Branchiopoda: caractéristiques, classification, reproduction, alimentation

Les branchiopodes (classe Branchiopoda ) sont un groupe de petits crustacés, principalement d’eau douce, qui se caractérisent principalement par la présentation des appendices de la région postérieure à la tête sous forme de feuilles. Ces appendices, appelés filopodes, ont un lobe qui joue le rôle de branchie et qui donne son nom au groupe (branchiopodes = pied branchial).

Certains branchiopodes ont le corps divisé en trois régions ou tagmata; tête, thorax et abdomen. Cependant, d'autres ne présentent pas une délimitation claire entre ces deux derniers tagmatas, la partie post-céphalique du corps recevant le nom du tronc, qui présente un nombre variable de somites corporels.

Malgré leur petite taille, certains branchiopodes ont une importance commerciale, tels que les puces d'eau ( Daphnia ) et l'artemia ( Artemia ), qui sont utilisés comme aliments pour poissons et crevettes dans les exploitations aquacoles.

Caractéristiques

Les branchiopodes ont une forme très variable, ce qui rend difficile leur caractérisation de manière générale. Cependant, sa monophylie a été vérifiée à plusieurs reprises. Parmi les caractéristiques qui définissent le groupe, on peut noter:

- Les appendices du tronc ou du thorax sont foliacés, tandis que les somites de l'abdomen, lorsqu'ils sont évidents, sont dépourvus d'appendices (pléopodes). Le nombre de segments du corps est variable.

- La carapace peut être présente sous la forme d'une coquille bivalve (Laevicaudata), d'univalva (Cladocera), d'un bouclier céphalique (Notostraca) ou absente (Anostraca), mais elle n'est jamais calcifiée.

- La première paire d'antennes (anténulas) n'est généralement pas segmentée, tandis que les maxillaires sont généralement réduits, vestigiaux ou absents. Habituellement, les yeux sont présents de manière appariée.

- Les gilliopodes sont généralement petits (moins de 40 mm) et de courte durée, généralement d’eau douce, bien que certaines espèces vivent dans les eaux hypersalines.

Taxonomie et classification

Traditionnellement, les gilliopodes étaient inclus dans un groupe artificiel appelé entomostracos, qui, comme ils ne calcifiaient pas leur exosquelette, ressemblaient à des insectes, d'où leur nom.

Cependant, ce taxon a été supprimé et manque de validité taxonomique en raison de sa nature polyphylétique, c'est-à-dire que les différents groupes ne partagent pas le même ancêtre.

Actuellement, les gilliopodes représentent une classe au sein des crustacés de subphylum. La classe Branchiopoda est représentée par trois sous-classes:

Calmanostraca

Il contient un seul ordre d'espèces actuelles; l'ordre Notostraca. Les notostraca sont des gilliopodes dont la région céphalique est protégée par un bouclier dorsal. Ils présentent des anneaux dans la région postérieure du corps, qui ne sont pas de vrais somites corporels.

Ces organismes peuvent présenter un hermaphrodisme ou des sexes distincts, auquel cas ils ne présentent pas de dimorphisme sexuel marqué, à l'exception de la présence d'un ovisac chez les femelles.

Ce sont principalement des eaux douces qui vivent dans des plans d'eau temporaires, bien qu'il existe également des espèces d'eaux saumâtres et marines. Ils se nourrissent principalement de détritus et certaines espèces peuvent devenir des parasites pour les cultures de riz.

Sarsostraca

Sous-classe contenant les anostracos (ordre Anostraca), communément appelée artémie, bien que ce dernier terme ne devrait être utilisé que pour les représentants du genre du même nom.

Ces crustacés sont dépourvus de carapace ou de bouclier céphalique; Ils présentent une paire d'yeux composés et pédonculés, et parfois ils ont aussi un étrange oeil à moitié nauplié.

Les sexes sont séparés et il peut exister un dimorphisme sexuel au niveau des antennes, réduit chez les femelles et robuste, et formé de deux segments chez les mâles. La parthénogenèse peut être présente.

Ils habitent des masses d'eau douce aux eaux hypersalines, où ils se nourrissent principalement par filtration du plancton, bien que certaines espèces soient des prédateurs de petits invertébrés.

Diplostraca

Traditionnellement divisé en ordres Cladocera et Conchostraca. Actuellement, Cladocera est considéré comme un supérieur, alors que les conchostracos, considérés comme polyphylétiques, ont été séparés en deux ordres; Laevicaudata et Spinicaudata.

La carapace peut être réellement bivalve, ou seulement en apparence, comme dans le cas des cladocères, qui ont une carapace repliée dans la partie dorsale de l'animal, donnant l'apparence d'être formée de deux coquilles. Cette coquille peut englober (Laevicaudata, Spinicaudata) ou non (Cladocera) la région céphalique.

Les sexes chez ces organismes sont généralement séparés, mais la parthénogenèse est commune. La larve peut être présente ou il peut y avoir un développement direct.

Reproduction

La reproduction chez les gilliopodes peut être sexuelle ou asexuée, par parthénogenèse.

Asexuée

La parthénogenèse chez les branchiopodes peut être géographique ou cyclique. Dans la parthénogenèse géographique, les formes parthénogénétiques sont plus localisées vers les zones polaires, tandis que les formes sexuelles commencent à apparaître lorsqu'elles se déplacent vers les zones tempérées ou vers l'équateur.

Dans la parthénogenèse cyclique, les organismes se reproduisent généralement par parthénogenèse, mais lorsque les conditions deviennent défavorables, des formes sexuelles apparaissent.

Des exemples de parthénogenèse géographique se produisent dans les notostracides du genre Triops, tandis que la parthénogenèse cyclique se produit couramment chez les cladocères du genre Daphnia .

Sexuelle

Les anostracos sont dioïques, c'est-à-dire qu'ils ont des sexes séparés, mais la plupart des autres espèces de branchiopodes ont à la fois des formes hermaphrodites et dioïques.

La détermination du sexe peut se faire par les chromosomes sexuels ou par les chromosomes autosomiques. Par exemple, chez les cladocères, des facteurs tels que la température ou la densité de population peuvent influer sur la détermination du sexe.

Lorsqu'il y a hermaphrodisme, les organismes peuvent s'autoféconder ou croiser avec les mâles, mais chez de nombreuses espèces, il n'y a pas d'enrichissement mutuel, c'est-à-dire qu'une paire d'hermaphrodites ne peut être fécondée simultanément.

Chez les gilliopodes, en général, les œufs produits par reproduction parthénogénétique sont à la peau fine et ne peuvent pas entrer en dormance. Les œufs produits par reproduction sexuée, en revanche, sont d'une coquille épaisse. Ces derniers sont appelés œufs ou kystes de latence.

Les kystes peuvent résister au séchage pendant de longues périodes et ne peuvent éclore que lorsque les conditions environnementales sont favorables. Ces œufs ne produisent généralement que des progénitures femelles, avec des organismes qui vont se développer et mûrir pour se reproduire par parthénogenèse.

Dans certains cas, lors de la reproduction sexuée, la méiose ne parvient pas à produire les gamètes, ce qui entraîne des gamètes avec une charge génétique supérieure à la normale, qui peuvent être fécondés et produire des organismes viables.

Les organismes qui se développent avec une charge chromosomique surnuméraire sont appelés polyploïdes, qui peuvent être fixés dans la population grâce à la parthénogenèse. Par exemple, certains spécimens du genre Artemia peuvent avoir une charge chromosomique triploïde, tétraploïde ou même supérieure.

Respiration

L’échange de gaz chez les branchiopodes se fait par les branchies situées dans les pattes du tronc. Lorsque les organismes nagent, ils frappent les jambes contre l'eau, générant un courant qui leur permet non seulement de se déplacer, mais également de respirer et de capturer les particules d'aliments.

Les pigments respiratoires transportent les gaz respiratoires (oxygène et dioxyde de carbone) dans le sang par les pigments respiratoires. Ces pigments, contrairement à ce qui se passe chez les vertébrés, ne se limitent pas aux cellules sanguines, mais se retrouvent en dilution dans l'hémolymphe.

Les branchiopodes ont fondamentalement l'hémocyanine en tant que pigment respiratoire. L'hémocyanine est une protéine associée à deux atomes de cuivre et qui ne transporte pas l'oxygène de manière aussi efficace que l'hémoglobine.

Les anostracides, lorsque les conditions environnementales deviennent défavorables et que les niveaux d'oxygène tombent dans l'eau, peuvent synthétiser l'hémoglobine afin de maximiser l'efficacité respiratoire.

Nourriture

Son alimentation consiste essentiellement en une filtration du plancton et des particules de matière organique présentes dans l'eau. Cependant, certaines espèces peuvent être des prédateurs actifs et d’autres peuvent se nourrir de débris organiques qu’elles obtiennent dans le substrat.

Au cours de la filtration, la plupart des gilliopodes nagent dans une position inversée, c’est-à-dire le dos vers le bas et le ventre vers la surface. De plus, le retournement des jambes se fait dans le sens opposé.

Les particules de nourriture, que les gilliopodes ont piégées avec leurs jambes, tombent dans un sillon situé sur la partie ventrale du corps et les battements des jambes les dirigent vers l’avant vers la bouche.

Importance économique

Les artémias sont un produit important en aquaculture. Ces organismes sont cultivés pour obtenir de la biomasse. La biomasse, à son tour, l'utilise pour nourrir les poissons et les crevettes adultes. D'autre part, leurs larves de nauplius les utilisent à leur tour pour nourrir les stades larvaires des organismes en culture.

Les nauplius d'artémias sont vendus déjà éclos. Ils commercialisent également les kystes afin que les nauplius soient éclos directement par les parties intéressées.

De même, de nombreuses personnes utilisent Artemia comme animaux de compagnie et reçoivent le nom de singes de mer (mokeys) ou de dragons d'eau (dragons aqua). Les artémias sont commercialisés sous forme de kystes, avec des instructions pour les décapsuler et les soigner.

Les cladocères, principalement ceux des genres Daphnia et Moina, les utilisent également comme nourriture, vivante ou lyophilisée, d'espèces d'eau douce en culture telles que le poisson-chat et le serrasalmids.

Les notostracos, en revanche, peuvent devenir un fléau dans les rizières. Dans ces cultures, ils se nourrissent directement des petites plantes ou sont récoltés pendant la recherche de nourriture. Ils les affectent également en augmentant la turbidité de l'eau, ce qui réduit la pénétration de la lumière solaire, ce qui retarde le développement des plantules.

Cependant, au Japon, des chercheurs ont utilisé ces organismes pour la lutte biologique contre les mauvaises herbes dans les cultures de riz; Ils ont constaté que leur utilisation est plus efficace que les herbicides pour lutter contre les mauvaises herbes dans ces cultures.