Chronique de dissection : Le maquereau

Ce sont parmi les expériences les plus marquantes de l’enseignement ; souvent critiquées ou évoquées comme un traumatisme, les dissections n’en sont pas moins un remarquable exercice d’observation aux nombreuses vertus pédagogiques. Dans ces articles intitulés « chroniques de dissection » je reviendrai sur quelques TP de biologie animale de l’UPPA.

Le maquereau

Parasitisme à gogo !

Pour ce second TP nous passons dans le groupe des vertébrés avec le maquereau, poisson pélagique (de haute mer) relativement commun, qui fait l’objet d’une pêche industrielle. L’exploitation de se poisson gras (riche en omega3, vitamines A, et B) se fait bien sur à destination de l’Homme, mais également des élevages de saumons. Sachant qu’il faut 6kg de poissons pour « faire » 1kg de saumon, et qu’une personne meurt de faim toutes les 4 secondes dans le monde … cherchez l’erreur !

Ceci étant dit, les hommes et les prédateurs naturels du maquereau ne sont pas les seuls à l’exploiter en tant que ressource! Ainsi on trouve dans la cavité générale, de nombreux vers parasites de quelques millimètre de long, roulés en de petits cercles jaunes ou blancs opaques, ou formant parfois des kystes. Mentionnons par exemple le genre Anisakis, petit ver nématode, pouvant provoquer une forte réaction immunitaire lorsqu’il est consommé avec la chair crue des poissons.

Mais ces parasites ne sont rien en comparaison de celui découvert dans la cavité buccale d’un des maquereaux (photo). Il s’agit d’un crustacé isopode (toutes les pattes sont identiques) comme le cloporte) de la famille des Cymothoidae long de quelques centimètres. Pour l’identification exacte, le groupe DORIS : Données d'Observations pour la Reconnaissance et l’Identification de la faune et de la flore Subaquatiques, a permis de conclure qu'il s'agit de Ceratothoa oestroides (Remerciements à Benjamin Guichard, vétérinaire spécialiste des pathologies des poissons, et Jean-Paul Trilles, Professeur spécialiste pour certains Crustacés). 

Ceratothoa oestroides

 [La cavité buccale du maquereau, et le crustacé parasite observé Ceratothoa oestroides: longueur environ 3 cm (Autres photos). Ce parasite "peut poser problème dans les élevages méditerranéens de bars et daurades, non pas tant par les lésions buccales qu'il provoque que parce qu'il empêche les poissons de s'alimenter normalement" indique B. Guichard.]

Chronique de dissection : le criquet

Ce sont parmi les expériences les plus marquantes de l’enseignement ; souvent critiquées ou évoquées comme un traumatisme, les dissections n’en sont pas moins un remarquable exercice d’observation aux nombreuses vertus pédagogiques. Dans ces articles intitulés « chroniques de dissection » je reviendrai sur quelques TP de biologie animale de l’UPPA.

Pièces buccales et anatomie du criquet

Le sujet d’étude : Locusta migratoria

« Elles couvrirent la surface de toute la terre et la terre fut dans l'obscurité; elles dévorèrent toutes les plantes de la terre et tous les fruits des arbres, […] et il ne resta aucune verdure aux arbres ni aux plantes des champs dans tout le pays d'Égypte. »

La Bible, Livre de l'Exode 10, verset 16.

Le criquet migrateur, Locusta migratoria est une espèce d’insecte orthoptère faisant partie de la catégorie des locustes : c'est-à-dire les criquets grégariaptes (aptes à la vie grégaire, en essaim). C’est le cas également du criquet pèlerin ou du criquet nomade. Lorsque la densité de population est relativement faible, le criquet mène une vie solitaire et mange en quantité normale. Mais dans certaines conditions, lorsque la densité de population augmente, du fait de vent convergent, de la répartition des végétaux, ou de la concentration des pontes (80 à 100 œufs tous les 2 mois), les criquets forment un essaim. Sous l’effet de la sérotonine, la morphologie et le comportement du criquet changent alors radicalement : la coloration est plus vive, la prise alimentaire plus importante (chaque criquet mange son propre poids en végétaux chaque jour !), et le comportement est grégaire avec formation d’essaims pouvant dépasser plusieurs milliards d’individus.

Bien sur les conséquences sont désastreuses pour les cultures, l’essaim pouvant parcourir jusqu’à 200km par jour sous l’action des vents. Les criquets grégaires ne sont pas l’une des 10 plaies d’Egypte pour rien !

 

[Le criquet du désert, en phase grégaire à gauche et en phase solitaire à droite]

Les éponges de nos salles de bains

C’est un objet devenu rare mais que l’on trouvait facilement au côté d’une pierre ponce de Sicile sur le bord d’une baignoire à pied, d’une couleur plutôt brune orangée, avec une structure en alvéoles, et imbibée d’une odeur caractéristique de savon de Marseille, c’est l’éponge de toilette [Spongia officinalis, photo ci-contre]… Aujourd’hui notre image de l’éponge a bien changée, bien sûr il y a Bob d’un côté, et Scotch Brite de l’autre, munie de son grattoir à faire rougir un hérisson.


Le plaisir des systématiciens
Bob l’éponge cité en introduction, aura tout de même un mérite remarquable, malgré sa forme rectangulaire et sa maison ananas, celui d’inscrire dans l’inconscient collectif que les éponges sont des animaux et  non des végétaux. Cette question a en effet longtemps été un sujet de discorde au XIXème siècle. En effet, la vie fixée, l’absence de système nerveux bien définit ou de motilité  (capacité au mouvement) importante portent à croire que les éponges sont des végétaux. Cependant le mode de nutrition hétérotrophe, et les étapes du développement avec la présence de deux feuillets embryonnaires, indiquent  qu’il s’agit bien d’animaux à la vie fixée.

[Ci-contre: Bob l’éponge, héros de la série animée éponyme] 

Encore aujourd’hui les éponges sont un casse tête pour les systématiciens, avec des animaux aussi simples le nombre de caractères permettant d’établir une classification à l’intérieur du groupe est faible, et ne permet pas de définir des ensembles robustes d’un point de vue phylogénétique.  Heureusement les études moléculaires apportent de nouveaux caractères (notamment l’ARNr 18S) qui devraient permettre dans les années à venir de stabiliser la classification des éponges.  Actuellement les éponges sont classées en trois groupes : Les demosponges qui présentent des formes complexes (types leucon), les éponges hexactinellides, dont le « squelette » est siliceux et enfin les éponges calcaires (squelette calcaire).

[les éponges calcaires (à gauche) et les éponges hexactinellides (à droite), planche de H.Haeckel, 1904]

Remarquables Cephalopodes

La coupe du monde de football a eu deux mérites : mettre en évidence l’incompétence de l’équipe de France, et mettre en évidence les capacités d’un groupe remarquable : les céphalopodes dont le plus éminent représentant  « Paul le Poulpe » a présenté des capacités parapsychiques proches de la divination. En effet Paul le poulpe a prédit l’équipe gagnante pour les matchs de l’Allemagne avec un pourcentage de réussite remarquable (près de 90%). Remarquons au passage que le pourcentage de réussite sur un tirage est déjà de 50%, finalement Paul n’a fait que gagner  à pile ou face plusieurs fois de suite ! Pour ceux qui seraient intéressés par la procédure voyez la vidéo en bas d’article. Une telle performance mérite un examen approfondi de ces céphalopodes aux caractéristiques biologiques fascinantes…

 [Planche du celèbre biologiste Ernst Haeckel concernant les céphalopodes]

Le pied dans la tête…
Les céphalopodes sont des mollusques dont le pied, masse musculeuse servant à la locomotion, migre en avant de la tête, d’où le nom du groupe : céphalopode : « pied dans la tête ». On compte 730 espèces de céphalopodes divisées en deux groupes, les tétrabranches (nautiles : proches des ammonites fossiles à coquille externe) et les dibranches dont les décapodes (10 tentacules : seiches et calmars) et les octopodes (pieuvres ou poulpes et argonautes). Ils se repartissent sur l’ensemble des mers du globe exceptée la mer noire et vivent à  de grandes profondeurs. Le plus gros spécimen jamais observé est un calmar géant (genre Archtiteuthis)  de plus de 20m tentacules compris soit le plus imposant de tous les « invertébrés »!

[Un calamar géant - "Pour la Science" a consacré son dossier du mois d'Août sur ces montres marins]

Pourquoi faut-il jeter la classification traditionnelle ?

Nous avons vu dans l’article précédent quelques caractéristiques de la méthode de classification moderne ou cladistique. Et si les classifications changent, au grand damne de tous les systématiciens vétérans, il y a de multiples raisons à cela qu’il convient de présenter avant de jeter à la poubelle nos vieux traités (c’est une image, n’est faites rien de grâce !).

L’anthropocentrisme et le finalisme
 Les anciennes classifications utilisent des groupes privatifs tels que « invertébrés », « agnathes » etc. Or ces groupes n’ont pas de valeur phylogénétique, ils ne permettent pas d’établir des rapprochements, mais juste de souligner l’absence d’attributs présents chez d’autres groupes. Ainsi les vertébrés n’ont pas les vertèbres que l’homme a, les agnathes n’ont pas la mâchoire que l’homme a. En ce sens la classification traditionnelle hérite du défaut d’anthropocentrisme et de finalisme de « l’échelle des êtres » de Leibnitz (1646-1715) qui voyait dans la nature un ordre et une gradation linéaire des espèces des lichens aux mousses, des poissons aux reptiles, des Hommes aux anges…

La classification phylogénétique en résumé.

La biologie animale fut révolutionnée au cours des 30 dernières années par l’application de la méthode de classification de Willi Hennig : la cladistique formalisée dès 1950, et qui propose de créer des groupes comportant un ancêtre commun et la totalité de ses descendants. De sorte que le concept darwinien de descendance avec modification se trouve pour la premières fois complètement  et rigoureusement exploité. Mais avant de revenir sur ces principes de classification revenons sur la démarche du classificateur et sur l’objectif d’une classification pertinente.

[Arbre phylogénétique du vivant produit de la méthode cladistique de Hennig, représentation circulaire.]

Pourquoi classer ?

La Biologie animale une science de structure

Après quelques semaines de pause bien méritée (enfin je crois), l’heure est venue pour moi de me remettre à l’ouvrage, d’autant que ma situation professionnelle change, et oui grâce à ce Blog j’ai décroché un poste en biologie animale et physiologie animale à l’UPPA (Université de Pau et des Pays de l’Adour). C’est l’occasion pour moi de remettre à jour mes connaissances en biologie animale et de vous en faire profiter ! C’est pourquoi les prochains articles seront orientés biologie des organismes, aussi connu sous le nom de biologie animale ou zoologie.

La biologie animale : objet d’étude et disciplines liées

Comme son nom l’indique clairement la biologie animale est le discours sur la vie des animaux, que l‘on nomme également métazoaires pour plus de prestige. Cette science a donc pour but de décrire avec précision et rigueur l’ensemble du « règne animal » dans toute sa diversité, d’établir des comparaisons morphologiques et anatomiques qui permettront d’établir des « plans d’organisation » sorte de « schémas type » d’un groupe animal, et graal de toute zoologiste « à l’ancienne ».

[Plan d’organisation d’un mollusque type : cet organisme imaginaire possède tous les attributs des mollusques mais n’as pas d’existence réelle]

Vertigo : Entre acrophobie et vertige.

Dans le célèbre "Vertigo" (maladroitement traduit en "Sueurs froides") de Hitchcock, Scottie un ancien policier est sujet au vertige d'où le titre du film, et à cause de ce problème il est victime d'une machination aux accents mélodramatiques. Seulement, il y a dans ce film une confusion voulue et remarquable entre, le vertige "vrai" que cherche a nous faire ressentir le réalisateur dans plusieurs scènes et, le problème psychologique de Scottie lié a son expérience personnelle, et c'est là le talent de Hitchcock. En espérant que cet article ne vous donne pas le tournis voyons ce qu'est le vertige...

Un problème de perception...

Notre tête en plus de son cerveau remarquable est équipée de série de capteurs propositionnels, que sont les yeux en particulier la vision périphérique, et l'appareil vestibulaire situé dans l'oreille interne. Ces deux systèmes entre autres informent en permanence le corps de sa position dans l'espace: c'est la proprioception, en quelque sorte la perception de soit.

Lorsque votre corps se trouve sur un point haut, sur une corde tendu, un piton rocheux, ou avant un saut à l'élastique, on éprouve facilement sensation rotatoire désagréable parfois accompagnée d'autres signes (nausées, tachycardie, sueur froides...). C'est le vertige vrai a ne pas confondre avec l'évanouissement.

La rigidité cadavérique.

« Sous les flashs de ses collègues journalistes, le corps nu et blanc du Pr Adjemian assis dans sa baignoire apparaissait comme un mannequin de cire marinant dans du jus de pruneaux. La rigidité cadavérique avait accompli son travail. Le savant était là, les yeux fixes, grands ouverts, la bouche béante, les sourcils levés.
Il y avait pourtant quelque chose de curieux dans la position du corps. La main gauche reposait dans l'eau stagnante de ce dernier bain, mais la main droite, elle, était bien ancrée sur le bord de céramique, index crispé en direction du miroir.
Comme si, juste avant de mourir, le savant avait voulu désigner quelque chose ou quelqu'un s'y reflétant... »

Extrait du livre: Le Père de nos pères, de Bernard Werber.

« Rigor mortis ! »

Voilà qui sonne comme un obscure sortilège tout droit sortit d'Harry Potter... Il n'en est rien, puisque nous parlons ici de la rigidité cadavérique souvent mentionnée dans nos polars préférés mais jamais expliquée. Ce phénomène qui désigne le durcissement caractéristique des muscles commence 3 heures après la mort, est maximal après 12 heures et diminue peu à peu pendant les 48heures suivantes, ainsi cette observation peut fournir une vague estimation de l'heure de la mort...

L'origine des crampes.

"Oh sensation douloureuse d'un muscle qui refuse de se détendre", tel est la poésie que pourraient bien nous conter ces pauvres footballeurs professionnels en cette période de mondial. Quelle idée de courir aussi longtemps après une balle?  Je comprend bien qu'il faille une rémunération attractive pour un tel labeur... Mais la crampe touche également le commun des mortels, qui en effet, n'as pas connu cette sensation désagréable de crispation lors d'un effort prolongé ? Paradoxe remarquable lors d'une crampe, le muscle malgré la fatigue se contracte violemment; examinons la solution de ce problème...

Mécanisme de la contraction musculaire.

La force de contraction d'un muscle est à chercher dans l'infiniment petit, au cœur des cellules musculaires, c'est à ce niveau que l'on trouve en effet des protéines assemblées en filaments : l'actine qui constitue des filaments fins, et la myosine qui constitue des filaments épais. Ces filaments se lient temporairement, coulissent les uns par rapport autres sous l'effet de la rétractation de la myosine et permettent ainsi le raccourcissement de la cellule musculaire et donc du muscle [voir schéma]. Bien sur cette rétractation des filaments de myosine, nécessite de l'énergie qui se trouve sous forme d'ATP.

1: [Les filaments d'actine (en bleu) et de myosine (en rouge) coulissent les uns par rapport aux autres provoquant le raccourcissement du muscle.]

2: [Adenosine Tri-Phosphate: molécule utilisé pour toutes les réactions biochimiques nécessitant de l'énergie, elle est constitué d'adénine de ribose et de trois groupes phosphates]

La crampe...