HYDRO-SQUELETTE: CARACTÉRISTIQUES ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

Un hydrosquelette ou squelette hydrostatique est constitué d'une cavité remplie de liquide qui entoure les structures musculaires et fournit un soutien au corps des animaux. Le squelette hydrostatique participe à la locomotion, donnant à l'animal une large gamme de mouvements.

Il est fréquent chez les invertébrés dépourvus de structures rigides qui permettent un soutien corporel, comme les vers de terre, certains polypes, les anémones, les étoiles de mer et autres échinodermes. A leur place, il y a des squelettes hydrostatiques.

Source: par Rob Hille, de Wikimedia Commons Certaines structures spécifiques chez les animaux fonctionnent par ce mécanisme, comme le pénis des mammifères et des tortues, et les pattes des araignées.

En revanche, il existe des structures qui utilisent le mécanisme squelettique hydrostatique mais qui n'ont pas de cavité remplie de liquide, comme les membres des céphalopodes, la langue des mammifères et le tronc des éléphants.

Parmi les fonctions les plus remarquables des squelettes hydrostatiques, il y a le soutien et la locomotion, car c'est un antagoniste musculaire et aide à l'amplification de la force dans la contraction musculaire.

La fonctionnalité d'un squelette hydrostatique dépend du maintien d'un volume constant et de la pression qu'il génère - c'est-à-dire que le fluide qui remplit la cavité est incompressible.

caractéristiques

Les animaux ont besoin de structures spécialisées pour le soutien et le mouvement. Pour cela, il existe une grande variété de squelettes qui fournissent un antagoniste des muscles, transmettant la force de contraction.

Cependant, le terme «squelette» va au-delà des structures osseuses typiques des vertébrés ou des squelettes externes des arthropodes.

Une substance fluide peut également répondre aux besoins de support en utilisant une pression interne, formant l'hydrosquelette, largement distribué dans la lignée des invertébrés.

L'hydrosquelette se compose d'une cavité ou de cavités fermées remplies de fluides qui utilisent un mécanisme hydraulique, où la contraction de la musculature se traduit par le mouvement du fluide d'une région à l'autre, travaillant sur le mécanisme de transmission de l'impulsion - antagoniste musculaire.

La caractéristique biomécanique fondamentale des hydrosquelettes est la constance du volume qu'ils forment. Celui-ci doit avoir la capacité de compression lors de l'application de pressions physiologiques. Ce principe est à la base du fonctionnement du système.

Mécanisme des squelettes hydrostatiques

Le système de support est agencé spatialement comme suit: la musculature entoure une cavité centrale remplie de fluide.

Il peut également être agencé de manière tridimensionnelle avec une série de fibres musculaires qui forment une masse solide de muscle, ou dans un réseau musculaire qui traverse des espaces remplis de fluide et de tissu conjonctif.

Cependant, les limites entre ces dispositions ne sont pas bien définies et on retrouve des squelettes hydrostatiques qui présentent des caractéristiques intermédiaires. Bien qu'il existe une grande variabilité dans les hydrosquelettes des invertébrés, ils fonctionnent tous selon les mêmes principes physiques.

Musculature

Les trois arrangements généraux des muscles: circulaire, transversal ou radial. La musculature circulaire est une couche continue qui est disposée autour de la circonférence du corps ou de l'organe en question.

Les muscles transversaux comprennent des fibres qui sont situées perpendiculairement à l'axe le plus long des structures et peuvent être orientées horizontalement ou verticalement - dans les corps avec une orientation fixe, les fibres verticales conventionnelles sont dorsoventrales et les fibres horizontales sont transversales.

Les muscles radiaux, quant à eux, comprennent des fibres situées perpendiculairement à l'axe le plus long depuis l'axe central vers la périphérie de la structure.

La plupart des fibres musculaires des squelettes hydrostatiques sont striées obliquement et possèdent la capacité de «super étirer».

Types de mouvements autorisés

Les squelettes hydrostatiques supportent quatre types de mouvement: allongement, raccourcissement, flexion et torsion. Lorsqu'une contraction dans le muscle diminue, la zone de la constante de volume, un allongement de la structure se produit.

L'allongement se produit lorsque l'un des muscles, vertical ou horizontal, se contracte en gardant simplement le ton vers l'orientation. En fait, tout le fonctionnement du système dépend de la pression du fluide interne.

Imaginez un cylindre à volume constant avec une longueur initiale. Si nous diminuons le diamètre par une contraction des muscles circulaires, transversaux ou radiaux, le cylindre est étiré sur les côtés en raison de l'augmentation de la pression qui se produit à l'intérieur de la structure.

En revanche, si nous augmentons le diamètre, la structure se raccourcit. Le raccourcissement est lié à la contraction des muscles avec des dispositions longitudinales. Ce mécanisme est essentiel pour les organes hydrostatiques, comme la langue de la plupart des vertébrés.

Par exemple, dans les tentacules d'un céphalopode (qui utilise un type de squelette hydrostatique), il suffit d'une diminution de 25% du diamètre pour augmenter de 80% la longueur.

Exemples de squelettes hydrostatiques

Les squelettes hydrostatiques sont largement répandus dans le règne animal. Bien que fréquents chez les invertébrés, certains organes vertébrés fonctionnent sur le même principe. En effet, les squelettes hydrostatiques ne se limitent pas aux animaux, certains systèmes herbacés utilisent ce mécanisme.

Les exemples vont de la notocorde caractéristique des giclées de mer, des céphalochords, des larves et des poissons adultes, aux larves d'insectes et de crustacés. Ensuite, nous décrirons les deux exemples les plus connus: les polypes et les vers

Polypes

Les anémones sont l'exemple classique des animaux qui ont un squelette hydrostatique. Le corps de cet animal est formé d'une colonne creuse fermée à la base et d'un disque buccal à la partie supérieure entourant l'ouverture de la bouche. La musculature est essentiellement celle décrite dans la section précédente.

L'eau pénètre par la cavité de la bouche, et lorsque l'animal la ferme, le volume interne reste constant. Ainsi, la contraction qui diminue le diamètre du corps augmente la hauteur de l'anémone. De la même manière, lorsque l'anémone étend les muscles circulaires, elle s'élargit et sa hauteur diminue.

Animaux en forme de ver (vermiformes)

Le même système s'applique aux vers de terre. Cette série de mouvements péristaltiques (événements d'allongement et de raccourcissement) permet à l'animal de se déplacer.

Ces annélides sont caractérisés en ce que le coelome est divisé en segments pour empêcher le fluide d'un segment de pénétrer dans l'autre, et chacun fonctionne indépendamment.

Références

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