Les Échinodermes

Les Échinodermes
L’embranchement des Échinodermescomporte des organismes marins, menant une vie libre (Oursin, Étoile de mer, Holothurie, Ophiure) ou fixée (Crinoïdes).
Les exemples de l’Oursin(figure 4.1) et de l’Étoile de mer(figure 4.3) nous permettront d’examiner leur organisation

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4.1. Oursin (vue externe), a. Morphologie, x 0,9 ; b. Test dépourvu de piquants, x 1.
Le corps est subsphérique, aplati sur deux faces au niveau desquelles s’ouvrent la bouche (face orale) et l’anus (face aborale). Il est recouvert de piquants et porte également des pieds ambulacraires (ou podia), tentacules locomoteurs terminés par une ventouse, ainsi que des pédicellaires préhensiles munis de mors. Il est soutenu par un test calcaire, hérissé de tubercules permettant l’insertion des piquants et des pédicellaires. Ce test est formé de dix fuseaux composés chacun de deux rangées de plaques. Les fuseaux percés de pores ambulacraires (fuseaux radiaires ou radius) alternent avec les fuseaux non perforés (fuseaux interradiaires ou interradius). Les régions orale et aborale présentent de petites plaques, dont certaines sont percées de pores (pores génitaux des cinq plaques génitales aborales, plaque madréporique). Cette morphologie confère à l’Oursinune symétrie rayonnée de type pentaradiée.

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4.2. Oursin : dissection, x 1,3.
L’appareil digestif débute par la bouche entourée d’un dispositif complexe de cinq mâchoires (lanterne d’Aristote). Elle s’ouvre dans un œso-phage axial, rectiligne, auquel font suite un estomac et un intestin contournés. Il se termine par un rectum rectiligne débouchant sur l’extérieur par l’anus.
L’appareil respiratoire est représenté par cinq paires de branchies péri-orales, en position interradiaire.
L’appareil génital est constitué de cinq gonades situées dans l’hémisphère aboral en position interradiaire, ouvertes par des pores localisés sur les plaques génitales. Les sexes sont séparés et à maturité, la coloration des produits génitaux permet de déterminer le sexe de l’animal (gonades femelles jaune foncé, gonades mâles rosâtres).
Le système nerveux est peu visible, intimement associé à l’épiderme, et ne comporte pas de concentration ganglionnaire. Il est caractéristique des Epithélioneuriens. Il est formé d’un anneau œsophagien duquel partent des nerfs radiaires et des nerfs marginaux. Sous celui-ci, un ensem-ble de nerfs profonds émet des ramifications vers les pieds ambulacraires et le tégument. Enfin, un anneau aboral est présent, d’où partent les nerfs génitaux, interradiaires.

 

L’Oursinpossède un système hydro-vasculaire complexe, constitué de trois appareils dérivés du cœlome, possédant le plus souvent des parois ciliées.
L’appareil aquifère, ou ambulacraire (hydrocœle), est formé d’un anneau aqui-fère oral qui émet cinq canaux radiaires longeant les radius et débouchant sur les plaques radiaires. De chaque canal émanent des branches reliées aux ambulacres.
L’anneau aquifère est raccordé à la plaque madréporique par le canal du sable et est associé à des vésicules de Poli à paroi musculeuse.
L’appareil péri-hémal ou sinusaire est représenté par un sinus axial entourant le canal du sable, un anneau aboral d’où partent des canaux interradiaires se dilatant
en sinus génitaux, et un anneau oral émettant cinq sinus radiaires qui longent les canaux ambulacraires. Au niveau des pieds ambulacraires, ces sinus forment de
petits sinus marginaux.
L’appareil hémal ou lacunaire ne possède pas de paroi propre. Il se compose de lacunes entourées par l’appareil péri-hémal. Il comprend ainsi un anneau lacu-naire oral, cinq lacunes radiaires, un anneau lacunaire aboral uni à des lacunes génitales et un système de lacunes péri-intestinales. Une glande brune, accolée au canal du sable, complète ce dispositif. Cet appareil hémal correspond à l’appareil circulatoire de l’Oursin.
L’ensemble des organes baigne par ailleurs dans une cavité d’origine cœlomique.
L’animal ne possède pas d’appareil excréteur différencié. La fonction d’élimina-tion des déchets est réalisée au niveau du tégument et implique les cœlomocytes, cellules circulantes. La glande brune pourrait également intervenir.
L’Oursinest donc caractérisé par une symétrie pentaradiée, la présence d’un endosquelette(le test est en effet recouvert par l’épiderme), la possession d’un sys-tème hydro-vasculairecomplexe et d’un système nerveuxétroitement associé à l’épiderme. Ces éléments sont représentatifs du plan d’organisation des Échino-dermes, animaux Métazoaires triploblastiques cœlomates épithélioneuriens présentant de multiples structures dérivées du cœlome (cavité générale, appareil ambulacraire, appareil péri-hémal, appareil hémal).
La forme globuleuse de l’animal, la soudure des pièces squelettiques en un test sont des caractères spécifiques de la classe des Échinides à laquelle appartient l’Oursin(figures 4.1, 4.2). L’Étoile de mer(figures 4.3, 4.4, 4.5) est un second exemple d’Échinoderme.

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4.3. Étoile de mer (vue externe), a. Face aborale, x 0,9 ; b. Face orale, x 0,9.
Le corps est organisé autour d’une région centrale sur laquelle sont insérés cinq bras. Deux faces sont distinguées : la face orale portant la bouche (disque central) à partir de laquelle rayonnent cinq gouttières ambulacraires et la face aborale où s’ouvre l’anus et qui comprend la plaque madréporique (disque central). Par comparaison avec l’Oursin, les bras correspondent aux radius. Ils présentent, le long des gouttières ambulacraires, des pieds ambulacraires (podia) ; ils portent également de petits piquants et des pédicellaires. À la symétrie pentaradiée se superpose une symétrie bilatérale passant par la plaque madréporique.

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4.4. Étoile de mer : dissection (vue aborale), x 0,9.
L’appareil digestif débute par la bouche s’ouvrant sur un court œsophage suivi par un estomac subdivisé en estomac cardia-que et estomac pylorique, ce dernier communicant avec cinq cæca pyloriques bifides (chaque bras est muni d’un cæcum).

Après un court rectum, relié à deux petits cæca rectaux, l’appareil digestif débouche sur l’extérieur par l’anus.
L’appareil respiratoire est représenté par des papules, expan-sions tégumentaires ; les pieds ambulacraires contribuent également aux échanges respiratoires.
Il n’existe pas d’appareil excréteur différencié.
L’appareil génital se compose de cinq gonades bilobées situées en position interradiaire (chaque bras renferme deux lobes gonadiques). Elles s’ouvrent par cinq pores génitaux situés entre les bras. Une vaste cavité cœlomique contient les orga-nes. Le dispositif hydro-vasculaire est semblable à celui de l’Oursin.
Le système nerveux comporte un système oral superficiel (anneau oral, cinq nerfs radiaires, nerfs marginaux), un sys-tème oral profond et un système aboral (anneau péri-anal, cinq nerfs radiaires).

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4.5. Étoile de mer : bras
a.Coupe longitudinale, x 9 ;
b.Coupe transversale, x 18.
Le tégument apparaît sous forme d’un épiderme simple, cilié, compor-tant quelques cellules muqueuses et neurosensorielles. Il surmonte un derme épais dans lequel des élé-ments nerveux sont visibles, ce qui est caractéristique d’un animal épithélioneurien. Y sont également enchâssées les plaques de l’endo-squelette, nombreuses et non sou-dées. Cet ensemble délimite la cavité générale, cœlomique, dans laquelle baignent les organes

Le plan d’organisation de l’Étoile de merest très proche de celui de l’Oursin. Il est caractéristique des Échinodermes(symétrie pentaradiée, endosquelette, système nerveux associé au tégument, appareil hydro-vasculaire complexe).
La présence de bras bien individualisés rattachés à un disque central et de gouttières ambulacraires marque l’appartenance de l’Étoile de merà la classe des Astérides.
L’embranchement des Échinodermes présente une certaine diversité (figures 4.6 et 4.7).

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4.6. Holothuride (vue externe), x 1,3.
Échinoderme, présentant une symétrie bilatérale. Son corps mou et allongé est dépourvu de bras mais les pieds ambula-craires péri-buccaux sont transformés en
tentacules. Le squelette est réduit, la plaque madréporique interne. L’animal possède un arbre respiratoire (« poumon »).

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4.7. Ophiuride (vue externe), x 1.
Échinoderme à disque central bien individualisé et associé à cinq bras.

 
La plaque madréporique est localisée en face orale.La reproduction des Échinodermes est essentiellement sexuée. Les sexes sont le plus souvent séparés. Les gamètes sont émis dans l’eau de mer. Après féconda-tion, les cellules de l’œuf se divisent puis s’organisent dans l’espace. Au moment de la gastrulation, un blastopore se forme. Il est à l’origine de l’anus et non de la bouche. En conséquence, les Échinodermes sont qualifiés de deutérostomiens. Le cœlome se met en place par invagination des parois du tube digestif, c’est-à-dire par entérocœlie, ce qui distingue ces animaux des Annélides.
À l’issue du développement embryonnaire, une larve dipleurula, caractéristique de l’embranchement est formée. Elle présente un tube digestif et une couronne ciliée, ainsi qu’une symétrie bilatérale très nette. Elle se transforme en larve plus complexe, variable selon la classe considérée (figure 4.8).

 

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4.8. Échinodermes : formes larvaires
(montages in toto)
a. Echinopluteus(Échinides), x 283 ;
b. Bipinnaria(Astérides), x 110 ;
c. Auricularia(Holothurides), x 74.

Le développement se poursuit par une métamorphose donnant naissance à la forme adulte. Chez les Échinides, Astérides et Ophiurides, la formation des struc-tures adultes implique principalement la partie gauche de la larve, et s’accompagne d’une perte de la symétrie bilatérale. Chez les Holothurides, les transformations sont plus progressives.
Les Échinodermesconstituent donc un embranchement de Métazoaires triplo-blastiques cœlomates deutérostomienset épithélioneuriensne présentant pas de métamérie. Leur symétrie pentaradiée est tout à fait originale.

 

 

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