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Oursin est le nom commun de divers échinodermes hérissés au sein de la classe Echinoidea, caractérisé par une symétrie radiale pentamère; une coquille calcaire dure, ou test, faite de plaques régulièrement disposées et fusionnées à travers lesquelles s'étendent des rangées de pieds tubulaires fins et extensibles; épines mobiles recouvrant la coquille; et une bouche sur la face inférieure, face au substrat, avec une structure de mastication complexe composée de cinq mâchoires (lanterne d'Aristote).

Dans un sens plus général du terme, l'oursin de mer est parfois utilisé comme nom commun pour tous les membres d'Echinoidea. Cependant, plus spécifiquement, il est utilisé pour désigner les «échinoïdes réguliers» dans la sous-classe Euechinoidea qui sont pentaradialement symétriques et ont leur anus situé sur la surface aborale (opposée à la bouche). Le terme oursin ne comprend donc normalement pas les oursins au crayon de la sous-classe Perishoechinoidea, ni les "échinides irréguliers" d'Euechinoidea, qui comprennent les oursins du cœur et les dollars de sable. Ces derniers ont tendance à être caractérisés par une symétrie bilatérale secondaire et un test plus aplati et ovale, avec des épines très courtes et avec l'anus postérieur ou sur la surface buccale.

Les oursins se trouvent dans les océans du monde entier. Ils jouent un rôle important dans les chaînes alimentaires marines, consommant des algues et divers invertébrés, et étant consommés par les crabes, les étoiles de mer, les poissons, les mammifères et les oiseaux. Lorsque des prédateurs tels que les loutres de mer disparaissent de l'écosystème, les oursins non contrôlés peuvent dévaster leur environnement, rendant un "oursin stérile".

Pour les humains, les oursins sont récoltés et servis comme délicatesse. Leurs œufs et leurs gonades sont fréquemment consommés crus ou brièvement cuits avec des espèces telles que l'oursin rouge (Strongylocentrotus francis-canus), oursin vert (S. droebachiensis)et oursin violet (S. purpuratus) parmi ceux favorisés pour leurs œufs (Freeman 2004). Ils sont un organisme modèle fréquent pour les études développementales et immunologiques.

Aperçu et description

Test d'oursin. Chaque bande blanche est l'emplacement d'une rangée de pieds tubulaires; chaque paire de bandes blanches s'appelle un ambulacrum. Il y a cinq de ces ambulacres; la symétrie quintuple révèle une parenté avec les étoiles de mer.

Les oursins sont membres du phylum Echinodermata, qui comprend également les étoiles de mer, les concombres de mer, les étoiles cassantes et les crinoïdes. Comme les autres échinodermes, ils ont une symétrie quintuple (appelée pentamérisme) et se déplacent au moyen de centaines de «pieds tubulaires» adhésifs minuscules et transparents. La symétrie pentamère n'est pas évidente à un coup d'œil occasionnel mais est facilement visible dans la coquille séchée ou le test de l'oursin.

La classe Echinoidea comprend les oursins, les oursins, les sables, les biscuits de mer et les oursins. Il est divisé en deux sous-classes: Perischoechnoidea, qui comprend les oursins au crayon (ou les oursins au crayon ardoise, avec des épines très épaisses et émoussées), et Euechinoidea, qui sont les "vrais" échinides. Les vrais échinoïdes, à terme, sont divisés en deux groupes: Échinides réguliers (ou des oursins ordinaires), qui contiennent les oursins, et échinoïdes irréguliers (oursins irréguliers), qui contiennent les oursins du cœur, les dollars de sable et les biscuits de mer. Tous ces éléments ont une symétrie radiale quintuple (pentamérisme), mais les oursins irréguliers ont une symétrie bilatérale secondaire, avec un avant et un arrière ainsi qu'un haut et un bas. De plus, alors que dans les échinoïdes réguliers, l'anus est situé au centre de la surface aborale (opposée à la bouche, sur la surface dorsale), dans les échinoïdes irréguliers, l'anus est soit postérieur, soit sur la surface buccale (Follo et Fautin 2001; Freeman 2004).

Les oursins ont tendance à être petits, globuleux, et ont leurs organes internes mous protégés par une coquille dure, interne, de calcite, ou un test, fait de plaques (osselets calcitiques) s'emboîtant étroitement et situées sous la peau. Leur test est rond et épineux, généralement de 3 à 10 centimètres de diamètre. Il a tendance à être arqué du côté aboral (dorsal) et plat ou concave du côté oral (ventral). Les couleurs courantes comprennent des nuances noires et ternes de vert, d'olive, de brun, de violet et de rouge.

Gros plan d'un test d'oursin. Dans la vie, un pied tubulaire ou une branchie s'étend à travers chacun des petits trous, et une colonne vertébrale est soutenue par chacun des tubercules surélevés.

Tous les oursins (voire tous les échinoïdes) sont couverts d'épines mobiles. Ces épines sont attachées à des tubercules régulièrement disposés, qui à leur tour sont attachés au test. Les épines, qui, chez certaines espèces, sont longues et pointues, servent à protéger l'oursin des prédateurs et aident les pieds tubulaires à se déplacer et à creuser. Les épines peuvent infliger une blessure douloureuse à un humain qui marche dessus, mais elles ne sont pas sérieusement dangereuses et il n'est pas clair que les épines soient vraiment venimeuses. Les oursins typiques ont des épines de 1 à 3 centimètres de long, de 1 à 2 millimètres d'épaisseur et pas terriblement tranchantes. Diadema antillarum, familier dans les Caraïbes, a des épines minces, potentiellement dangereuses qui peuvent être de 10 à 20 centimètres de long.

Certains oursins ont également des pédicellaires entre les épines, qui sont de minuscules structures en forme de pince qui peuvent également être utilisées pour la défense ou pour éliminer les parasites indésirables, les détritus ou les micro-organismes (Freeman 2004). Chez certaines espèces, les pédicellaires sont venimeuses.

Le test des oursins est percé de pores à travers lesquels s'étendent les pieds tubulaires, qui sont connectés au système vasculaire de l'eau. Ceux-ci sont connus principalement pour la locomotion, mais sont également utilisés pour piéger la nourriture, adhérer au substrat et sur le côté aboral pour la respiration et la sensation. Les pieds tubulaires sont minces, souvent à pointe de ventouse et extensibles.

Sur la surface buccale de l'oursin, face au substrat, se trouve une bouche située au centre, composée de cinq dents ou mâchoires en carbonate de calcium uni, avec une structure en forme de langue charnue à l'intérieur. L'ensemble de l'orgue à mâcher est connu sous le nom de lanterne d'Aristote, dont le nom vient de la description précise d'Aristote dans son Histoire des animaux:

… L'oursin a ce que nous appelons principalement sa tête et sa bouche en bas, et un endroit pour la question du résidu au-dessus. L'oursin a également cinq dents creuses à l'intérieur et au milieu de ces dents une substance charnue servant de bureau à une langue. À côté de cela vient l'œsophage, puis l'estomac, divisé en cinq parties, et rempli d'excrétion, toutes les cinq parties s'unissant au niveau de l'évent anal, où la coquille est perforée pour une sortie… En réalité, l'appareil buccal de l'oursin est continue d'un bout à l'autre, mais pour l'apparence extérieure, il n'en est pas ainsi, mais ressemble à une lanterne en corne avec les vitres en corne laissées de côté (Tr. D'Arcy Thompson).

Les oursins ont cinq paires de gonades, tandis que les échinoïdes irréguliers en ont entre deux et cinq (Freeman 2004).

Le nom oursin est un ancien nom pour les hérissons épineux ronds auxquels les oursins ressemblent.

Comportement, alimentation et écologie

Echinothrix calamaris, une espèce d'oursin. La sphère au milieu d'un oursin est son anus

Les oursins se déplacent lentement, de nombreuses espèces se nourrissant principalement d'algues. À première vue, un oursin apparaît souvent sessile, c'est-à-dire incapable de bouger. Parfois, le signe de vie le plus visible est les épines, qui sont attachées à leur base aux articulations à rotule et peuvent être pointées dans toutes les directions. Dans la plupart des oursins, un toucher léger provoque une réaction rapide et visible des épines, qui convergent vers le point qui a été touché. Un oursin n'a pas d'yeux, de pattes ou de moyens de propulsion visibles, mais il peut se déplacer librement sur les surfaces au moyen de ses pieds tubulaires adhésifs, en collaboration avec ses épines.

Les oursins se nourrissent d'algues, d'herbes marines, d'algues et d'un large éventail d'invertébrés, comme les moules, les éponges, les étoiles cassantes et les crinoïdes.

Les oursins sont mangés par les crabes, les homards, les étoiles de mer, les poissons, les oiseaux, les loutres et d'autres mammifères (Folo et Fautin 2001). L'oursin est l'un des aliments préférés des loutres de mer et est également la principale source de nutrition pour les anguilles de loup. Sans contrôle, les oursins vont dévaster leur environnement, créant ce que les biologistes appellent un oursin stérile, dépourvu de macroalgues et de faune associée. Là où la loutre de mer a été réintroduite en Colombie-Britannique, la santé de l'écosystème côtier s'est considérablement améliorée (FOC 2004).

Histoire géologique

Oursin fossile Lovenia woodsi du Pliocène d'Australie.

Les premiers échinoïdes connus se trouvent dans la roche de la partie supérieure de la période ordovicienne (c 450 MYA), et ils ont survécu jusqu'à nos jours, où ils forment un groupe d'organismes prospère et diversifié. Dans les spécimens bien conservés, les épines peuvent être présentes, mais généralement seul le test est trouvé. Parfois, les épines isolées sont courantes sous forme de fossiles. Certains échinoïdes (tels que Tylocidaris clavigera, qui se trouve dans la formation de craie du Crétacé en Angleterre) avait des épines en forme de massue très lourdes qui seraient difficiles à percer pour un prédateur attaquant et rendraient l’échinoïde difficile à manipuler. De telles épines sont également bonnes pour marcher sur le fond marin mou.

Échinides du Crétacé provenant de la carrière de Castle Hayne, Caroline du Nord, États-Unis

Les échinoïdes fossiles complets du Paléozoïque sont généralement rares, généralement constitués d'épines isolées et de petits groupes de plaques éparses d'individus écrasés. La plupart des spécimens se trouvent dans des roches des périodes dévonienne et carbonifère. Les calcaires d'eau peu profonde des périodes ordovicienne et silurienne d'Estonie sont célèbres pour les échinoïdes qui s'y trouvent. Les échinoïdes du Paléozoïque habitaient probablement des eaux relativement calmes. En raison de leur mince test, ils n'auraient certainement pas survécu dans les eaux côtières turbulentes battues par les vagues habitées par de nombreux échinoïdes modernes aujourd'hui. Au cours de la partie supérieure de la période carbonifère, la diversité des échinoïdes a fortement diminué et cette tendance s'est poursuivie jusqu'à la période permienne. Ils ont failli disparaître à la fin du Paléozoïque, avec seulement six espèces connues de la période permienne. Seules deux lignées distinctes ont survécu à l'extinction massive de cette période et dans le Trias: le genre Miocidaris, qui a donné naissance aux cidaroïdes modernes (oursins au crayon), et l'ancêtre qui a donné naissance aux euechinoïdes. À la fin de la période du Trias, leur nombre a recommencé à augmenter.

Les cidaroïdes ont très peu changé depuis que leur conception moderne a été établie au Trias supérieur et sont aujourd'hui considérées plus ou moins comme des fossiles vivants.

Selle de lapin, Thalassoma duperrey, se nourrit d'oursin

Les euechinoïdes, d'autre part, se sont diversifiés dans de nouvelles lignées tout au long du Jurassique et au Crétacé. D'eux ont émergé les premiers échinoïdes irréguliers (superordre Atelostomata) au début du Jurassique, et en incluant l'autre superordre (Gnathostomata) ou des oursins irréguliers qui ont évolué indépendamment plus tard, ils représentent maintenant 47 pour cent de toutes les espèces d'échinides présentes grâce à leurs percées adaptatives dans à la fois l'habitude et la stratégie d'alimentation, ce qui leur a permis d'exploiter des habitats et des sources de nourriture inaccessibles aux échinoïdes réguliers.

Pendant les époques mésozoïque et cénozoïque, les échinoïdes ont prospéré. Bien que la plupart des fossiles d'échinides soient limités à certaines localités et formations, où ils se trouvent, ils sont assez souvent abondants. Un exemple de ceci est Enallaster, qui peuvent être collectées par milliers dans certains affleurements de calcaire du Crétacé au Texas. De nombreux fossiles du Jurassique supérieur Plesiocidaris ont encore les épines attachées.

Certains échinoïdes, tels que Micraster qui se trouve dans la formation de craie du Crétacé en Angleterre et en France, servent de fossiles de zone ou d'index. Parce qu'ils ont évolué rapidement au fil du temps, ces fossiles sont utiles pour permettre aux géologues de dater les roches dans lesquelles ils se trouvent. Cependant, la plupart des échinoïdes ne sont pas suffisamment abondants et peuvent être trop limités dans leur distribution géographique pour servir de fossiles de zone.

Au début du Tertiaire (environ 65 à 1,8 MYA), des dollars de sable (ordre Clypeasteroida) sont apparus. Leur test aplati distinctif et leurs minuscules épines ont été adaptés à la vie sur ou sous le sable meuble. Ils forment la branche la plus récente de l'arbre échinoïde.

Organisme modèle

Les oursins sont l'un des organismes modèles traditionnels de la biologie du développement. L'utilisation des oursins dans ce contexte remonte aux années 1800, lorsque le développement embryonnaire des oursins était particulièrement facile à observer par microscopie. Les oursins ont été les premières espèces dans lesquelles les spermatozoïdes ont joué un rôle important dans la reproduction en fertilisant l'ovule.

Avec le séquençage récent du génome de l'oursin de mer, une homologie a été trouvée entre l'oursin de mer et les gènes liés au système immunitaire des vertébrés. Les oursins codent pour au moins 222 gènes récepteurs Toll-like (TLR) et plus de 200 gènes liés à la famille des récepteurs Nod-like (NLR) trouvés chez les vertébrés (Rast et al.2006). Cela a fait de l'oursin un organisme modèle précieux pour les immunologistes pour étudier le développement de l'immunité innée.

Galerie

  • Groupe d'oursins noirs des Caraïbes à longue épine, Diadema antillarum (Philippi)

  • Oeufs d'oursin.

  • Les oursins ont des pieds tubulaires adhésifs.

  • Oursin dans un récif au large de la côte de Floride.

  • Oursins de mer violets Strongylocentrotus purpuratus dans une marée californienne

  • Deux Heterocentrotus trigonarius sur un récif hawaïen

Les références

  • Pêches et Océans Canada (FOC). 2004. Loutre de mer. Pêches et Océans Canada. Récupéré le 12 octobre 2008.
  • Follo, J. et D. Fautin. 2001. Classe Echinoidea: oursins cardiaques, dollars de sable et oursins marins. Web sur la diversité animale (en ligne). Récupéré le 12 octobre 2008.
  • Freeman, S. M. 2004. Echinoidea. Dans B. Grzimek, S. F. Craig, D. A. Thoney, N. Schlager et M. Hutchins. Encyclopédie de la vie animale de Grzimek, 2e édition. Détroit, MI: Thomson / Gale. ISBN 0787657786.
  • Myers, P., R. Espinosa, C. S. Parr, T. Jones, G. S. Hammond et T. A. Dewey. 2008. Classe Echinoidea (oursins cardiaques, dollars de sable et oursins de mer). Web sur la diversité animale (en ligne). Récupéré le 12 octobre 2008.
  • Rast, J. P. et al. 2006. Aperçu génomique du système immunitaire de l'oursin. Science 314(5801): 952-6.
  • Smith, A. B., 1984. Paléobiologie des échinoïdes (Thèmes spéciaux en paléontologie). Londres: Allen & Unwin. ISBN 0045630011.

Liens externes

Tous les liens ont été récupérés le 2 novembre 2019.

  • Le répertoire des échinoïdes du Musée d'histoire naturelle.
  • Aperçu du génome de la créature épineuse
  • lantern.jpg Un diagramme étiqueté de la lanterne d'Aristote de l'oursin.

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