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Phylum Arthropoda Hickman et al., Chap. 13
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Évidence moléculaire
PoriferaCnidariaCtenophoraPlatyhelminthesGastrotrichaGnathostomulidaCycliophoraRotiferaAnnelidaMolluscaSipunculaNemerteaBryozoaBrachiopodaPhoronidaArthropodaOnychophoraTardigradaNematomorphaNematodaPriapulidaKinorhynchaLoriciferaEchinodermataHemichordataChordata
Protista
Animalia
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Nombre d’espèces
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Succès de Arthropoda ● Grande diversité et
abondance – Exosquelette – Segmentation/articulation – Diversité trophique partitionnée – Grande fécondité – Capacité adaptative
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Basée sur la tagmatisation et sur les appendices segmentaires
Taxonomie Arthropoda ● Sous-phylum Trilobita ● Sous-phylum
Crustacea ● Sous-phylum
Chelicerata ● Sous-phylum
Uniramia – Actuellement Sous-
phlya Hexapoda et Myriapoda
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Apomorphies Arthropoda
• Eucoelomates (hémocoele) • Protostomiens • Segmentés, tagmes • Exosquelette (cuticule), mue • Pattes articulées • Oeil composé
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Tagmatisation (Crustacea)
Péréon Pléon
Pléopodes
Péréopodes
Céphalothorax Abdomen
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Appendice uniramé
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Appendice biramés
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Tagmatisation (Chelicerata)
Prosome(tête et thorax)
Opisthosome (abodmen)
Chélicère�Pédipalpes�4 paires de pattes uniramées
Pédicelle
Tête
Thorax
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Tagmatisation (Hexapoda) Tête
Sens et alimentation
AbdomenReproduction etmétabolisme
Thoraxlocomotion
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Pattes articulées • Chaque articulation ne plie que dans un plan • Les plans alternés des articulations
permettent un mouvement omni-directionnel
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Exosquelette
• Robuste • Coûteux à produire • Limite la diffusion • Pesant (limite la taille) • Implique la mue...
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Couches de la cuticule
Épicuticule
Exocuticule
Endocuticule
Épiderme
Membranesous-cutanée
Procuticule
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Composition de la cuticule
CH2OH
OH
NH
O
O=C-CH3
O
NH
O=C-CH3
OH
CH2OH
O
CH2OH
OH
NH
O
O=C-CH3
O
Chitine dans une matrice de protéine
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Épicuticule Cément
Cire
Épicuticule externe
Épicuticule interne
Exocuticule
Canaux de cire
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Apolyse
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Production du fluide de mue Secrétion de la nouvelle épicuticule
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Digestion de la vieille endocuticule Production de la nouvelle procuticule
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Digestion de l’endocuticlue Faiblesse dans la vielle exocuticule
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Mue
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Sclérification de la nouvelle cuticule Sécrétion de l’épicuticule finale
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Taxonomie de Crustacea
• Sous-phylum Crustacea • Classe Remipedia • Classe Cephalocarida • Classe Branchiopoda • Classe Maxillopoda • Classe Malacostraca
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Homologie sérielle des membres
• Locomotion • Alimentation • Respiration • Sensoriel
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Appendices de Crustacea
Exopodite
Endopodite
Protopodite
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Dents
Oesophage Champde tri
Glandedigestive
Intestin
Estomac cardiaque Estomac pylorique
Moulin gastrique - alimentation et digestion
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Système circulatoire
Branchie
CoeurArtère postérieureArtères
antérieures
Artère sternale
Artère ventrale Veine ventrale
Ostium
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Excrétion (Crustacea)
Sac terminal
Labyrinthe
Canal néphridien
Vessie
Poreexcréteur
Glande antennaire (verte)
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Cycle de vie de la crevette
Oeuf
Nauplius
Zoéa
Mysis
Postlarve
Adulte
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Chelicerata
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Chelicerata
• Sous-phylum Chelicerata • Classe Merostomata
• Classe Arachnida
• Classe Pycnogonida
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Chélicères et pédipalpes
Chélicère
Pédipalpe
Pattes pour lamarche
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Poumon (Chelicerata)
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Système digestif Partie médianedu tube digestif
Diverticula
Glandeà poison
Bouche Estomac
Pochettestercorale
Tubulesde Malpighi
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Récluse brune
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Récluse brune
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Soie et toiles d’araignées
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Uniramia
• Sous-phylum Uniramia • Classe Chilopoda • Classe Diplopoda • Classe Insecta
(Hexapoda)
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Origines d’ Uniramia
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Pièces buccales broyeurs
Labrum
Mandibule
Maxille
Labium
Hypopharynx
Palpes
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Pièces buccales ● Perceur/suceur
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Bouche éponge
Lb – LabrumMx – Maxille �Mxp – Palpe du maxilleMd – MandibuleHy – HypopharynxLa - Labium
La
Lb
Hy
La
Lb
Mxp
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Papillon
Lb
MxMx
Lb – LabrumMx – Maxille �Mxp – Palpe du maxilleMd – MandibuleHy – HypopharynxLa - Labium
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Bouche de Insecta
Labrum
Labium
Hypopharynx
Cavité préorale
Canal salivaire
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Alimentation insecte
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Systèmes Sensoriels
● Utilisent les 5 sens: vision, olfaction, audition, tactile, goût
● Divisé en 3 catégories: – Photorécepteurs – Mécanorecepteurs – Chimiorécepteurs
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Oeil composé
Facette
Cornée
Cellulerétinulaire
Fibres nerveuseset nerf optique
• Aveugles au rouge (plus part)
• Perçoivent les UV
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Ommatidie
Cornée
Cone crystalin
Rhabdome
Cellule rétinulaire
Cellules pigmentées
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Modèle de la mosaïque
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Lucioles
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Mécanoréception ● Récepteurs les plus abondants chez les
insectes ● 3 sortes: – Poils (trichoïdes) – Dôme (campaniforme) – Plaques (placoïde)
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Chimioréception
● Goût (gustation) dans la bouche et sur les tarses
● Odorat (olfaction) dans antennes et palpes buccales
● Détecté par des poils (sensilla) et produisent un impulsion nerveuse
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Poils sensibles (seta/sensilla)
Poil (seta)
Pochette
Neurone
Cellule trichogène
Cellule tormogène
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Sons des insectes
• Grillon • Cigale
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Reproduction
● Facteur clé à leur grand succès
● Grand fécondité ● Court lapse de temps
générationnelle
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Système reproducteur
Ovarioles
Oviducte latéral
Oviducte commun
Glande accessoire
SpermathèqueVagin
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Système reproducteur
Spermatophore
Testicule
Spermiducte(vas deferens)
Vésicule séminale
Glande accessoire
Canal éjaculatoire
Gonopore
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Oviposition
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Amétabole
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Hémimétabole
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Holométabole
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Métamorphose du Monarque
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Respiration insecte
● Système de trachées
● Spiracles
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Système trachéen (Insecta)
Sac aérien (pompe)
Tronctrachéal
Trachée
TrachéoleSpiracle avecpoils hydrophobes
Muscle
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Patte de Insecta
TrochanterCoxa
Fémur
Tibia
Tarsus
Prétarsus
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Pattes Insecta
• Courrir • Sauter • Attaquer • Nager • Creuser
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Abdomen de Insecta
Tergum
SternumMembranepleurale
Ovipositor(femelles)
Cercus
Spiracle
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Système digestif de Insecta
Glande salivaire
Jabot
Gésier
Partie médianedu tube digestif
Tubule de Malpighi
Partie arrièredu tube digestif
Rectum
Anus
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Excrétion (Insecta)
Tubedigestif
Rectum
K+
H2OAcide urique
Acideurique
Cl-
H2O
• Transport actif du K+, l’eau suit par osmose • Cristaux d’acide urique précipitent dans l’intestin
Tubules de Malpighi
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Myriapoda- Centipède
Antenne
2ème maxille
1ère maxille
Maxillipède(Poison)
OeilPremière patte
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Myriapoda - Millipède
Collum
Antenne
Oeil
Mandibule
Maxille
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Succès Insecta
• Vol (ptérygotes, pas ancestral) • Petite taille • Potentiel reproducteur • Exosquelette solide et imperméable • Métamorphose • Coévolution avec les plantes à fleur
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Vol • Seul animaux à évoluer
les ailes sans perdre d’autres appendices • Les muscles sont attachés aux ailes chez les insectes primitifs (libellules) • Sont attachés au thorax chez les insectes évolués (mouche, abeille)
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Muscles alaires
Attachés directement
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Attachés indirectement
Muscles alaires
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Circulation chez Arthropoda • Système circulatoire ouvert • Gaz respiratoires chez Crustacea et Chelicerata • Hémolymphe chez Insecta
Coeur CoelomeOstia Artère
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Excrétion chez Arthropoda • Chelicerata • Tubules de Malpighi & Glandes coxales • Acide urique, glutamique, urée • Crustacés • Glande antennaire (verte) • Ammoniaque • Insectes • Tubules de Malpighi • Acide urique
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Rapports avec les humains
• Insectes bénéfiques
• Compétiteurs pour la nourriture
• Vecteurs de maladies • Malaria, Maladie du sommeil,
Maladie de Lyme, virus du Nil
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Mutualisme: pollinisation entomophile
● Depuis période crétacée ● Insectes reçoivent
alimentation (pollen = protéine, nectar = sucres et acides aminés)
● Plantes reçoivent pollinisation croisée
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Prochain Cours - Echinodermata ● Hickman et al., Chap. 14