Myriapodes ou mille-pattes) aptères (Exposé – SVT – Collège/Lycée)

« fourmi, en se détachant.

Ils arrivent à déceler les mouvements d'air pouvant annoncer une menace, par des sortes de détecteurs formés de petits cils présents à la surface du corps.

Ils y réagissent en se déplaçant dans le sens opposé à la source du courant d'air .

Les archéognathes utilisent leurs cerques terminaux comme appareil de saut, et se propulsent par contraction du thorax et de l'abdomen.

MJi!.J,!I!§i!o]/1 Les aptères sont ovipares : les femelles pondent des œufs.

Dans la plupart des cas, les œufs sont issus d'une reproduction sexuée, par rencontre entre un spermatozoïde d'un individu mâle et un ovule d'un individu femelle .

Les aptères, primitifs, ne s'accouplent pas directement.

Les spermatozoïdes sont regroupés en amas dans un petit sac protecteur , le spermatophore.

Le mâle s'en sépare pour le présenter à la femelle, sans qu'il y ait contact direct entre les deux partenaires.

La fécondation est interne : lorque le spermatophore éclate dans l'appareil génital femelle, les spermatozoïdes qu'il contenait fécondent les œufs.

Certains mâles aptères ont mis en place diverses stratégies pour pouvoir féconder les femelles.

Un des objectifs poursuivis est celui d'éviter le dessèchement du spermatophore.

Les mâles collemboles, selon le cas, déposent au hasard leurs spermatophores qui émettent une odeur particulière reconnue par les femelles.

Le mâle les mange quand la femelle ne les a pas fécondés et en dépose de nouveaux, plus attractifs.

Ils peuvent également déposer leurs spermatophores en cercle autour d'une femelle tout en la conduisant à les utiliser pour la fécondation, grâce à une parade sexuelle : au cours de celle-ci, il s'accroche à ses antennes, ou frotte sa tête contre la tête de sa partenaire.

Le collembole mâle de Podurtl Dqutltictl , dépose les spermatophores en demi­ cercle après quoi il cherche une femelle qu'il pousse vers ceux-ci.

Le poisson d'argent mâle tend un véritable piège aux femelles : il tisse un fil qu'illaisse pendre vers le sol et au bout duquel il place le spermatophore.

Au moment où les cerques d'une femelle entrent en contact avec le petit sac, elle l'introduit dans son ouverture génitale.

Cependant la reproduction sexuée n'est pas l'unique mode de reproduction rencontré chez les aptères .

Chez quelques espèces de collemboles , les femelles parviennent à s'affranchir de la présence des mâles, et donnent parfois naissance à des œufs par un mode de reproduction particulier : la parthénogenèse .

Il permet le développement d'un individu à partir d'un seul gamète .

Dans ce cas, les individus issus de ce mode de reproduction sont tous des femelles.

Les femelles poisson d'argent pondent souvent dans les fissures, des œufs ovales et blanchâtres .

La ponte, qui se déroule sur plusieurs semaines , au rythme d'un à trois œufs par jour, peut aboutir à un nombre d'oeufs très variable, allant de vingt à quelques centaines.

Les oeufs seront ensuite déposés individuellement ou par petits paquets de deux ou trois, comme le font aussi les femelles collemboles.

Ils éclosent au bout d'une durée allant de trois à six semaines .

Chez certaines espèces de collembo les, les femelles enrobent leurs œufs de différentes substances afin de les protéger de la sécheresse et des prédateurs .

Les aptères ont la particularité d'être amétaboles : le jeune qui sort de l'œuf ressemble à l 'adulte, mais en plus petit et sans organes génitaux fonctionnels.

À la différence de nombreux arthropodes, ils ne subissent pas de métamorphose, et ne passent donc pas par un stade larvaire.

La croissance du jeune aptère s'effectue par mues successives .

Son exosquelette, constitué d'une carapace rigide et peu extensible qui l'empêche de grandir progressivement, devient rapidement trop petit.

Les aptères doivent donc en changer régulièrement.

En fonction de différents fadeurs, une hormone de mue, l'ecdysone , est libérée par les glandes de mue et va initier le processus.

Tout d'abord l'animal s 'immobilise dans un endroit approprié.

Puis , sa carapace, sous laquelle a commencé à se former la nouvelle cuticule, se fend au niveau du thorax et se détache.

Le nouvel exosquelette durcit au contact de l'air et en quelques heures, l'hexapode peut reprendre ses activités habituelles .

Ces mues n'ont pas d'impact sur son aspect morphologique.

Une mue particulière , la mue imaginale , dote l'aptère d'organes sexuels fonctionnels.

Devenu adulte , il peut alors se reproduire .

Chez les collemboles, la capacité de reproduction apparaît seulement troi s semaine s après la sortie de l'œuf .

Le poisson d'argent, dont la durée de vie moyenne est de trois ans, mais qui peut atteindre une longévité de huit ans, met entre deux mois et trois ans pour devenir adulte.

Les aptères ont la particularité de muer encore après l'apparition de la maturité sexue lle.

Les collemboles grandissent avec les premières mues, puis ont tendance à rapetisser en muant vers la fin de leur vie.

Le record du nombre de mues observées chez un animal en captivité est de quatre-vingt pour un poisson d'argent.

À l'opposé, les diploures ne vivent qu'une ou deux mues au cours de leur existence .

RÉPARTITION GÉOGRAPHIQUE ET MILIEU DE VIE Les hexapodes aptères sont présents sur l'ensemble du globe terrestre, à l'exception de la pleine mer .

ils ont colonisé quasiment tous les milieux, mais vivent de préférence dans les zones humides.

Les aptères évoluent, pour la plupart, à la surface de la terre ou dans le sol.

Les collemboles vivent dans les feuilles mortes en décomposition, dans la Cycle de reproduction du poisson d'argent " --~ Repérage du ' .

spermatophore 7? r .

l' ~ a Eclosion végétation et dans les cavernes.

Les diploures fréquentent également la mousse .

On rencontre des lépismes (poissons d'argent) sous les pierres, dans les nids des termites et des fourmis .

Les archéognathes, comme par exemple Machilis polypoda , vivent principalement dans les rocailles, sur les côtes rocheuses ou les falaises .

Les collemboles ont colonisé une partie du milieu aquatique .

Certaines espèces vivent dans les eaux douces stagnantes ; c'est le cas de la représentante la plus familière des collemboles, la puce d'eau .

D'autres prospèrent dans les eaux salées du littoral ou dans les glaciers (la puce des glaciers /sotoma sa/tans , en est un bon exemp le).

Les zygentomes et les collemboles fréquentent également les habitations .

Les premiers prospèrent dans les pièces humides, tandis que les seconds trouvent des milieux de vie favorables dans les pots des plantes d'intérieur .

On rencontre certaines espèces de collemboles dans des milieux extrêmes, sur les parois de volcans , dans les neiges fraîches de l'Himalaya ou dans les déserts australiens .

Des individus ont même été récolté s à 6 000 rn d'altitude sur le mont Everest! Ils résistent aussi bien à des température s très basses qu'à des températures très élevées , avoisinant les quarante degrés.

Bien qu'ils préfèrent les milieux humides, on trouve des espèces de collemboles en milieu sec.

Elles sont généralement recouvertes d 'écailles ou de soies, parures qui leur permettent d'éviter les pertes en eau.

D'autres espèces parviennent à résister à de longues périodes de sécheresse, en modifiant leur métabolisme et entrant dans une phase de vie ralentie .

Leur apparence est si différente que les spécia listes les ont d'abord identifiées comme de nouvelles espèces .

Lorsque les conditions redeviennent favorables, les collemboles reprennent leur forme normale.

RÉGIME ALIMENTAIRE ET INTÉRÊT ÉCOLOGIQUE Les aptères font partie intégrante de la microfaune du sol, sur lequel ils ont un effet bénéfique en l'enrichissant, par Ponte décomposition de la matière organique .

La plupart des aptères -collemboles , diploures et protoures -se nourrissent de matières végétales ou animales en décomposition.

Le régime alimentaire des collembo les se compose également de champignons, de bactéries et de petits animaux , comme des vers ou des rotifères, invertébrés rencontrés dans les milieux humides .

Les espèces vivant au sol ou grimpant aux arbres consomment aussi des végétaux et du pollen .

Dans de rares cas, des espèces s'attaquent à des cultures , devenant nuisibles.

Au Canada, Bourletellia hortensis s'en prend aux framboisiers et aux fraisiers .

En Belgique, Onychiurus armatus , qui vit sous terre , s'attaque aux graines de betterave , tandis que son cousin terrestre, Sminthurus viridis, dévore les feuilles.

Une dernière espèce préfère les cultures de luzerne en Australie et Nouvelle Zélande .

Les collemboles ont ainsi un régime alimentaire varié, une espèce est même capable de digérer du DDT, un puissant insecticide ! Les zygentomes , également polyphages , consomment de la colle , du papier , du cuir, de la soie , des tissus, qu'ils digèrent grâce aux bactéries vivant dans leur tube digestif , et diverses denrées alimentaires.

Ils s'alimentent la nuit et peuvent vivre sans nourriture pendant un an.

Les diploures eux sont détritivores: ils consomment des déchets organiques.

Comme pour les collemboles , certaines espèces sont prédatrices, et s'attaquent à de petits arthropodes .

Ces aptères contribuent à réguler les populations des individus qu'elles consomment, et représentent elles-mêmes une source de nourriture pour certains acariens, insectes, araignées, et petits poissons.

Les archéognathes consomment les algues rejetées par la mer, ou des lichens , organismes résultant de l'association entre une algue et un champignon, pour les populations vivant en altitude.

Introduction dans l'ouverture génitale Fécondation UTILISATION DANS LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Les collemboles sont utilisés pour la recherche scientifique en tant que bio-indicateurs de pollution.

Ils permettent aux chercheurs d 'étudier l'effet de substances chimiques fréquemment utilisée s en agriculture, et en particulier d'insecticides, sur la faune du sol.

La plupart de ces composés, qui sont destinés à détruire les insectes ravageurs , agissent sur l'hormone déclenchant la mue , l'ecdysone: les indivi dus restent au stade juvénile ce qui diminue fortement la démographie de ces populations .

L'objectif de ces étude s est de connaître l'influence des insecticides sur les organismes du sol bénéfiques pour les cultures.

On utilise souvent le collembole, aptère représentatif de cette faune.

Les chercheurs prélèvent des portions de sol où ils placent un petit nombre de jeunes collemboles qu'ils laissent évoluer pendant un à deux mois , dans des conditions de développement optimales.

Au terme d e cette période , ils comptent le nombr e d'individus et d 'œufs présents tout en s'intéressant à leur m orphologie .

Si le nombre de collembo les n'a pas évolué, et qu'ils sont toujours à un stade juvénile , ils en concluent que le sol est pollué, et que les espèces bénéfiques sont mena cées.

Ces études entrent dans le domaine de l'écotoxicologie, qui vise à évaluer l 'impact des produits chimiques sur notre environnement.

Les collemboles sont également utilisés dans d'autres études scientifiques , comme l'analyse de l'effet des conditions environnementales sur le vieillissement, le comportement et la dynamique des populations, ou comme organismes-modèle dans l'étude de la décomposition et du lessivage des nutriments dans les litières de feuilles.

Plusieurs éléments participent à ce succès en recherche scientifique: ils sont faciles à élever en laboratoire , leur maturité sexuelle est rapidement atteinte , et leur taux de reproduction est assez important.. »