POISONS ET VENINS (Exposé – SVT – Collège/Lycée)
Publié le 13/05/2016
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Recherche documentaire, Pistes de travail & Axes de recherches pour exposé scolaire (TPE – EPI)
Au moins 40 % des végétaux produisent des alcaloïdes, dont plus de 5000 sont connus. Ce sont des substances complexes, de pH basique (alcalin, d'où leur nom). Les alcaloïdes « vrais » comprennent au moins un hétérocyde azoté : c'est une chaîne organique fermée, où au moins un atome de carbone est remplacé par un atome d'azote.
Les alcaloïdes sont efficaces contre de nombreux animaux, car ils ont souvent une action neurotoxique, comme la nicotine, la caféine, la morphine ou la strychnine (à petite dose, ils peuvent avoir une valeur pharmaceutique).
D'autres animaux, au contraire, résistent aux alcaloïdes présents dans leur alimentation. Ils sont capables de les récupérer pour leur propre défense. On parle de poisons ou de venins exogènes (produits à l'extérieur).
Les cônes (genre Conus) comptent plus de 600 espèces. Ils sont généralement petits (moins de 10 cm) et vermivores, ou grands (jusqu'à 30 cm) et piscivores. Leur glande à venin débouche au niveau de leur pharynx. Celui-ci est prolongé par une trompe très extensible. Une dent creuse et barbelée, chargée de venin par sa traversée du pharynx, vient se placer au bout de la trompe. Cette dent, à usage unique, se plante dans la chair de la proie ou le bras du plongeur imprudent. Les conotoxines, à diffusion rapide, agissent sur le système nerveux central et peuvent causer la mort.
Crochets venimeux_
Les appareils de capture peuvent comporter un canal pour injecter le venin. C'est notamment le cas des chélicères des araignées, des mandibules de certains insectes (fourmis-lions, punaises, fourmis Camponotus ou Crematogaster), ou
«
il peuvent causer des accidents très graves, car leur foie et leur laitance concentrent une neurotoxine mortelle, la tétrodotoxine (60 Ofo de mortalité) .
Cette molécule est aussi présente chez d'autres animaux, notamment les pieuvres HllplllochiDenD , le triton de
Californie (Tachira granulosa) et certains Nassarius (escargots détritivores marins).
C'est une toxine exogène, provenant de l'alimentation de l'animal (les tétrodons d'élevage ne présentent aucun danger).
Les téguments de certains vers marins sont également toxiques.
C'est le cas des némertiens ou d'un annélide polychète, Lumbriconereis heteropoda .
La néréitoxine qu'elle sécrète est un neurotoxique actif contre les arthropodes et redouté par les pêcheurs .
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Ce dispositif de défense est présent chez certaines plantes appartenant aux familles des euphorbiacées, des urticacée s (orties), des hydrophyllacées ou des loasacées.
On le trouve aussi
polychètes marins de la famille des Amphinomidés), chez les myg11/es et chez de nombreux lépidoptères, surtout à l'état larvaire.
La femelle de certaines espèces de papillons nocturnes est couverte de poils urticants, qu'elle abandonne à la surface des œufs.
Les chenilles s'en chargent en éclosant.
Le plus souvent , elles les produisent elles mêmes.
Ces poils sont constitués d'une cellule unique , éventuellement barbelée.
Cette cellule est creuse et cassante.
La base du poil contient un liquide urticant sous pression , efficace même à très petite dose.
Chez les orties , le poil se casse et une partie pénètre dans la peau.
Chez les chenilles processionnaires , le poil se casse, se détache, s'envole: on peut être atteint sans toucher directement l'animal.
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Ces dispositifs permettent une défense sans contact chez quelques espèces animales.
Le chilopode Rhinocrichus lethifer est un mille-pattes hanien
capable de projeter des gouttelettes toxiques à 50 cm ou 1 rn, grâce à la contraction des muscle s de ses glandes à venin .
Les scorpions du genre Parabuthus en sont également capables.
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_ _ :::11"'_!!!!: _ Les cobras
cracheurs (N11j11 nigricollis, Hemachatus hemachatus) contractent leurs muscles et soufflent en même temps : leur venin peut être projeté dans les yeux de leur prédateur jusqu'à 2 rn de distance .
Il peut provoquer une cécité définitive .
Les carabes bombardiers utilisent une arme chimique raffinée , constituée d'hydroquinone et d'eau oxygénée.
Ce mélange est injecté dans une chambre de réaction bordée d'enzymes qui décomposent l'eau oxygénée.
Les hydroquinones réagissent de manière explosive avec l'oxygè ne libéré, projetant un nuage toxique et chaud sur le prédateur qui poursuit le carabe.
Quelques chenilles, termites et fourmis , ainsi que quelques arachnides uropyges , sans parler des skunks et zorilles, sont également capables de projeter diverses substances répulsives ou toxiques sur leurs agresseurs.
Les cnidaires (polypes, anémones de mer et méduses ) possèdent des cellules venimeuses hautement
spécia lisés , les cnidoblastes.
Chaque cnidoblaste contient un cnidocyste d'environ un dixième de mm .
C'est une capsule dévaginable , contenant un stylet et un filament urticant , associés à un cil sensoriel.
le cnidocil.
Au contact d'une proie , le stylet jaillit comme un harpon, puis le filament s'enfonce dans la bles sure.
Il injecte par ses pores un venin complexe, neurotoxique , hémolytique ou nécrosant.
Beaucoup de cnidaires sont inoffensifs pour l'homme, car leurs cnidocystes sont trop petits pour percer notre peau , mais certaines cuboméduses de la famille des chiropidés (ou guêpes de mer) peuvent tuer en moins de 5 mn.
Leur venin est considéré comme le plus actif du monde.
À noter qu'un mollusque nudibranche nageur , G/aucus atlanticus , est capable d'acquérir un pouvoir urticant en stockant dans ses papilles dorsale s les cnidocystes des méduses dont il se nourrit.
VRAIES ET FAUSSES INJECTIONS
Les dispositifs d'injection associent une ou plusieurs glandes à venin à un
appareil vulnérant, destiné à percer les téguments de la victime : dents, pinces, aiguillons, etc.
Ils sont plus ou moins perfectionnés .
Quand il a un rôle offensif, l'appareil vulnérant est souvent près de l'orifice buccal , ou à l'opposé , comme chez les scorpions, les hyménoptères et
certains vers turbellariés (le pénis de Gyratrix hermaphroditus est transformé en stylet venimeux).
Si le dispositif est seulement défensif , son emplacement peut être très varié.
MUCUS ET SALIVES TOXIQUES C'est le dispositif le plus simple : l'appareil vulnérant baigne dans le venin.
C'est le cas de l'éperon caudal des poissons chirurgiens (acanthuridés), des dents de la murène
ou du bec des céphalopodes (la morsure d 'Hapa/och/aena macu/ata peut être mortelle ).
Les piquants de certains oursins échinothuridés sont coiffés d'une poche à venin, qui se déchire quand ils se plantent.
Souvent, l'appareil vulnérant est rainuré pour faciliter l'écoulement du poison, comme les dents des hélodermes (seuls lézards venimeux) ou la seconde incisive inférieure des solénodons (musaraignes primitives ).
A"UILLONS DÉFENSIFS Certains pois sons possèdent des épines au niveau des nageoires ou de leurs opercules branchiaux.
Ces épines sont creusées de sillons et couvertes par l'épiderme , qui se retrousse au moment de la piqûre en dégageant les glandes venimeuses.
Beaucoup de sélaciens fossiles étaient épineux.
Actuellement, c'est encore le cas des raies à aiguillons, des chimères et de quelques petits requins comme l'aiguillat (Squa/us acanthias ).
La piqûre des " raies de feu » de l'Amazone (genre Potamotrygon) peut être mortelle.
Trois familles de téléostéens comportent des espèces venimeuses : Les siluridés (ou poissons -chats) , les trachinidés (ou vives) à la piqûre si douloureuse, et les scorpaénidés (ou r11sc11sses ).
Dans cette famille, presque
toutes les espèces sont venimeuses, aussi bien la rascasse rouge de
Méditerranée que les superbes " rascasses volantes » des tropiques (genre Pterois) et les redoutables poissons-pierres.
Ces d erniers peuvent être mortel s.
HARPONS Les cônes (genre Conus) comptent plus de 600 espèces.
Ils sont généralement petits (moins de 10 cm) et vermivores, ou grands Gusqu'à 30 cm) et piscivores .
Leur glande à venin débouche au niveau de leur pharynx .
Celui-ci est prolongé par une trompe très extensible.
Une dent creuse et barbelée , chargée de venin par sa traversée du pharynx, vient se placer au bout de la trompe.
Cette dent , à usage unique , se plante dans la chair de la proie ou le bras du plongeur imprudent.
Les conotoxines, à diffusion rapide, agissent sur le système nerveux central et peuvent causer la mort .
(ROCHETS VENIMEUX Les appareils de capture peuvent comporter un canal pour injecter le venin.
C'est notamment le cas des chélicères des araignées, des mandibules de certains insectes
de la 2 ' paire de pattes des Caprella (petits crustacés coralliens).
Les produits injectés ont souvent une fonction digestive : la salive du ver luisant (Lampyris nodiluca), est à la fois paralysante et protéolysante.
Chez les serpents, certaines dents sont transformées en crochets.
Chez les protéroglyphes comme les najas, les crochets sont incomplètement clos et peu mobiles .
Le venin qu'ils injectent est surtout neurotoxique (paralysie flasque) .
Chez les solénoglyphes comme les vipères ou les crotales , les crochets sont fermés sur toute leur longueur et se replient au repos.
Ils injectent un venin nécro sant, hémolytique et cardiotoxique.
SERINGUE DES HYMÉNOPTÈRES Les femelles des hyménoptères aculéates possèdent un dard et des glandes à venin.
Le d11rd est un organe
perfectionné, formé d'une gouttière et de deux lancettes : l'insecte plante son dard et le mouvement alternatif des lancettes pompe et injecte le venin dans la plaie .
Le venin des guêpes et des abeilles est surtout constitué de protéines.
Il est utilisé pour la défense contre les vertébrés et pour l'attaque des invertébrés .
Les guêpes solitaires paralysent leurs victimes en injectant une très petite quantité de venin dans leurs ganglions nerveux : immobiles mais vivantes, celles-ci serviront de
nourriture à leurs larves.
Le venin des fourmis est de composition très variable.
Il peut contenir des acides (dont l'acide formique) mais aussi des produits hémolytiques ou nécrosants .
Il a un rôle défensif ou offen sif .
AUTRES DISPOSITIFS Les oursins toxopneustidés possèdent des pédicellaires venimeux.
Ils sont formés d'une pince à trois mors , portée par une hampe musculaire .
En cas de danger , les pédicellaires libèrent un venin protéique en un dixième de _,_
seconde.
Celui de Toxopneustes pileolus peut être mortel pour l'homme.
Les ornithorynques mâles possèdent un ergot venimeux au talon de leurs pattes arrières .
Le venin, surtout actif au moment du rut.
20 mg suffisent pour tuer un lapin.
Les fourmis du genre Monomorium chassent les termites grâce à un venin neurotoxique appliqué simplement sur leur peau, sans piqûre : leur aiguillon est modifié en spatule.
Le termite est immédiat ement immobilisé , puis meurt.
bRE VENIMEUX ET LE FAIRE SAVOIR
Certains animaux possèdent une livrée voyante, destinée à s ignaler leur toxicité à leurs prédateurs.
On parle de colo ration aposématique.
Parmi les insectes, c'est le cas de punaises comme les cordonniers (Pyrrhocoris 11pterus ) ou de coléoptères chrysomélidés comme le doryphore (Leptinotarsa decemtineata), ou coccinellidés, comme notre familière bête à bon dieu (Coccinel/a septempundata) :lo r squ'elle est
composés cyanhydriques consommés par sa chenille, ce qu'elle indique par son aspect de " goutte de sang ».
Parmi les vertébrés, les grenouilles dendrobatidés, les salamandres, les hélodermes et les pitohuis ont également une coloration aposématique..
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