Les  ÉCHINODERMES 

 

 

 

 

 

 


Tous les échinodermes sont des animaux marins, faciles à voir en plongée, et parfois même il ne faut pas trop s'en approcher !

 

Les échinodermes sont :

 

 

Les ASTÉRIDES  è

 

Ce sont les étoiles de mer, il en existe plus de 1500 espèces différentes. Elles ont en général 5 bras autour d'un disque central, et possèdent un grand pouvoir régénérateur (cf.la suite).

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*   Les CRINOÏDES (comatules)

 

A peu près 620 espèces différentes, elles sont peu abondantes en Europe.

Généralement attachées au fond, elles peuvent aussi nager.

 

Les HOLOTHURIDES  è

  (ou concombres de mer)

 

En forme de vers, allongées selon leur axe principal, 1100 espèces.

Ces "boudins" peuvent mesurer de 2mm à 30cm.

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ç Les OPHIURIDES

 

Leurs bras sont très distincts du disque central, il en existe plus de 2000 espèces.

Les bras sont non-ramifiés : ophiures (comme sur la photo) ou alors ils se divisent de nombreuses fois : gorgonocéphales.

 

 

Les ÉCHINIDES  è

        (oursins)

860 espèces, beaucoup creusent des loges dans les rochers.

Il existe des oursins réguliers et des irréguliers, au contour + allongé.

Tous ont des piquants mobiles.

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Ces animaux forment un groupe très ancien, qui n'évolue plus, ou très peu.

Ce groupe possède un ensemble de points communs caractéristiques, et les différentes classes se distinguent essentiellement par leur aspect extérieur et leur mode de vie.

 

 

 

 

èL'ORGANISATION DE LEUR CORPS :

 

Les échinodermes présentent tous une symétrie radiaire, c'est à dire que les parties du corps sont disposées comme les rayons d'une roue (une roue à 5 rayons ici ! ).

C'est très visibles chez la plupart des étoiles de mer, tandis que pour les oursins il faut regarder le test (squelette interne), et il faudrait couper les holothuries pour regarder à l'intérieur.

Les crinoïdes ont une dizaine de bras, mais très petits et ramifiés, donc difficiles à voir (en plus, ils sortent la nuit, alors …)

 

èLEUR SQUELETTE :

 

Le squelette d'un animal est indispensable à 3 fonctions :

         -le soutien des organes internes

         -la protection face au milieu extérieur

         -le mouvement

Les échinodermes ont un endosquelette : un ensemble de plaques rigides, les ossicules, qui sont situées sous la peau et reliées par des fibres de protéïnes.

On parle aussi de squelette intradermique.

 

 

Pour mieux connaître l'anatomie des échinodermes, on peut se baser sur l'organisation d'une étoile de mer :

 

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Beaucoup d'explications dans les textes suivants sont plus faciles à suivre quand on revient régulièrement regarder le dessin !

 

è SA SURFACE

 

est recouverte d'épines (de piquants pour les oursins) plus ou moins mobiles, qui lui permettent de se défendre contre ses prédateurs.

-Au centre, en haut, on peut voir un anus apical.

-Elle porte aussi des branchies, appelées aussi papules, qui lui servent à respirer en prélevant l'oxygène dissous dans l'eau. Elles servent aussi à l'osmorégulation = maintien de l'équilibre interne en eau et en sels (sodium, chlore, …)

-Autour des épines il y a des pédicellaires, sortes de petites pinces servant à nettoyer les piquants.

-Sur la surface également, en haut et excentrée, se trouve la plaque madréporique qui sert à la locomotion.

 

è SA LOCOMOTION

 

est assurée par un complexe système ambulacraire, qui communique avec l'extérieur par la plaque madréporique.

Celle-ci laisse entrer l'eau à travers de petits trous, pour éviter l'entrée de sables et autres particules.

L'eau est conduite dans l'anneau ambulacraire, puis circule dans chaque bras à l'intérieur de canaux radiaires.

Chaque canal radiaire se ramifie en centaines de pieds ambulacraires, et du liquide circule partout dans l'appareil, formant un système hydraulique complexe grâce auquel l'échinoderme peut bouger, mais aussi ouvrir les valves d'un coquillage pour s'en nourrir.

 

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Cette étoile de mer glaciaire est retournée, elle montre les pieds ambulacraires situés sur sa face ventrale.

 

 

è L'APPAREIL DIGESTIF :

 

La bouche est située au centre de la face ventrale, et le court tube digestif se rend jusqu'à l'anus au-dessus du disque central.

Des caeca gastriques situés dans chaque bras fabriquent des sucs digestifs et contribuent à l'absorption et à l'entreposage des nutriments (= éléments provenant de la digestion des aliments, et directement utilisables par les organes).

Pour manger, un oursin possède un système brouteur constitué de 5 dents, qui forment un ensemble appelé "lanterne d'Aristote".

Une étoile de mer n'a pas de dents : une fois sa proie immobilisée, elle dévagine (=envoie vers l'extérieur) ses sacs intestinaux qui attaquent illico la digestion.

 

 

 

 

 

On peut facilement voir les sacs intestinaux d'une étoile si on la décolle délicatement de la proie qu'elle est en train de déguster.

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è LE SYSTÈME NERVEUX :

 

Des nerfs radiaires parcourent chacun des bras à partir d'un anneau nerveux entourant le disque central.

Les ramifications des nerfs radiaires forment un réseau aux multiples connexions, et ce réseau assure la coordination des mouvements.

Les organes des sens, tels qu'on les connaît, sont rares. On peut signaler toutefois un système olfactif assez développé : les échinodermes perçoivent la présence et la nature de substances chimiques dissoutes dans l'eau de mer

 

è LA REPRODUCTION :

 

Les échinodermes ont une reproduction sexuée, c'est à dire qu'il existe des mâles et des femelles.

Les gamètes (=cellules reproductrices, les spermatozoïdes et les ovules) sont produits dans des gonades : ces organes se trouvent dans les bras de l'étoile de mer, et à l'intérieur d'un oursin, sous forme de 5 rayons orangés qui se révèlent délicieux accompagnés d'un vin blanc bien frais !

 

Les gamètes sont émis dans l'eau de mer, et en même temps ! Ce phénomène est très surprenant, on ne sait pas bien encore ce qui synchronise de façon si parfaite le rejet des spermatozoïdes et des ovules.

Pour ceux que cela intéresse, il existe un film de cette libération sur la grande barrière de corail, en Australie, un soir de pleine lune.

 

 

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On voit très bien ici la libération des spermatozoïdes par un oursin.

 

Si les gamètes n'étaient pas tous émis en même temps, alors ils ne pourraient pas se rencontrer, car leur durée de vie est courte et … les poissons sont gourmands !

 

 

 

 

 

 

 

L'holothurie rejète aussi ses cellules sexuelles dans l'eau de mer.

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Les spermatozoïdes fécondent les ovules dans l'eau de mer, la cellule-œuf qui en résulte se transforme rapidement en une larve ciliée qui flotte dans le plancton.

Elle se nourrit de bactéries et d'algues unicellulaires.

Elle deviendra adulte 2 mois plus tard, lors d'une métamorphose qui la transforme complètement.

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On peut noter que certaines espèces d'échinodermes sont hermaphrodites = possèdent à la fois un système reproducteur mâle et un système reproducteur femelle.

Cela leur permet de se reproduire même s'ils se retrouvent isolés, et cela pour assurer la survie de l'espèce.

 

 

 

Avec au départ le plan d'organisation détaillé au-dessus, les différentes classes d'échinodermes se distinguent par des propriétés particulières.

Et même dans les différentes classes, chaque espèce possède des traits qui lui sont propres et qui permettent de la distinguer : nous allons le voir grâce à quelques exemples.

 

LES ASTÉRIDES
 

 

 

 


Les étoiles de mer coordonnent les mouvements de leurs pieds ambulacraires pour adhérer aux rochers ou pour ramper lentement.

Elle utilise aussi ses pieds pour capturer les proies dont elle se nourrit : des mollusques bivalves (huîtres, palourdes, coquilles St Jacques …)

         Elles enlacent d'abord le bivalve fermé avec leurs bras, puis s'y accrochent fermement avec les ventouses de leurs pieds ambulacraires. Les appareils musculaires et ambulacraires font contracter les pieds, et cela créé une traction suffisante pour ouvrir la coquille. L'étoile dévagine alors son estomac pour digérer sa proie.

Toutes les étoiles de mer sont des carnivores, prédateurs (capturent des proies vivantes) ou nécrophages (se nourrissent de cadavres).

 

Une propriété des étoiles de mer est illustrée ici : cette comète de mer (Linckia multiflora) pourra faire repousser son bras raccourci par régénération.

 

La Linckia est en plus unique en son genre puisqu'à partir d'un seul bras elle peut régénérer un corps entier.

On la trouve jusqu'à 40m dans le domaine Indo-Pacifique.

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Voici Luidia ciliaris, la luidia, une étoile de mer qui vit de 50 à 100m.

Mais non, vous n'avez pas bu : elle possède bien 7 bras !

Ils sont très fragiles et cassent facilement pour échapper aux prédateurs, puis ils se régénèrent.

 

Cette étoile, vorace d'oursins de sable et de mollusques bivalves, vit pendant 3 à 4 ans.

 

En voici une que tout le monde verra, même lors des 1ères bulles, car elle est très commune.

C'est Echinaster sepositus, l'étoile rouge.

De 10 à 20cm de diamètre, elle vit de la surface à 250m de profondeur.

Elle se nourrit de particules organiques trouvées sur le fond, et peut aussi parfois manger des éponges.

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L'étoile coussin (Culcita novaeguineae) a des bras si peu développés qu'elle fait penser à un gros oursin sans piquants.

Son diamètre peut atteindre 30cm pour une hauteur de 15cm.

Elle se nourrit de débris, et parfois de coraux et vit dans l'océan Pacifique.

 

Oh la vilaine !

Acanthaster planci, ou couronne du christ, peut mesurer jusqu'à 50cm et porter jusqu'à 23 bras.

N'y touchez pas car ses piquants sont couverts d'une substance toxique qui peut vous rendre malade.

Problème : elle mange du corail et peut détruire en une nuit un édifice vieux de 50 ans.

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A gauche, une étoile coussin granuleuse (Choriaster granulatus). Elle est massive, se nourrit de détritus, de cadavres d'animaux, et parfois de corail. On peut rencontrer ses bras dodus de la mer Rouge au Pacifique.

 

A droite, Linckia laevigata, étoile de mer bleue, la seule espèce bleue au monde !

Son diamètre peut atteindre 30cm.

 

LES CRINOÏDES
 

 

 

 

 


Appelés aussi Comatules, ou Lis de mer.

Vieux de 350 millions d'années, les crinoïdes ont très peu évolué.

Ils sont très abondants dans les mers chaudes et filtrent passivement les particules de nourriture.

Les bras, de 5 à 200, encerclent la bouche qui pointe vers le haut, à l'opposé du substrat.

Les bras portent des ramifications pennées, les pinnules.

L'anus est, comme la bouche, situé sur le corps central (= calice) mais légèrement décentré.

Certains vivent attachés au substrat par des cirres, d'autres rampent grâce à leurs longs bras flexibles, qu'ils utilisent aussi pour se nourrir.

 

 

 

Voici la comatule des Maldives, ou comatule commune.

De 20 à 30 bras pour un diamètre de 25cm, elles vivent la nuit, jusqu'à 15m de profondeur.

Les bras entourent un calice central, près duquel vivent en permanence des crevettes et des poissons mimétiques (= qui présentent une ressemblance…)

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Pontiometra andersoni, ou comatule d'Anderson, est une très belle espèce rouge qui ne déploie que rarement ses bras.

 

 

 

 

Voici, en gros plan, un cirre de crinoïde qui fixe l'animal à une ramification d'une gorgone.

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LES HOLOTHURIDES
 

 

 

 

 


A première vue, ces boudins ne ressemblent pas beaucoup aux autres échinodermes.

-Ils ont une bouche à une extrémité et un orifice cloacal (= orifice commun des cavités intestinale, urinaire et génitale) à l'autre extrémité; leur corps est recouvert de papilles, voire même de grandes structures coniques chez certaines espèces.

 

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Thelenota rubralineata, l'holothurie à lignes rouges, a des papilles très grosses et visibles dont le bout peut être jaune ou vert clair.

 

-Leur endosquelette intradermique est réduit à de minuscules sclérites = petits bâtonnets calcaires, dispersés dans la peau.

-Un examen attentif révèle les 5 rangées de pieds ambulacraires propres aux échinodermes : 3 rangées ventrales et 2 rangées dorsales.

-Certains pieds ambulacraires qui ceinturent la bouche peuvent se modifier en tentacules spécialisés qui servent à nourrir l'animal.

-Les holothurides vivent sur des supports mous, au pied des récifs ou dans les herbiers car c'est là qu'ils trouvent leur nourriture : ce sont des filtreurs actifs détritivores  = ils avalent le sable ou la vase, en digèrent la matière organique, et rejètent des petits cylindres de sédiment nettoyé.

-Pour se défendre, certaines holothuries peuvent projeter par leur cloaque des filaments blancs et gluants, très adhésif : ce sont les Tubes de Cuvier. On pense que ces structures sont liées à l'appareil digestif, et elles mettent du temps à se reconstituer une fois qu'elles ont servi.

-La classe des holothurides comporte 2 ordres :     -les holothuries

                                                                           -les cucumarias

 

 

Voici une version de Holothuria forskali, l'holothurie noire déjà vue dans la présentation, sauf qu'ici elle présente des couleurs atypiques.

De 15 à 40cm de long, on peut la trouver de 5 à 100m de profondeur.

C'est elle qui rejète des tubes de Cuvier pour se défendre.

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Là, c'est un cucumaria : Le cornichon de mer, ou "lèche-doigts", Aslia lefevrei.

Dimensions 1cm par 15cm, mais très peu visible car cet animal loge son corps dans une fente de la roche.

Seul dépasse un panache de tentacules buccaux arborescents, auquel se collent les particules de sédiment.

On peut ainsi observer régulièrement cet animal en train de lécher consciencieusement un tentacule replié vers la bouche (on la voit au centre).

 

 

LES OPHIURIDES
 

 

 

 

 


-5 bras longs et flexibles, pourvus ou non de piquants, sont implantés autour d'un disque central.

-Les pieds ambulacraires des ophiures n'ont pas de ventouses, ils se déplacent en exécutant des mouvements ondulatoires avec leurs bras ; ces animaux très mobiles sont les plus rapides de tous les échinodermes.

-Ils sont carnivores ou détritivores, mais leur mode de nutrition varie beaucoup d'une espèce à une autre.

 

 

Ophiure typique, ondulant ses bras pour se déplacer contre son substrat.

Les bras d'un ophiure peuvent mesurer jusqu'à 12cm.

 

Les ophiures sont généralement sciaphiles = ils n'aiment pas la lumière et s'en éloignent vivement, préférant les endroits sombres.

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Cas particulier : un ophiure gorgonocéphale. Les bras se sont ramifiés de multiples fois, ils restent bien enroulés durant le jour, et se déploient pour former un impressionnant filet pendant la nuit.

Il peut ainsi capturer le plancton dont il se nourrit.

 

LES ÉCHINIDES
 

 

 

 

 


-Ce sont les oursins, et il en existe 2 groupes, selon la forme de leur corps :

         -les oursins réguliers, 440 espèces, leur contour est circulaire à ovale. Leur bouche est ventrale, leur anus dorsal, au centre.

Ils vivent sur les récifs et les roches.

Ils ont des dents et une mâchoire (la lanterne d'Aristote) grâce à laquelle ils peuvent se creuser une petite niche dans la roche.

La plupart des espèces sont végétariennes.

         -les oursins irréguliers, 400 espèces, leur contour est allongé. La bouche et l'anus sont sur la face ventrale, la bouche à l'avant et l'anus à l'arrière.

La plupart vivent sur, et dans le sable, et ils sont microphages (= ils mangent de toutes petites particules).

-Tous les oursins ont des plaques squelettiques internes rigides (les ossicules) qui forment une armure globuleuse : le test.

Ce test porte des piquants mobiles (qui peuvent faciliter le déplacement) sur des zones interambulacraires, et des pieds ambulacraires à ventouses sur les zones ambulacraires.

5 zones ambulacraires alternent avec 5 zones interambulacraires.

 

L'oursin violet (Sphaerechinus granularis) possède des piquants courts dont le bout est souvent blanc.

C'est un brouteur qui se nourrit d'algues, et il vit entre la surface et 100m de profondeur, surtout en Méditerranée.

Sa particularité : un comportement instinctif qui l'amène à se recouvrir d'objets divers (ici, des coquilles), mais on ne sait pas bien pourquoi il fait ça.

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Diadema setosum, l'oursin diadème, possède des piquants longs de 30cm !

Attention, il sort beaucoup la nuit, et pas tout seul : son comportement grégaire pousse les individus à se regrouper, et tous réagissent de la même façon face au plongeur trop curieux, ils pointent leurs piquants vers l'intrus.

Il n'est pas rare de voir remonter d'une plongée de nuit en mer Rouge des plongeurs hérissés d'épines de 20cm dans les genoux !

 

 

 

Et puis, juste parce qu'il est très joli, voici l'oursin lance, Phyllancanthus imperialis.

Il ressemble un peu à l'oursin crayon, abondant en mer Rouge, sauf que ses piquants ont une section ronde et pas triangulaire.

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                   Et voilà pour les échinodermes !

Ces animaux ont beaucoup intéressé les scientifiques car leur développement embryonnaire est très facile à observer, et aide à la compréhension de la mise en place des organes chez différents animaux.

On a même découvert récemment une autre classe d'échinodermes, les Concentricycloïdes : de petites créatures étranges qui vivent sur des morceaux de bois au fond de la mer.

 

Pour vous donner toutes les informations précédentes, j'ai pioché dans ma bibliographie perso. et compilé beaucoup de notions trouvées dans :

         -"DÉCOUVRIR … LA MER ROUGE, L'ATLANTIQUE…" de S. WEINBERG

         -ATLAS DE LA BIOLOGIE de G. VOGEL et H. ANGERMANN

         -"BIOLOGIE" de CAMPBELL

         -"Des trucs bio. Pour intéresser vos plongeurs" de la FFESSM, CD de PARIS

         -DIASCLAN pour les photos (cf. "une plongée bretonne")

         -les cours de mon excellent instructeur bio. Marc FLOURY, MF2 bio.

 

Sylvie