La dissection étoile de mer

« La dissection de l 'étoile de mer » fait partie d'une série de films de biologie qui ont pour sujet les plans d'organisation d'animaux représentatifs des principaux groupes de vertébrés et invertébrés. Grâce à des images HD, des animations et des schémas annotés, ce film montre étape par étape, la démarche de dissection de l'animal. Les différents chapitres de l'ouvrage présentent la morphologie, le tégument, l'anatomie générale, les appareils digestif, génital et aquifère de l'étoile de mer.

Université Lille 1 - UFR de biologie

Biologie Animale

Dissection de l'étoile de mer

Morphologie

L’étoile de mer Asterias rubens

est un Echinoderme

appartenant aux groupes des Astérides.

Elle vit sur nos côtes

on peut la retrouver dans la zone de l’estran

à marée basse.

Elle se nourrit principalement des moules

fixées sur les rochers.

L’étoile de mer fait partie
du réseau trophique de l’estran

et peut devenir la proie d’autres animaux.

Le corps de l’étoile de mer est aplati,

il a une forme d’étoile à 5 bras.

Les bras se rejoignent à leur base

et s’attachent à un disque central.

Les bras sont aussi appelés radius.

Les zones entre les bras sont appelées interradius.

Cette organisation est représentative
de la symétrie pentaradiaire,

caractéristique des échinodermes adultes.

L’étoile de mer présente deux faces :

la face supérieure,

ou aborale,

est convexe et pigmentée.

La face inférieure,

ou orale,

est aplatie, plus claire,

en contacte avec le substrat.

Cette face porte la bouche,

située au milieu du disque central.

Sur la face aborale,

au niveau d’un interradius,

est visible une plaque calcaire blanchâtre,

la plaque madréporique.

Sur la surface de l’animal sont disposés des piquants,

organisés en rangées.

Sur la face aborale,

sont présentes sur chaque bras une rangée carénale médiane…

et deux ou trois rangées latérales.

En retournant l’étoile de mer,

sont visibles une rangée marginale supérieure

et une rangée marginale inférieure.

Deux rangées de piquants adambulacraires

délimitent un sillon central,

la gouttière ambulacraire.

Chaque gouttière contient 4 rangées de tubes mobiles et charnus,

les pieds ambulacraires ou podia,

terminés par une ventouse.

Aux extrémités des bras sont visibles les taches oculaires,

des organes sensoriels de couleur rouge,

sensibles à la lumière.

Tégument

Chez l’étoile de mer,

le corps et les piquants sont couverts

par un épiderme cilié.

Le derme,

situé sous l’épiderme,

porte des plaques calcaires,

ou ossicules,

sur lesquelles s’articulent les piquants.

Les emplacements des ossicules

sont visibles à la surface de l’animal.

Le tégument porte des structures spécialisées,

les pédicellaires,

disposés en couronne à la base des piquants.

Chez les Astérides,

ils ont une forme de pince à deux mors.

Les pédicellaires sont utilisés

pour le nettoyage du tégument

et la défense de l’animal.

Des organes spécialisés pour la respiration,

les branchies ou papules,

sont associés au tégument.

Celles-ci sortent entre les ossicules du squelette.

La présence d’un épithélium

cilié sur la face interne du tégument

permet la circulation du liquide

contenu dans la cavité générale du corps,

le somatocoele.

Les Echinodermes possèdent un squelette interne calcaire,

formé par les ossicules.

La section transversale d’un bras permet

d’observer l’organisation de ces plaques dermiques.

Sont présentes :

une plaque carénale dorsale

deux plaques marginales supérieures

et deux inférieures, portant chacune deux ou trois piquants,

deux plaques adambulacraires

et deux plaques ambulacraires.

Entre les plaques ambulacraires

sont présents des pores permettant le passage des podia.

Anatomie générale

Pour observer l’organisation interne de l’étoile,

il faut découper l’animal à l’aide de ciseaux.

Inciser le tégument

en suivant le contour des bras

de façon à séparer la moitié supérieure

de la moitié inférieure de l’animal.

Repérer la plaque madréporique

et la contourner lors de l’incision.

Soulever le tégument de la face aborale

en partant de l’extrémité des bras

et décoller délicatement les organes sous-jacents

en terminant par le disque central.

La suite de la dissection sera effectuée dans l’eau.

Dans le somatocoele sont visibles les gonades

et une partie de l’appareil digestif.

Appareil digestif

L’appareil digestif comprend la bouche,

l’estomac divisé en deux chambres superposées,

les coeca pyloriques et les coeca rectaux.

Il se termine par un anus microscopique,

situé sur la face aborale.

L’observation de l’appareil digestif

sera effectuée à partir de sa portion aborale.

Dans la partie centrale du disque,

sont présent deux coeca rectaux.

En dessous est visible la chambre supérieure de l’estomac,

la portion pylorique, de forme pentagonale.

De cette chambre partent 5 canaux pyloriques

qui se prolongent dans les bras de l’étoile.

Chaque canal pylorique est relié à deux coeca pyloriques

qui occupent une grande partie des bras.

Les coeca pyloriques,

composés de dizaines de diverticules en cul-de-sac,

jouent un rôle digestif

et servent au stockage des nutriments.

Pour observer le reste de l’appareil digestif

il faut retirer les coeca rectaux,

les coeca pyloriques…

et l’estomac pylorique.

La chambre ventrale ou estomac cardiaque,

est en forme de rosace à cinq lobes.

Pour l’ingestion des proies,

cette partie de l’estomac est dévaginée.

Après la digestion externe,

l’estomac reprend sa position initiale

grâce à la contraction de cinq paires de muscles rétracteurs

insérés sur les plaques ambulacraires.

Pour observer l’orifice buccal,

il est nécessaire de détacher les muscles rétracteurs…

et de retirer la portion cardiaque de l’estomac.

La bouche,

située au milieu du disque central,

est entourée par une membrane,

le péristomium.

Appareil génital

Chez les Astérides

les sexes sont séparés

mais il n’y a pas de dimorphisme sexuel.

Les gonades sont situées dans le somatocoele.

Pour observer les gonades

il faut retirer les coeca pyloriques,

et la chambre supérieure de l’estomac.

Chaque gonade,

d’aspect granulaire,

est divisée en deux lobes

qui se prolongent chacun dans deux bras adjacents.

La taille des gonades est variable,

elle dépend de l’état de maturation sexuelle de l’animal.

Les femelles et les mâles émettent les gamètes

par des pores génitaux situés aux interradius,

à la jonction avec le disque central.

La fécondation est externe.

Appareil aquifère

Une des caractéristiques des Echinodermes

est l’existence d’un appareil aquifère.

Il intervient dans la locomotion et la prise de nourriture.

Cet appareil est constitué d’un réseau de conduits

remplis d’un liquide

dont la composition est proche de l’eau de mer.

L’appareil aquifère comporte une plaque madréporique,

le canal du sable,

l’anneau ambulacraire,

cinq canaux radiaires,

et de nombreux pieds ambulacraires ou podia.

Pour observer les différentes parties de l’appareil aquifère

il faut ouvrir l’étoile de mer

et retirer les appareils digestif

et génital.

La plaque madréporique, ou madréporite,

est visible sur la face aborale de l‘animal.

Cette plaque calcaire est criblée de trous

« les pores aquifères »

qui permettent l’entrée d’eau de mer dans le système.

Le madréporite est en relation avec le canal madréporique

ou canal du sable.

Ce canal,

soutenu par des anneaux calcaires superposés,

descend vers la face orale de l’animal.

Le canal du sable

rejoint l’anneau ambulacraire entourant la bouche.

Cet anneau est masqué

par les plaques calcaires du squelette.

Sur le pourtour de l’anneau ambulacraire,

en position interradiaire,

sont visibles 9 vésicules à fonction immunitaire :

les corps de Tiedemann.

De l’anneau aquifère part dans chaque bras

un canal ambulacraire ou radiaire,

situé entre l’épiderme et les plaques ambulacraires.

Du canal radiaire partent de nombreux canaux latéraux.

Ceux-ci sont reliés aux pieds ambulacraires ou podia.

L’injection de colorant dans le canal ambulacraire d’un bras

permet de mettre en évidence

une grande partie de l’appareil aquifère.

Les podia sont constitués de trois parties :

une ampoule ou vésicule podiale,

un pied musculeux et allongé

et une ventouse terminale.

Les podia traversent le squelette au niveau de pores

situés entre deux plaques ambulacraires adjacentes.

Pour observer ces pores

il faut gratter les vésicules podiales

sur une portion du bras.

La contraction des vésicules podiales

permet la turgescence des pieds ambulacraires

et le contrôle des ventouses pour la locomotion de l’animal.

Les podia dans les gouttières ambulacraires

sont protégés par des rangées de piquants adambulacraires mobiles

et par de nombreux pédicellaires.

Les canaux radiaires

se terminent par des tentacules sensoriels

à proximité de la tache oculaire.

Conception pédagogique : Pierre-Eric Sautière
Jacopo Vizioli

réalisation technique : Bernard Mikolajczyk

Dessins : Jacopo Vizioli

Image de synthèse : 3D MEDICUS

Voix off : Alain Nempont

Musique: Ambient slamming bass jam
Jay Berlinsky

Remerciements: Sébastien Lefebvre, Michel Priem

Remerciements: Patrick Flammang, Michel Jangoux

SEEM : Service Enseignement et Multimédia