ARTHROPODES: CARACTÉRISTIQUES, SYSTÈMES, TYPES, EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

Les arthropodes sont à la pointe des animaux plus larges et plus diversifiés du royaume Animalia. Ce phylum a été décrit comme tel, pour la première fois, par l'entomologiste français Pierre Latreille. Jusqu'à présent, il y a environ 1 250 000 espèces décrites, bien que les spécialistes s'accordent à dire qu'il en reste encore des milliers à découvrir. C'est un bord si diversifié que les animaux qui le composent se retrouvent dans tous les habitats existants.

En général, les arthropodes se caractérisent par la présentation d'un revêtement protecteur rigide (exosquelette), le corps divisé en segments (tagmas) et des appendices articulés qui se spécialisent dans diverses fonctions telles que la locomotion.

Exemples d'arthropodes. Source: Kolihapeltis 01 Pengo.jpg: Peter HalaszStylonurus BW.jpg: Nobu TamuraSCORPIO MAURUS PALMATUS.jpg: Guy Haimovitch Crabe bleu sur le marché du Pirée - Callinectes sapidus Rathtailbun 20020819-317.jpg: Wode centpoppFemalejlowhallipe avec œufs. (by-sa).jpg: John Kratz Œuvre dérivée: Xvazquez, Amada44

Taxonomie

La classification taxonomique des arthropodes est la suivante:

- Domaine: Eukarya.

- Royaume d'Animalia.

- Sous-royaume: Eumetazoa.

- Superphylum: Ecdysozoa.

- Panarthropoda.

- Embranchement: Arthropodes.

caractéristiques

Le groupe des arthropodes est composé d'organismes à cellules eucaryotes, dont l'ADN est délimité dans une structure cellulaire connue sous le nom de noyau. Ce sont aussi des êtres multicellulaires, car au cours des étapes de leur développement, leurs cellules se diversifient et se spécialisent dans différentes fonctions telles que la digestion, la reproduction ou la transmission de l'influx nerveux, entre autres.

Les arthropodes sont considérés comme des animaux triblastiques car ils présentent les trois couches germinales embryonnaires: l'ectoderme, le mésoderme et l'endoderme. A partir de ces couches se forment les différents organes de l'animal adulte.

De même, les arthropodes appartiennent au groupe des protostomes, puisque principalement le blastopore donne naissance à la bouche et chez certaines espèces simultanément à l'anus.

En matière d'habitat, les arthropodes constituent un groupe si vaste et si diversifié qu'ils ont colonisé pratiquement tous les habitats de la planète. Ils sont répartis dans le monde entier.

Ce sont de préférence des herbivores, se nourrissant d'algues et de plantes terrestres. Malgré cela, un plus petit nombre d'espèces sont carnivores, dont certains arachnides.

De même, ce groupe d'animaux a une symétrie bilatérale. Cela signifie qu'en traçant une ligne imaginaire le long de son plan longitudinal, on obtient deux moitiés exactement égales. Comme les mollusques et les annélides, les arthropodes sont coelomés, présentant un coelome réduit chez les individus adultes.

Morphologie

Si les arthropodes constituent le plus grand groupe d'animaux du règne animal et donc le plus diversifié, ils présentent des caractéristiques morphologiques communes qui les distinguent de tout autre phylum.

Métamères

Premièrement, le corps des arthropodes est divisé en segments appelés métamères. Ceux-ci sont répétitifs, certains égaux les uns aux autres. Mais au-delà de cette division du corps, ce qui les caractérise encore plus, c'est qu'il existe une spécialisation de certaines régions.

Dans le corps des arthropodes, vous pouvez voir plusieurs zones bien différenciées. Certaines espèces ont une tête et un tronc, d'autres ont un céphalothorax et un abdomen, et beaucoup d'autres ont une tête, un thorax et un abdomen. Ce processus de différenciation est connu sous le nom de tagmatisation et chaque segment est appelé tagma.

Cuticule

De même, les arthropodes ont une couverture rigide et dure, une cuticule identifiée par le nom d'exosquelette. Structurellement, la cuticule est composée de deux couches:

- Épicuticule, qui contient des protéines et des cires. Elle est mince.

- Procuticule, qui est composée de chitine et de certaines protéines. Il est également divisé en deux couches, l'exocuticule et l'endocuticule.

Cet exosquelette est constitué de plaques qui, chez les animaux les plus primitifs, ne se limitent qu'à chaque métamère et sont reliées aux autres par un système interne de membranes. Dans le cas d'animaux plus complexes, les plaques de chaque métamère fusionnent, formant de grands segments qui recouvrent un tagma entier.

De temps en temps, les arthropodes subissent un processus d'excrétion. C'est parce que l'exosquelette ne se développe pas comme l'animal. En ce sens, il est nécessaire de créer un nouvel exosquelette qui s'adapte à la nouvelle taille de l'individu à mesure qu'il se développe et s'agrandit.

Annexes

D'autres éléments morphologiques caractéristiques des arthropodes, qui contribuent également à donner son nom à ce groupe taxonomique, sont les appendices articulés. Habituellement, deux paires d'appendices par métamère sont localisées, bien que les arthropodes les plus primitifs suivent le modèle d'une paire d'appendices par métamère.

Les annexes sont constituées de pièces appelées artejos. Ceux-ci sont articulés les uns avec les autres au moyen de certaines structures anatomiques auxiliaires telles que des membranes, entre autres.

Espèce Scolopendra, gros plan de la tête. Observez les annexes modifiées. Source: Fritz Geller-Grimm

En général et selon leur structure, il existe deux types d'annexes:

- Annexes unirrámeos: comme leur nom l'indique, ce sont celles qui ont un seul axe. Ils se produisent principalement dans les arthropodes qui habitent des environnements terrestres tels que les arachnides.

- Les annexes Birrámeos: ce sont celles qui présentent deux axes. Ils ont deux branches, l'endopode et l'exopode. Ceux-ci s'articulent avec le protopode (zone proximale de l'appendice). Ils sont typiques des arthropodes dans les habitats aquatiques tels que les crustacés.

De même, au fil du temps et à mesure que le groupe d'arthropodes a évolué et s'est diversifié en espèces, les appendices ont été modifiés ou transformés pour remplir des fonctions spécifiques, au-delà de la simple locomotion.

Ainsi, par exemple, les crustacés et les myriapodes ont des appendices modifiés dans les mâchoires, les chélicérés ont des pédipalpes et les scorpions ont des peignes, et les crustacés et myriapodes ont des maxilles, pour n'en nommer que quelques-uns.

Système digestif

Les arthropodes ont un système digestif complet, avec des sections spécialisées dans les différentes fonctions qui composent le processus de digestion. Le tube digestif est segmenté en trois zones ou zones: stomodeum, mésentère et proctodeum.

Stomp

C'est la première partie du tube digestif des arthropodes. Il est composé des appendices buccaux (de morphologie différente selon les espèces), de l'œsophage, du pharynx et, chez certaines espèces, de l'estomac, appelé culture.

De même, certaines espèces possèdent des glandes salivaires qui synthétisent et libèrent des enzymes qui contribuent au processus de digestion, puisqu'elles commencent à se désintégrer et à convertir les nutriments en substances simples qui peuvent être mieux assimilées par l'animal.

Selon le type de régime, le pharynx peut être très développé ou avoir une musculature particulière. De même, l'estomac n'est pas considéré comme tel, mais plutôt comme un élargissement de l'œsophage.

La limite entre le stomodeus et le mésentère est marquée par la présence de la valve dite œsophagienne ou ventriculaire.

Mesenteron

C'est le site où a lieu l'absorption des nutriments déjà traités par les enzymes digestives.

Selon les espèces, le mésentère aura différentes configurations. Par exemple, dans les arthropodes les plus simples, le mésentère est simplement un tube droit.

En revanche, chez les animaux plus complexes de ce phylum, le mésentère présente des structures appelées caecum dans lesquelles la digestion et l'absorption s'effectuent. Ceux-ci augmentent la surface d'absorption du mésentère de l'animal.

A l'extrémité de cette structure, entre elle et le proctodeum se trouve la valve pylorique, qui permet ou restreint le passage des substances.

Proctodean

Il est recouvert de cuticule. Sa longueur est très courte par rapport au mésentère. C'est à cet endroit du tube digestif que se forment les selles. Il culmine dans l'anus.

Là encore, selon le type d'arthropode, le proctodéen peut être spécialisé dans d'autres fonctions telles que l'absorption d'eau et de sels.

Système respiratoire

Le système respiratoire des arthropodes est simple et varié. Cela signifie que, selon l'habitat qu'occupe l'animal (aquatique ou terrestre), son système respiratoire présentera une anatomie spécifique.

Dans le cas des arthropodes aquatiques tels que les crustacés, l'échange gazeux avec le milieu extérieur se fait par des branchies. Grâce à ces structures hautement vascularisées, ils extraient l'oxygène de l'eau.

Dans un autre ordre d'idées, les arthropodes terrestres peuvent présenter deux types de respiration: les poumons trachéaux ou livre.

Trachéale

Chez les organismes qui présentent ce type de respiration, le système respiratoire est constitué d'un système de tubes ramifiés et interconnectés appelés trachées. Ceux-ci s'ouvrent vers l'extérieur à travers des trous, les spiracles.

Les trachées, au fur et à mesure qu'elles se ramifient à l'intérieur de l'animal, réduisent progressivement leur diamètre pour devenir des trachées. De même, ils sont recouverts de cuticule.

Dans la respiration trachéale, les trachées transportent l'oxygène directement vers les cellules et sont responsables des échanges gazeux.

Parmi les arthropodes qui ont ce type de respiration, on peut citer les insectes et les myriapodes, entre autres.

Poumons dans le livre

Dans ce type de respiration, les échanges gazeux se produisent dans des structures constituées d'une série d'invaginations du tégument qui sont organisées de manière similaire aux pages d'un livre. Ceux-ci communiquent avec l'extérieur à travers des spiracles.

Les arthropodes les plus représentatifs de la respiration pulmonaire sont les scorpions et les araignées, entre autres.

Système circulatoire

Chez les arthropodes, le fluide qui circule dans les vaisseaux sanguins est l'hémolymphe. La seule cellule spécialisée que ces animaux présentent sont les soi-disant amoebocytes. Ceux-ci ont des fonctions liées à la coagulation et à l'immunité.

De même, le système circulatoire des arthropodes est de type ouvert, également appelé lagunaire. En cela, l'hémolymphe atteint une sorte de lagune (hémocèle) qui est une cavité secondaire dans le corps de l'animal.

Ils ont également une sorte de cœur qui est responsable du pompage de l'hémolymphe dans tout le corps à travers divers vaisseaux sanguins. Le cœur n'est pas un organe complexe comme celui que l'on trouve chez d'autres types d'animaux, mais consiste en un tube à capacité contractile situé en position dorsale.

Système nerveux

Le système nerveux des arthropodes est similaire à celui des annélides. Il est constitué d'une sorte de cerveau constitué de l'union de trois ganglions nerveux: protocerebro, deutobrain et tritobrain.

Le proto-cerveau est lié à la sécrétion de substances endocrines, des ocelles et des yeux. De même, le deutobrain émet des fibres nerveuses qui innervent les antennes des arthropodes qui en ont et le tritobrain a des fibres qui innervent les chélicères et la deuxième paire d'antennes des arthropodes qui les présentent.

Il possède également un anneau nerveux périosophagien qui se connecte par des fibres nerveuses avec le cerveau primitif déjà mentionné.

Au niveau ventral, on observe deux chaînes nerveuses qui traversent longitudinalement tout l'animal. Ces chaînes ont une paire de ganglions nerveux dans chaque métamère. Cependant, ces cordons nerveux ne sont pas dissociés, mais communiquent à travers des fibres nerveuses transversales.

En ce qui concerne les organes des sens, les arthropodes les ont très bien développés. Ils présentent plusieurs types d'yeux, parmi lesquels les composés se distinguent. Ils ont également des récepteurs répartis dans tout le corps qui leur permettent de percevoir des stimuli tactiles et chimiques (odeur et goût).

Système reproducteur

La plupart des espèces qui composent le phylum des arthropodes sont dioïques, c'est-à-dire qu'elles ont des individus femelles et mâles.

Bien qu'en raison de la grande variété d'espèces qui composent ce phylum, l'anatomie du système reproducteur est très diversifiée, elle présente certains aspects en commun.

Premièrement, ils ont généralement une seule paire de gonades. De même, ils ont des conduits des deux côtés du corps, qui se fondent dans la ligne médiane du corps et mènent à un seul trou appelé gonopore.

Les femelles ont une structure connue sous le nom de spermathèque, qui fonctionne comme un site de stockage pour le sperme du mâle. De même, selon les espèces, certaines glandes qui produisent des substances structurelles pour les œufs, ainsi que des phéromones, peuvent être présentes.

Dans le cas des mâles, ils présentent une vésicule séminale, ainsi que certaines glandes responsables de la sécrétion de certains composés chimiques tels que ceux qui composent le spermatophore.

De même, selon les espèces, les mâles peuvent présenter des structures anatomiques qui remplissent la fonction de tenir la femelle pour le processus de copulation.

Système excréteur

Le système excréteur est très varié, selon chacune des espèces de ce phylum.

Les arthropodes peuvent présenter certaines glandes comme le coxal et l'antennaire, qui ont une fonction excrétrice. De même, certains ont une sorte de conduits appelés tubes Malpigio. Ceux-ci sont aveugles et sont immergés dans l'hémolymphe. Ils se vident au niveau du proctodeum, y déversant des déchets tels que l'urine.

Parmi les substances que les arthropodes se débarrassent par excrétion, l'ammoniac, l'urée et l'acide urique sont mentionnés, entre autres.

la reproduction

Les arthropodes présentent un type de reproduction sexuée, qui consiste en la fusion des deux gamètes, femelle et mâle. Dans la plupart des espèces, la fertilisation est interne, bien qu'il existe des espèces qui ont une fertilisation externe.

De même, les arthropodes peuvent être ovipares ou ovovivipares. Les ovipares sont ceux qui se reproduisent en pondant des œufs et les ovovivipares se développent dans un œuf, mais qui est placé à l'intérieur de la femelle.

Dans le cas des arthropodes qui ont une fécondation interne, le mâle introduit le sperme dans la femelle, à l'aide d'appendices modifiés (gonopodes). Plus tard, la femelle pond les œufs, dans lesquels les nouveaux individus se développent.

Œufs pondus par les araignées. Source: Jenis Patel

Après un certain temps, qui varie selon les espèces, les œufs éclosent. Chez les espèces à développement indirect, les larves émergent des œufs qui doivent subir un processus de métamorphose jusqu'à ce qu'elles atteignent le stade adulte. Par exemple, dans le cas des insectes, les stades qui composent leur développement sont la larve, la nymphe et l'adulte.

En revanche, chez les espèces dont le développement est direct, les individus qui présentent déjà les caractéristiques des adultes sortent des œufs. Ce type de développement est typique de certains arachnides.

Classification (types)

Le phylum Arthropoda est divisé en cinq sous-philes:

- Trilobite: il s'agit d'un groupe d'arthropodes qui existait en abondance au Paléozoïque. Ils se sont progressivement éteints. Ils étaient petits et avaient un corps aplati, divisé en trois tagmas et de forme ovoïde. Ce groupe est totalement éteint.

- Chelicerata: il s'agit d'un grand groupe caractérisé par le fait de ne pas avoir d'antennes ni de mâchoires. Ils ont six paires d'appendices répartis comme suit: une paire de chélicères, quatre paires de pattes et une paire de pédipalpes. Les acariens, les arachnides et les scorpions appartiennent à ce sous-embranchement.

- Crustacés: ils se caractérisent par la présentation d'une paire de mandibules et de deux paires d'antennes. Ils peuvent également être divisés en 15 à 20 segments. Ce groupe comprend les homards, les crabes et les crevettes, entre autres.

- Myriapodes: ils ont un corps allongé et segmenté caractéristique, c'est pourquoi ils sont souvent confondus avec d'autres types d'animaux. Ils ont une paire d'antennes et de mâchoires. Il comprend des animaux tels que les mille-pattes et les mille-pattes, entre autres.

- Hexapodes: ils ont un corps divisé en trois tagmas (tête, thorax et abdomen). Ils ont également des antennes, des mâchoires et des maxillaires. Ce sous-embranchement comprend des insectes tels que les coléoptères et les fourmis, parmi des milliers d'autres.

Exemples d'espèces

Quelques exemples des espèces qui composent le phylum Arthopoda sont mentionnés ci-dessous.

- Chelicerata: dans ce sous-embranchement, il y a des espèces d'araignées telles que Sphodros rufipes, Aname, atra et Atypus karshi. De même, il comprend des espèces de scorpions telles que Androctonus crassicauda et Hottentotta tamulus.

- Crustacés: comprend des espèces de crabes telles que Procambarus clarkii, Callinectes sapidus et des homards tels que Palinurus elephas, entre autres.

- Myriapoda: comprend des espèces de mille-pattes comme Scolopendra cingulata et des mille-pattes comme Illacme pienipes, entre autres.

- Hexapoda: comprend les insectes tels que musca domestica, les papillons tels que Morpho menelaus et les coléoptères tels que Lamprima aurata.

Spécimen de scorpion, membre des chélicères. Source: Per-Anders Olsson

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