Echinodermes

MS Achouri BG février 2015

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LES ECHINODERMES INTRODUCTION

Les Echinodermes leur nom vient du grec ekinos = hérisson et derme = peau. On a classé dans cet

embranchement tous les animaux dont leurs téguments (peau) sont rugueux ou épineux. Ils

représentent un groupe d’environ 6000 à 7000 espèces actuelles. Une autre de leur

caractéristique fondamentale est écologique car c’est parmi les Métazoaires, c’est le seul groupe

qui soit exclusivement marin. Ils n’ont jamais colonisé les milieux d’eau douce ou le milieu

terrestre. Ils sont :

Deutérostomiens: le blastopore: est à l’origine de l’anus; la bouche n’est formée que

secondairement après la gastrulation

Epithélioneuriens, donc possédant un système nerveux à la surface de l’animal même si la notion

d’épithélium n’est pas à prendre au pied de la lettre. Ce système nerveux est surtout diffus, sans

aucune concentration ganglionnaire notable. Seul un anneau nerveux et quelques cordons nerveux

peuvent être présents. Il ya donc perte de toute trace de céphalisation, peu ou prou toujours

associée à la concentration nerveuse. Parmi leurs autres caractères importants citons:

- l’existence d’un squelette interne, constitué d’éléments calcaires articulés entre eux;

- une symétrie radiaire pentaradiée à laquelle s’associe une symétrie bilatérale;

- un système aquifère ou système ambulacraire tout à fait original, empli d’eau de mer et qui est

utile à la locomotion de l’animal (hors formes fixées bien entendu). C’est donc un cas assez unique

où le milieu externe est vraiment internalisé au sein de l’organisme pour assurer

une de ses fonctions primordiales.

Parmi leurs autres caractères importants citons:

- l’existence d’un squelette interne, constitué d’éléments

calcaires articulés entre eux;

- une symétrie radiaire pentaradiée à laquelle s’associe une

symétrie bilatérale;

- un système aquifère ou système ambulacraire tout à fait

original, empli d’eau de mer et qui est utile à la locomotion de

l’animal (hors formes fixées bien entendu). C’est donc un cas

assez unique où le milieu externe est vraiment internalisé au sein de l’organisme pour assurer une

de ses fonctions primordiales.

1. PHYLOGENIE DES ECHINODERMES

Les Echinodermes sont apparus au Cambrien. La diversité fossile est plus importante que la

diversité actuelle puisque sur 23 groupes d’échinodermes connus, 17 sont exclusivement fossiles.


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Seuls 6 d’entre eux donc 5 groupes majeurs ont donc été préservés dans la faune actuelle.

On les divise en deux groupes majeurs selon les positions relatives de la bouche et

de l’anus.

Pelmatozoaires = anus et bouche sur la même face

Eleuthérozoaires = anus et bouche opposé

2. CARACTERES GENERAUX

Les échinodermes disposent de 5 aires appelées radiaires ou ambulacraires.

- En cas de prolongement de ces aires, nous avons des stellérides (étoile) et ophiures.

- Si les aires se ramifient, ce sont des crinoïdes.

- si elles restent globuleuses, ce sont les oursins,

- si elles sont de formes cylindriques, ce sont les holothuries.

La structure des échinodermes reste primitive, ils ne possèdent ni tête, ni

cerveau, ni cœur, ni vaisseaux. Pourtant une sorte de système nerveux est associé à leur

épiderme. Ils ont une bouche et un anus. Ils ont pourtant une face orale (où l’on trouve

la bouche) et une face oborale (à l’opposé de la bouche). Ils n’ont ni droite, ni gauche, ni

de devant ni de derrière.


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Leur corps est recouvert d’un épiderme cilié sous lequel se trouvent des éléments

musculaires et squelettiques. Le squelette est formé d’ossicules qui porte parfois des

épines. Ces ossicules sont plus ou moins soudées entres-elles pour permettre leur

déplacement.

3- QUELQUES PARTICULARITES DES ECHINODERMES:

3-1. La symétrie radiaire pentaradiée (ordre 5) sur laquelle se superpose une symétrie

bilatérale… Ces symétries délimitent des zones radiaires ou radius (zones ambulacraires) (R) et

interradiaires (zones inter-ambulacraires) ou interradius (I)


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3-2. Le système aquifère

Les échinodermes possèdent une structure

unique, le système aquifère qui est formé

d’une série de canaux qui se remplissent de

liquide et qui lui permet de se déplacer et

capturer leurs proies. Les canaux qui se

remplissent d’un liquide similaire à l’eau de

mer, mais ayant une pression osmotique

légèrement supérieur (plus salée), ce qui

réduit les chances d’une perte de pression

dans le système.

L’ouverture de ce système s’appelle le

médrapore et se trouve sur le sommet de

l’animal.

Il fait partie intégrante de la structure

interne de l’animal car il entoure les viscères, rejoint le canal circulaire, de là, ce canal circulaire

se ramifie dans chacun des bras en canal radial. Puis tout le long des bras se trouvent de petits

canaux (les canaux ambulacraires) qui mènent aux pieds ambulacraires.

3-3. Le système ambulacraire et l’appareil tégumentaire : a)

les podies : Les podies (ou pieds ambulacraires) assurent le

contact avec le substrat. A leur extrémité libre se localisent des

récepteurs sensoriels (toucher, chémorécepteurs).

Elles possèdent également des plaques calcaires minuscules qui – en

agissant comme des ventouses permettent une adhérence avec le

substrat. Ce système est plus moins développé en fonction

desgroupes mais des étoiles de mer ou des oursins n’ont pas de

problème à franchir un obstacle vertical sur leur chemin Dans un

certain nombre de groupes les podies sont présentes sous formes

de pinnules impliquées dans la nutrition ou peuvent se spécialiser

dans la respiration comme chez certains Holothurides (concombres

de mer).

Les pieds ambulacraires sont la principale structure locomotrice.

A l’intersection du canal latéral et de l’ampoule se trouve une valve

qui permet d’emprisonner l’eau dans le pied ambulacraire. Les

muscles longitudinaux de l’ampoule permettent de pousser l’eau

dans le pied ambulacraire sur le substrat. Puis la détente des

musques longitudinaux dans la paroi de l’ampoule permet la

rétractation du pied. La coordination de centaines de pieds

permet à l’étoile d’avancer lentement.


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b) Les piquants et les pédicellaires

Parmi les structures portées par le test, les piquants sont bien entendu les plus connues et les

plus évidentes. Ils ont bien entendu un rôle de protection. Ils sont articulés sur un tubercule

porté par une plaque calcaire. A l’état développé (‘adulte’) ils percent l’épiderme. Encore une fois,

ils n’assurent pas le mouvement de l’oursin qui sont dus aux pieds ambulacraires.

Néanmoins, les structures les plus intéressantes portées par le test sont les

pédicellaires. Ils ont des formes, des tailles, des fonctions diverses mais sont tous constitué

d’une hampe calcaire prolongée par un tube élastique et deux ou trois dents qui forment un mors.

Ils sont des fonctions de nettoyage du test, tactiles, mais certains ont un rôle défensif et sont

capables d’inoculer une substance toxique. La répartition des différents types est différente en

fonction que l’on soit proche ou non de la bouche. Par exemple, les pédicellaires tridactyles qui

possèdent un rôle de nettoyage sont présents sur l’ensemble du test, les pédicellaires

glandulaires (‘venimeux’) sont plus présents au niveau de la bouche. Le test peut porter chez

certaines espèces des organes photogènes interprétés comme des photorécepteurs (non

présents chez toutes les espèces)

3-4. le système nerveux

Les structures sensorielles des Echinodermes sont dispersées sur tout l’animal (épithélioneuriens).

Le système nerveux est formé de deux éléments principaux : un anneau nerveux central

situé autour de la bouche et duquel se détache cinq tronc principaux, les nerfs radiaux.

Les étoiles de mer possèdent également des structures permettant de percevoir la

lumière à l’extrémité des bras. Elles permettent également de détecter la surface.

3-5. Respiration et circulation :


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L’épiderme porte des branchies dermiques ciliées, où a lieu un échange à contrecourant

permettant une plus grande diffusion. Les pieds ambulacraires forment

également une surface d’échange. C’est ce système aquifère, qui sert de système circulatoire,

permettant à l’oxygène, aux éléments nutritifs et aux déchets de passer de l’épiderme aux tissus

internes et vice-versa. Les concombres de mer : les holothuries, ont des arbres

respiratoires (organes arborescents) qui communiquent avec l’extérieur par le cloaque.

3-6. la Lanterne d’Aristote

Elle est une structure articulée complexe présente chez les oursins réguliers enfermant 5 dents

à croissance continue dont seule l’extrémité au contact du substrat est dure. Chaque dent est au

centre d’une pyramide calcaire dont la base est triangulaire. L’extrémité interne de la dent est

molle. La réunion des 5 pyramides grâce à des éléments d’articulations (les compas) forment ainsi

la lanterne d’Aristote. Elle est liée au test par de nombreux muscles qui assurent les mouvements

de celle-ci et donc – in fine – la nutrition

3-5. Reproduction

Leur mode de reproduction est sexuelle, mais les larves sont différentes selon la classe

d’échinoderme.

Généralement sexués. La séparation des sexes est la règle, les mâles et les femelles ne diffèrent

pas par des caractères extérieurs. Même les organes sexuels se ressemblent, ce n’est qu’avec une

analyse des composants que l’on pourrait définir le sexe. Parfois, la couleur de l’animal peut

donner une indication. Quelques espèces seulement sont vivipares. Et pour les holothuries, on

peut observer une sorte de « gestation », les œufs fécondés peuvent rester à l’intérieur de

l’animal jusqu’à maturité. Les gamètes sont lâchés dans l’eau de mer où a lieu la fécondation. Celle


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ci est donc externe. La reproduction sexuée donne les larves nageuses dons les métamorphoses

sont compliquées.

La reproduction par la scissiparité est fréquente chez les astéries. Elles se

régénèrent à partir d’un seul bras. C’est le mode de reproduction asexuée. Les

échinodermes ont la faculté de reproduire les parties du corps qu’ils ont perdu. Et un

nouvel animal va se reconstituer à partir d’un seul bras. C’est un mode de reproduction

qui permet d’avoir deux être identiques, alors que lorsqu’il y a reproduction, c’est le

« mélange » de deux individus. A noter que ce sont les organes sexuels que nous mangeons dans

les oursins.

4 ENVIRONNEMENT

Ce sont des animaux benthiques qui vivent dans les récifs peu profonds ou nichés

dans les roches.

a. Les crinoïdes (ou comatules) habitent tous les fonds rocheux offrant des

cachettes, on les rencontre également dans les herbiers de posidonies lorsqu’elles y

trouvent un abri (de 2 à 40 mètres).

b. Les étoiles de mer se rencontrent partout (surface et jusqu’à 1000 m) Elles

représentent un véritable fléau pour les élevages d’huîtres et de moules.

c. Les ophiures aiment se cacher dans les anfractuosités des roches, sous les

pierres ou dans les rhizomes des posidonies (du bas des marées jusqu’à plusieurs

centaines de mètres). Elles craignent la lumière. On peut les trouver sur les fonds

sableux quand la présence de particules nutritives est concentrée.


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d. Les oursins sont très littoral mais ne se laissant jamais émerger. On les trouve

partout même sur le sable ou dans les herbiers (selon leur variété) (surface et jusqu’à

1000 m). Il en existe plusieurs variétés : diadème, crayon, verts ou bordeaux. Les verts

utilisent le camouflage. On les voit fréquemment recouvert d’objet divers. Les oursins

jouent un rôle important dans les communautés littorales. La diminution des loutres, des

phoques sur certaines cotes déstabilisent l’équilibre car le nombre d’oursin augmente et

les algues qui servent de refuges aux larves et alvins diminuent. (Diminution des

homards)

5. Les holothuries se trouvent le plus souvent sur les fonds sableux, certaines

variétés vivent dans des trous, laissant sortir leurs tentacules ramifiés qui entourent la

bouche.

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