Morphoanato arthropode 3

I.3.4.5 L’appareil digestif 

Chez les Arthropodes, l'appareil digestif, nettement distinct, se compose d'un oesophage et d'un estomac, sauvent accompagné de glandes salivaires et d'appendices hépatiques, puis d'un intestin plus au mains compliqué, qui débouche à l’extrémité postérieure du corps, tantôt à la face dorsale, tantôt à la face ventrale. La bouche est située à la face inférieure de la tête et entourée des pièces buccales . A l'intestin sont annexés, chez les Insectes, les Arachnides et les Myriapodes  des organes spéciaux chargés de la sécrétion urinaire; ce sont des tubes filiformes désignés sous le nom de Canaux de Malpighi. Chez les Crustacés, ces organes urinaires sont remplacés sait par des cellules spéciales qui revêtent les parois intestinales (Crustacés inférieurs), soit par des glandes situées à la base des antennes postérieures (Malacostracés) et qui s'ouvrent directement au dehors a la façon des organes segmentaires des Vers.

Typiquement le tube digestif est constitué de trois régions :

1. La région antérieure ou stomodeum

D’origine ectodermique, est intérieurement tapissée par une intima cuticulaire renouvelée à chaque mue, ornementée de saillies , denticules ou râpes , qui participent à la trituration des aliments . Elle présente fréquemment des zones spécialisées  ( œsophage, pharynx, jabot, gésier, moulin gastrique…) des caecums et des glandes lui sont annexés.

1. La région moyenne ou mésentéron

Est d’origine endodermique ; les cellules constitutives sécrètent les enzymes digestifs et absorbent les produits de la digestion. Elles sont souvent en relation avec un hépato-pancréas.

1. La région postérieure ou proctodeum   

D’origine ectodermique, est également tapissée par une intima cuticulaire .

Le chorion de la paroi digestive est pourvu comme chez les vers , de muscles circulaires internes  et longitudinaux externes , assurant les mouvements péristaltiques.

Fig 18 : Tube digestif d'insecte

 

I.3.4.6 L’appareil excréteur

 

L'excrétion se fait par des organes spécialisés , on rencontre par exemple, des coelomoductes qui sont des canalicules d’origine mésodermique établissant une communication entre les vésicules coelomiques vestigiales et l’extérieur. Ces dispositifs constituent des canaux excréteurs souvent comparables aux néphrons glomérulaires des Vertébrés. Ces formations ont perdu , chez les formes actuelles, leur disposition métamérique primitive et ne subsistent que dans quelques segments : glandes antennaires de Crustacés, reins labiaux ou maxillaires de Diplopodes, de Chilopodes anamorphes des  Insectes aptérygotes ; glandes coxales des Chélicérates    

 

Les araignées ont des glandes coxales et éliminent leurs déchets sous forme d'urée ou d'acide urique. Les Crustacés ont des glandes antennaires et éliminent leurs déchets azotés sous forme d'ammoniac.

 

Figure 19. Glande antennaire de l'écrevisse. © BIODIDAC

 

Les Insectes ont un organe caractéristique: les tubes de Malpighi. Les déchets azotés sont rejetés sous la forme de cristaux d'acide urique qui précipitent dans l'intestin à cause du faible pH. Ils peuvent donc éliminer les déchets azotés avec un minimum de pertes d'eau.

Les tubes de Malpighi sont des structures tubulaires s'ouvrant sur le rectum et fermées à l'autre bout que l'on retrouve chez de nombreux arthropodes (insectes notamment). (figures 18 et 19 )

L'entrée d'eau dans les tubes de Malpighi s'effectue non par ultrafiltration mais par mouvement osmotique d'eau suivant un gradient établi par transport actif de K⁺. Une réabsorption d'eau et d'ions s'effectue au niveau du rectum. Chez certaines espèces, la réabsorption d'eau est tellement efficace que les résidus excrétés sont solides. Par exemple, chez le vers de farine (larve de Ténébrio molitor), une espèce qui peut vivre sans aucun accès à l'eau, la réabsorption d'eau est optimalisée par une organisation particulière des tubes de Malpighi en un complexe dit "cryptonéphridial". Les tubes, au lieu de baigner dans la cavité générale, sont repliés, la partie terminale s'alignant le long de la paroi du rectum. L'ensemble est entouré d'une épaisse membrane périnéphritique formant une chambre périrectale. Cette membrane paraît imperméable à l'eau et être le siège d'un intense transport de K⁺. Le liquide de la chambre périrectale peut ainsi atteindre une osmolarité allant jusqu'à 4000 mOsm/l (contre quelque 300 dans l'hémolymphe!), générant un important gradient avec le fluide rectal. L'eau paraît passer essentiellement du rectum vers le fluide périrectal et de là dans les portions terminales des tubes de Malpighi. L'eau retournerait vers l'hémolymphe dans une partie plus antérieure des tubes qui serait les siège d'un transport de K⁺ de la lumière du tubule vers le sang

I.3.4.7 Système nerveux

Les Arthropodes ont un système nerveux bâti sur le plan annélidien (la chaîne nerveuse est ventrale, reliée au « cerveau »  par le collier péri-œsophagien). Le cerveau est hautement différencié et divisé en trois vésicules : protocérébron, deutérocérébron, tritocérébron qui sont plus ou moins fusionnés.

 Le protocérébron  est en relation avec les ocelles, les  yeux composés ; informations visuelles ; Il contient de volumineux ganglions optiques.

Le corps central  , les corps pédonculés  et le pont protocérébral , sont en rapport avec l’association et l’intégration ( insectes sociaux)

Le deutérocérébron est en rapport avec les antennules des Crustacés et les antennes des Insectes. 

Le Tritocérébron est le dernier neuromère céphalisé  et ce processus est en général imparfait ; en effet, la commissure tritocérébrale est encore postoesophagienne, ventrale par rapport au tube digestif. Le tritocérébron  innerve les antennes des Crustacés, les chélicères des Chélicérates, le labre des Insectes et des Myriapodes.

Le tritocérébron est en rapport avec le système symphatique antérieur  ( ou stomogastrique) qui innerve la partie antérieure du tube digestif ; ce système comprend le ganglion oesophagien des Crustacés , le ganglion frontal des Insectes et ou plusieurs ganglions secondaires . Il est réduit chez les Myriapodes et plus encore chez les Chélicérates.

En ce qui concerne la chaîne nerveuse ventrale , elle comporte en principe une paire de ganglions par métamère reliée par une courte commissure transversale et à ceux des segments antérieurs et postérieurs par des connectifs longitudinaux.

La disposition métamérique primitive est fréquemment altérée par suite de la réalisation d’unités fonctionnelles d’ordre supérieur, les tagmes, de la fusion des ganglions d’une même paire et de la soudure des connectifs longitudinaux.

La figure suivante montre une anatomie générale très sommaire de l’arthropode.

 Fig 20 :

 

fig 21:  Beaumont Cassier

I.3.4.8 Les organes des sens

Deux types d’organes des sens selon qu’ils recueillent des informations venant du milieu extérieur ou de l’organisme ( intéroceptifs, proprioceptifs).

Dans la gamme des organes des sens extéroceptifs, il est possible d’après la nature du stimulus, de distinguer des organes photorécepteurs, gustatifs, olfactifs, thermosensibles, auditifs ou tympaniques, des organes d’équilibration  ( statocystes, organes de Johnson, etc.).

Ces appareils sont tous construit sur le même type. D’origine ectodermique, ils comprennent trois éléments constitutifs :

1)    Une ou plusieurs cellules sensorielles . Ces cellules épidermiques spécialisées , périphériques sont reliées par des fibres nerveuses sensitives à un centre nerveux et constituent le point de départ d’un arc réflexe avec un neurone d’association et un neurone moteur.

2)   Une formation cuticulaire de forme et de propriétés variables selon les organes ; elle assure la transmission du stimulus externe vers la cellule sensorielle.

3)   Des éléments annexes représentés par une ou plusieurs cellules épidermiques associées à la cellule sensorielle  et dont la fonction est de secréter des élément cuticulaires ou d’isoler la cellule sensorielle du milieu ambiant. Cet ensemble de trois composants forment un sensille . Tous les sensilles du fait de leur origine épidermique sont périphériques et disposés dans les portions ectodermiques y compris de l’appareil digestif . Leur variété est extrême, il conditionnent le comportement des Arthropodes.

La plus simple des sensilles est la soie innervée . Elle comporte une cellule trichogène qui sécrète la soie plus ou moins modifiée dans laquelle s’enfonce une cellule sensorielle , une cellule tormogène qui sécrète la membrane articulaire unissant la soie à la cuticule générale.  

Fig 22

 

•La soie : +/- longue

 

• Le neurone sensoriel : bipolaire

                                     20 à 30µm Æ

 

•            les trois cellules annexes :

- cellule téchogène : produit la gaine qui protège la dendrite.

- cellule trichogène : sécrète la soie

- cellule tormogène : élabore les structures permettant l’articulation de la soie

 

 

I.3.4.9 Organes génitaux

Les Arthropodes sont en principe gonochoriques, bien que de nombreux Crustacés soient hermaphrodites ; la fécondation est également interne. Il possèdent une paire de gonades qui peuvent secondairement fusionner dans un plan sagittal. De nombreux Arthropodes ont un développement parthénogénétique.

Des caractères sexuels secondaires peuvent exister , traduisant un dimorphisme sexuel ( pinces de nombreux crabes, pièces copulatrices, mandibules des Lucanidae…) dont la manifestation est indépendante ( insectes) ou liée à des sécrétion hormonales.