bras sont visibles. Bras assez rigides. Ex : étoile peigne, Luidia

Cryptozonia

Plaques marginales des bras sont peu visibles. Bras relativement souples. Ex : étoile épineuse, étoile de mer glaciaire

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Ophiurides

3000 espèces

2 ordres :

  • Ophiures vraies

  • Euryates Gorgonocéphale


Ophiures vraies

Morphologie

Corps étoilé aplati.

Disque central bien délimité portant 5 bras longs ayant une section circulaire démunis de gouttière ventrale ouverte (différence d’avec les astérides). Les bras sont animés de mouvements serpentiformes permettant la locomotion, ne possèdent pas d’ocelle (différence d’avec les astérides).

Bouche en forme d’étoile à 5 branches, encadrée par mâchoires munies de dents permettant la dilacération des proies.

Les orifices du corps sont sur la face inférieur (bouche et madréporite).

Pas de pédicellaire

Anatomie

Pas d’anus ni d’intestin.

Estomac : vaste poche, une seule ouverture la bouche, pas dévaginable

Podia sans ventouse, pas de fonction locomotrice, on leur attribue une fonction respiratoire, chez certaines espèces sécrètion d’une substance adhésive qui leur permettrait de se déplacer sur des parois lisses.

Bras plein, différence d’avec les étoiles de mer, pas d’organe dans les bras.

Bourses : fonctions respiration, excrétion et reproduction (les gonades situés à côtés y déversent les gamètes qui sont émis en-dehors par l’intermédiaires des fentes bursales)
Fonctions biologiques

Nutrition

Carnivores mégalophages (c'est à dire que la taille de la proie est relativement importante par rapport à la taille du prédateur.)

Se nourrissent d’annélides, de crustacés, oursins, mollusques capturés avec leurs bras, pressés contre leur bouche où ils sont déchirés par les mâchoires.
Multiplication – Reproduction asexuée

Schizogonie : se coupent spontanément en 2, chaque fragment se complète symétriquement (ex : fragment 3 bras engendre ophiure 6 bras ; fragment 2 bras engendre ophiure 4 bras )
Reproduction

Sexes séparés

Espèces hermaphrodites protérandrique (mers froides) : Amphilicus androporus (espèce à dimorphisme sexuel ; mâle nain)
Régénération

Autotomie fréquente des bras
Biotope

Phototropisme négatif = sciaphile (vie dans zones obscures, sous des pierres ou dans cavités), sténohalin (supporte mal les écarts de salinité)
Euryates : Gorgonocéphale
Morphologie

Bras très ramifiés.
Fonctions biologiques

Nutrition

S’épanouisse la nuit pour se nourrir
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Echinides
-450 millions d’années
800 espèces

Deux sous classes :

  • Oursins réguliers : bouche - anus opposés

  • Oursins irréguliers : plats, bouche vers l’avant et anus vers l’arrière symétrie bilatérale en plus de leur symétrie pentaradiée. Piquants plus petits et moins nombreux.


Morphologie

Pas de bras

Une face orale/ventrale : où se situe la bouche (face inférieure)
une face aborale
/dorsale réduite sur laquelle se situe l’anus et la plaque madréporique.
Anatomie

  • Squelette fait de plaques soudées qui réalisent un ensemble sphérique appelé test qui porte les piquants.

  • Pédicellaires : fixés entre les piquants et sur la membrane entourant la bouche, ils ont une fonction préhensile, formé de deux ou trois mors. Ils ont un rôle de nettoyage de la surface des téguments. Plusieurs sortent de pédicellaires… peuvent être associés à des glandes à venin.

  • Piquants : organes défensif, participant également à la locomotion. Baguette calcaire possédant une articulation à sa base de type genou-rotule, Interviennent peu dans la locomotion assurée par les podias

  • Sphéridies : minuscules organes implantés sur le test à la manière des piquants, richement innervées, vraisemblablement servant à l’équilibration…


Fonctions biologiques

Respiration  

Nutrition :

Oursins réguliers  bouche associée à organe masticateur en forme de lanterne d’Aristote qui comprend cinq dents à croissance continue. Brouteurs d’algues, mais peuvent manger des particules organiques en suspension.

Oursins irréguliers  Microphage souvent dépourvu de lanterne d’Aristote.

Excrétion :

Reproduction :

Les gonades débouchent à l’extérieur par des pores génitaux  5
Prédateurs :

Les étoiles de mer, poissons (voir film) et l’homme

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Holothurides
-485/443 millions d’années mais difficile processus de fossilisation : corps moudifficulté de datation
Morphologie

Sans bras

Symétrie bilatérale en relation avec l’allongement du corps en plus de pentaradiée.
Bouche située à l’avant et anus à l’arrière.

Face ventrale : trois rangés de podias munis de ventouse,

face dorsale : deux rangées de podias plus petites sans ventouses. 10 tentacules buccaux ramifiés et arborescents qui collectent les particules alimentaires, arborescents et rétractiles, servent à la respiration, la nutrition, la réception sensorielle.
Anatomie

Endosquelette constitué de spicules.

Plaque madréporique située à l’intérieur du corps mais communique avec l’extérieur.

Certaines holothuries possèdent des Tubes de cuvier proche de l’anus, rejetés en cas d’agression, engluent les prédateurs.

Musculature très développée compense la réduction du squelette
Fonctions biologiques

Respiration  

Poumons ou organes arborescents (sauf chez les Elasipodes et les Synaptes) sacs volumineux qui grâce aux mouvements de l’eau ont un rôle respiratoire. On également une fonction excrétrice car leurs parois minces et perméables permettent le rejet.

Nutrition :

Microphage, avalent le sédiment et rejettent par l’anus des tortillons de sable.

Reproduction :

sexe séparé, une seule gonade, le pore génital dorsal s’ouvre en arrière de la bouche
Prédateurs :

Capable d’expulser ses viscères si parasitée par un poisson (genre Carapus) et les régénère en quelques mois.

Les étoiles de mer, les poissons et l’homme (réglementation de la pêche)
2 ordres :

Aspidochirotes (aspido = bouclier, chiro main, tentacule) aux tentacules denses disposées comme en bouclier

Dendrochirotes (dendro = arbre) aux tentacules ramifiés comme les branches d’un arbre. Les espèces du genre Cucumuria rentrent leurs tentacules dans leur pharynx pour ingurgiter les particules collées. Exemple : holothurie lèche doigts.

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Pelmatozoaires (pelmatos = plante du pied, zoon animal) animal fixé à sa base

Une seule classe

Crinoïdes

(lys de mer, comatule)

Apparu au précambrien -525 millions d’années

Les espèces pédonculées dont peu ont survécu, sont cantonnées aux grandes profondeurs

650 espèces
Morphologie

Ni piquant, ni pédicellaire, ni madréporite, podia dépourvus de ventouses.

Les crinoïdes se distinguent des autres échinodermes par :

  • Un calice : formé de petites plaques calcaires (ossicules) fusionnées ensemble en cercle, en forme de coupelle contenant les viscères.

  • Cinq rayons flexibles : extensions de la paroi du corps, habituellement ramifiés en bras ; ils comportent des rainures pour le transport alimentaire et d’autres fonctions.

  • La bouche et l’anus disposés sur la même face orale : relativement centrée chez les comatules, ainsi que l’anus, excentré, élevé à la pointe d'un cône ou d'un tube.

  • Face aborale inférieure possède des cirres --> Fixation

Un crinoïde typique se compose d’un système d’accrochage, les crampons/cirres, qui peut prendre plusieurs formes, d’un pédoncule constitué d’une tige (absente chez les comatules) et d’une partie terminale, le centro-dorsal. Ce dernier est surmonté d’une couronne formée d’un petit corps central, la thèque d’où partent les bras le plus souvent ramifiés et fournis de pinnules.

Anatomie

Comporte un endosquelette, série de pièces calcaires : ossicules soudés ou articulés maintenues ensemble par des ligaments et des muscles.
Fonctions biologiques

Nutrition :

Microphage suspensivore. Filtreur passif. Au niveau des bras et des pinnules, les podias dépourvus de ventouses sont enduits de mucus qui agglutine les particules alimentaires acheminées vers la bouche.

Reproduction 

Ovaires et testicules portés par une pinnule.

Fécondation dans l’eau.

Œufs restent attachés sur les pinnules jusqu’au développement larvaire

Prédateurs 

Animaux à mâchoires solides… Certains poissons (baliste, tétrodon, sparidae : saupe, dorade, oblade…), oursins, crabe

Symbioses

Corps dur refuge petits animaux. Crevettes nettoyeuses dont la couleur mime celle de l'hôte, Galathée des crinoïdes (Allogalathea elegans), certains poissons Discotrema, poisson-fantôme arlequin

Parasites

Quelques vers, …

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Ce qu’il faut retenir

  • Exclusivement marin, toutes mers, toute profondeur

  • Benthique

  • 5 classes : Astérides, Ophiurides, Echinides, Holothurides, Crinoïdes

  • Symétrie pentaradiée (ou > 5), piquants, pédicellaires, endosquelette

  • Système ambulacraire, podias

  • Pouvoir de régénération

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Sources

Site web

http://www.cosmovisions.com/echinodermes.htm

http://adamoliverbrown.com/wp-content/uploads/2012/03/Lab09_Echinodermes-et-Cephalochordes.pdf

http://www.larousse.fr/archives/grande-encyclopedie/page/1211

http://simulium.bio.uottawa.ca/bio2525/Notes/Les_Echinodermes.htm

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/aimar2/PAGES/24.htm

http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/nte/biologieanimale/boatp/echino/echi.htm
Holothurie

https://fr.wikipedia.org/wiki/Holothurie
Ophiure

https://fr.wikipedia.org/wiki/Ophiuroidea
Oursin

http://mglebrusc.free.fr/textes/la%20mer/Faune/oursin.html

http://blog.cpi-plongee.fr/Documents/Bio/oursins.pdf
Comatule, lys de mer : crinoïde

http://www.cap-recifal.com/page/articles.html/_/vivant/crino%C3%AFdes-lys-de-mer-et-comatules-r96

Banque images

http://biodidac.bio.uottawa.ca/thumbnails/catquery.htm?Kingdom=Animalia&phylum=Echinodermata
Identification

https://inpn.mnhn.fr/espece/cd_nom/628772/tab/taxo

Doris
Livres

  • Beaumont-Cassier Biologie animale - Ed : Dunod Paris 2004

  • J Maissiat-JC Baehr-JL Picaud Biologie animale, T1 les invertébrés Ed : Masson

  • J Bonnefis-M Pathé Le monde sous-marin du plongeur biologiste en Méditerranée Ed : GAP

  • Ginet R. et Roux A.L. ed : Doin, 1974 Les plans d’organisation du règne animal ; Manuel de zoologie


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