Les échanges gazeux respiratoires des Euarthropodes : introduction

Introduction

Les Euarthropodes, ou Arthropodes vrais / supérieurs, représentent 80% des espèces animales connues. Leur corps est recouvert d’une cuticule formée de pièces rigides, articulées par des membranes souples. Il est segmenté et chaque segment porte une paire d’appendices articulés ventraux, à l’origine du nom du groupe.

Copyright : 2019 Sandrine Heusser

Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.

Ils sont représentés par des espèces aussi diverses que le Criquet duettiste, l’Épeire fasciée, l’Étrille et la Scutigère.

Les Euarthropodes sont très diversifiés en termes d’organisation corporelle mais aussi de taille, leur longueur variant entre 0,1mm et 1m. Ils occupent le milieu aquatique et le milieu aérien mais sont absents des déserts glacés des pôles.

Copyright : 2019 – Émilie Bresson ; Élysa Chavarin ; Charlotte Décline Emonot ; Céline Dugat ; Sandrine Heusser

Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.

Le phylum des Euarthropodes est divisé en deux grands groupes : les Chélicérates et les Mandibulates. Les premiers sont caractérisés par la possession de pièces buccales portant des crochets, les chélicères, et sont représentés notamment par les Araignées comme l’Épeire fasciée. Les seconds possèdent des mandibules associées à la bouche, et comprennent en particulier les Hexapodes (Criquet duettiste par exemple), les Malacostracés (Étrille par exemple) et les Myriapodes (Scutigère par exemple).

Les Euarthropodes réalisent des échanges de matière et d’énergie avec leur environnement. Ils y prélèvent des aliments et du dioxygène, et y rejettent du dioxyde de carbone et d’autres déchets de leur métabolisme.

Les molécules provenant des aliments sont traités par des voies métaboliques dont la principale est la respiration cellulaire. Pour le glucose par exemple, elle consiste en une série de réactions de décarboxylations libérant du dioxyde de carbone et d’oxydations libérant des électrons. L’énergie obtenue est utilisée dans la synthèse de molécules d’ATP (adénosine triphosphate) riches en énergie et utilisables par les cellules. Le dioxygène joue le rôle d’accepteur final des électrons et est incorporé dans des molécules d’eau.

Dans le cas du glucose, la respiration cellulaire est résumée par l’équation :

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 36 ADP + 36 Pi → 6 CO₂ + 6 H₂O + 36 ATP

Les échanges gazeux respiratoires, prélèvement de dioxygène et rejet de dioxyde de carbone, réalisés avec le milieu de vie sont le reflet à l’échelle de l’organisme de la respiration des cellules qui le constituent.

Les compositions ainsi que les propriétés physiques et chimiques des milieux aquatique et aérien sont différentes.
Ainsi, la concentration en dioxygène dans l’air est 30 fois plus importante que dans l’eau, mais l’air est pauvre en eau. Un litre d’air contient donc 30 fois plus de molécules de dioxygène qu’un litre d’eau.
Par ailleurs, la viscosité de l’eau est 63 fois plus importante que celle de l’air et la densité de l’eau est 812 fois plus importante que celle de l’air. La quantité d’énergie nécessaire pour déplacer 1l d’eau est donc bien supérieure à celle nécessaire pour mouvoir 1l d’air.

En relation avec les particularités de leurs milieux de vie, comment les Euarthropodes réalisent-ils leurs échanges gazeux respiratoires ?

Quels sont les organes impliqués ?

Quelles sont leurs caractéristiques fonctionnelles ?