LES OURSINS

LES OURSINS
Généralités : Les oursins font partie de la famille des échinodermes .
Les échinodermes sont des animaux exclusivement marins à symétrie rayonnée de type 5 à l'état adulte.
L'axe de symétrie du corps passe par la bouche et l'anus déterminant les pôles oral et aboral.
Leurs téguments sont rugueux ou épineux, car hérissés de piquants ou renforcés de plaques ou de spicules
constituant un squelette dermique d'où leur nom.
Ils possèdent un système interne de circulation de l'eau de mer, le système ambulacraire, en
communication avec le milieu marin extérieur par l'intermédiaire d'un pore porté par la plaque
madréporique. Ce système se manifeste à la surface du corps par la présence de pieds ambulacraires.
Les échinodermes sont à sexes séparés, la fécondation est externe et le développement indirect passe par
une larve plutéus.
On rencontre les échinodermes dans toutes les mers depuis la zone côtière jusqu'aux grandes profondeurs.
Ils peuplent les rochers, les herbiers ainsi que les fonds vaseux ou sableux. Ils supportent mal les variations
de salinité.
Petit rappel des échinodermes :
• Les comatules ont un corps en forme de calice d'où partent 10 bras rayonnants portant des pinnules :
• Les astérides ou étoiles de mer au corps étoilé dont les bras s'attachent sans démarcation nette de la
partie centrale contrairement aux ophiures :
• Les ophiurides ou ophiures ont un corps étoilé avec un disque central bien délimité portant 5 bras
grêles serpentiformes ;
• Les échinides ou oursins ont un corps globuleux recouvert de piquants et protégé par un test calcaire
continu.
• Les holothurides ou concombre de mer ont un corps allongé à section circulaire ou pentagonale,
L'extrémité antérieure porte la bouche entourée de 10 tentacules rétractiles et ramifiés.
Comatule
Etoile de mer
Ophiure
Oursins
Holothurie
Les échinides :
Paracentrotus
Ces animaux forment un groupe très ancien, qui n'évolue plus, ou très
peu. Ce groupe possède un ensemble de points communs
caractéristiques,
et
les
différentes
classes
se
distinguent
essentiellement par leur aspect extérieur et leur mode de vie.
Les échinidés (surnommés oursins, hérisson de mer ou châtaigne
de mer) sont des créatures de mer épineuses vivant dans tous les océans du monde.
La taille moyenne adulte est entre 3 et 14 centimètres. Certaines espèces ont des piquants vénéneux. Ce
sont des invertébrés marins de l'embranchement des échinodermata , du grec ekhinos, « épine » et derma
« derme ».
Il existe 2 groupes d’oursins, selon la forme de leur corps :
Les oursins réguliers, 440 espèces, leur contour est circulaire à
ovale. Leur bouche est ventrale, leur anus dorsal, au centre. Ils
vivent sur les récifs et les roches. Ils ont des dents et une
mâchoire (la lanterne d'Aristote) grâce à laquelle ils peuvent se
creuser une petite niche dans la roche. La plupart des espèces sont
végétariennes.
Les oursins irréguliers, 400 espèces, leur contour est allongé. La
bouche et l'anus sont sur la face ventrale, la bouche à l'avant et
Oursin régulier
Oursin irrégulier
l'anus à l'arrière. La plupart vivent sur et dans le sable et ils sont
microphages (ils mangent de toutes petites particules)
Squelette et anatomie.
A = face dorsale
Leur corps sphérique est protégé par une
coquille dure, entièrement recouverte
d'épines acérées. Les épines tombent
après la mort de l'animal. La coquille nue
s'appelle un test. Les piquants sont
caractéristiques des oursins. On les
trouve sur tout le test. Ils sont portés par
des tubercules ou mamelons du test,
articulés à leur base et animés par des
muscles.
Chez les Oursins le squelette dermique
devient complètement immobile : il est
B = face ventrale
1 = péristome (bouche)
2 = périprocte (anus)
3 = aires ambulacraires
Test d'oursin régulier
Test d'oursin irrégulier
formé de vingt rangées de plaques disposées suivant les méridiens, réunies par des sutures, et le test
auquel elles donnent ainsi naissance est interrompu seulement autour des ouvertures anale et buccale. De
ces plaques, les unes placées dans les zones radiaires, sont percées de trous qui laissent passer les
ambulacres (plaques ou aires ambulacraires), les autres, également groupées par deux, séparent les
précédentes ou paires ambulacraires elles sont dépourvues de pores et on les nomme plaques ou aires
interambulacraires.
a. zone ambulacraire
Autour
de
l'anus,
cinq
plaques,
qui
b. zone interambulacraire
correspondent
aux
zones
ambulacraires
1. plaque calcaire
présentent des ocelles et sont appelées plaques
2. plaque radiale
ocellaires, cinq autres plaques intermédiaires
3. orifice (passage d'un canal
aux
précédentes,
correspondant
par
ambulacraire)
4. tubercule (sur lequel est fixé
conséquent aux aires interambulacraires, sont
un piquant)
percées de gros pores qui donnent issue aux
5. pores groupés par 2 pour
produits génitaux et sont appelées plaques
chaque pied ambulacraire
génitales ou apicales.
6. plaque génitale
L'une d'elles, plus grande que les autres et
7. orifice génital
8. plaque madréporique
d'aspect criblé porte le nom particulier de
9. anus
plaque madréporique. Au pôle inférieur ou oral
les dix rangées de plaques s'arrêtent à quelque
Test d’oursin débarassé de ses
distance du centre et circonscrivent un espace
piquants
pentagonal, fermé par une membrane au
centre de laquelle s'ouvre la bouche. Les deux dernières plaques de chaque rayon portent sur leur bord
libre un appendice calcaire dressé à l'intérieur du test et qui, en s'unissant à son congénère, constitue une
sorte d'arc appelé auricule.
Face orale à gauche, anale à droite.
Pôle aboral de Paracentrotus
A gauche agrandissement d'un test d'oursin partiellement débarrassé de l'épiderme et des spicules. On remarque très nettement les
régions ambulacraires où subsistent les podia à l'état contracté.
A droite détail de la région ambulacraire montrant les podia colomniformes surmontés d'une ventouse
Les podia où pieds ambulacraires
Rôle locomoteur : Les pieds sont des tubes creux qui sortent du test par les orifices des zones
ambulacraires. Ils se gonflent et se rétractent pour assurer le déplacement et font office de ventouses pour
adhérer à la roche ou aux algues.
Les piquants contribuent au déplacement de l'oursin, fonctionnant comme des échasses, surtout lorsque le
support ne permet pas l'adhérence des ventouses.
Une approche du pôle aboral de l’animal permet de distinguer sur le corps les différentes parties
structurales de l’oursin : plaques ambulacraires et inter-ambulacraires bordées de blanc, piquants de
diverses tailles et tubercules, pédicellaire.
1 = épiderme
2 = plaque ambulacraire
3 = mamelon articulaire
4 = piquant
5 = bourrelet
6 = fibres musculaires
7 = ligament circulaire
8 = anneau nerveux
On voit ici les pieds ambulacraires qui s’étirent entre les piquants
Ils se déplacent préférentiellement la nuit, grâce à leurs podias, sur des distances allant jusqu'à 3 mètres.
Les tubes ambulacraires sont reliés par un ensemble de canaux qui constitue un véritable système
hydraulique : l'appareil aquifère, qui est très particulier à l'embranchement des échinodermes.
Parmi les piquants et les pieds, se trouvent de petites pinces articulées en forme de « pinces à sucre »
appelées pédicellaires.
Pédicellaire trifolié
Pédicellaire globifère
Les plus impressionnants sont les
globifères qui possèdent des griffes
qui sont venimeuses et conçues pour
injecter une substance toxique aux
intrus : en effet un canal apparaît
clairement dans la griffe supérieure
sur la vue de droite.
Ces organes sont répartis sur l'ensemble du test et servent à le nettoyer en le débarrassant des impuretés.
Autour de la bouche, la concentration de pédicellaires est plus importante. Ceux-ci contribuent à la nutrition
en capturant et acheminant des fragments d'algues ou particules organiques vers l'orifice buccal. Un autre de
leur rôle est la défense des oursins contre leurs prédateurs : certains ont développé des toxines antiastéries, d’autres, des venins actifs contre les poissons.
photo a
photo b
photo c
une vue de dessus et un détail de l'articulation de l'un des 'mors' je pense que les sillons de l'un
correspondent à des sillons complémentaires chez les voisins.
photo b on voit par transparence que les 'pinces' contiennent des structures osseuses qui leur assurent
rigidité et articulation.
photo c détail d'un des trois mors.
photo a
Rôle respiratoire :
La respiration chez l'oursin se fait d’une part par 5 petites branchies situées autour de la bouche, par toute la
peau grâce aux papilles dermiques d’autre part ainsi que par les pieds ambulacraires.
détail d’un podia
papille dermique
branchies
L’appareil masticateur et le tube digestif.
La bouche est située au centre de la base de l'oursin. Elle renferme cinq dents ou mandibules, capables de
ronger les aliments et même d'attaquer la roche. Ces dents sont supportées par des pièces calcaires et
maintenues par des fibres musculaires. L'ensemble est appelé "lanterne d'Aristote" en raison de sa forme.
Celle-ci
comprend
5
pièces
calcaires,
des
muscles et des dents.
L’oursin peut projeter
une
partie
de
cet
appareil hors de sa
bouche pour mastiquer
les
algues
ou
les
animaux
fixés
aux
rochers. Ce mécanisme
permet aux oursins de se
nourrir d’aliments solides
sans avoir de véritables
mâchoires.
Dessin de l’intérieur de la lanterne d’Aristote
Mâchoire d’oursin
photo 1
photo 2
photo 3
photo 1 lanterne d’Aristote.
photo 2 vue interne d'une dissection de la région orale montrant la disposition de la lanterne d'Aristote.
photo 3 vue par sa face interne. On y reconnaît, les dents calcaires alternées avec une pièce squelettique
articulée faisant office de pince : le compas. Divers muscles assurent les mouvements des dents. On
remarquera la rigoureuse conservation de la symétrie pentaradiée.
Le centre de l’appareil est occupé par le pharynx qui se continue par un oesophage qui pénètre dans
l’estomac. Le tube digestif relie la bouche à l'anus qui se trouve à l'opposé, au centre de la partie supérieure
du test. L'anus est entouré de cinq plaques génitales séparées de cinq petites plaques radiales, l'ensemble
est nommé appareil apical.
coupe
l’appareil apical
Alimentation :
La plupart des oursins réguliers sont omnivores et se procurent leur nourriture en broutant. Ils se déplacent
lentement et raclent les rochers pour arracher les algues, plantes, organismes encroûtants, perforants ou,
sessiles, détritus et petits invertébrés.
Les oursins irréguliers avalent le sédiment sur lequel ils vivent, ingèrent les protozoaires et les algues qui s’y
trouvent et rejettent le sable par l’anus.
Certains oursins mangent les petits déchets et les animaux morts qui se coincent dans leurs piquants.
D’autres encore sont vraiment carnivores. Ils utilisent leurs pédicellaires pour immobiliser leurs proies :
crevettes, petits poissons. Si un oursin se hisse sur un crabe, c’est pour ronger patiemment sa carapace et le
digérer.
La reproduction.
La reproduction chez les oursins est sexuée.
Les produits génitaux sont formés par l'accumulation des ovotides chez la femelle (à gauche), et des
spermatozoïdes chez le mâle (à droite).
Les gonades, au nombre de 5 obéissent à la symétrie pentaradiée. L'aspect granuleux des ovaires est dû aux
ovocytes qu'ils contiennent. L'ovocyte mesure un dizième de millimètre. Sa pauvreté en substances de
réserve ou vitellus le qualifie d'oligolécithe.
Dans l'ovaire, l'ovocyte possède un noyau de grande taille appelé vésicule germinative. Par réfringence, on
discerne le nucléole
libération de gamètes femelles
libération de gamètes mâles
photo d’un ovocyte
détail d’un spermatozoïde
détail d’un ovocyte
schéma de l’œuf fécondé
Le spermatozoïde est une cellule mobile, de petite taille (quelques microns), au cytoplasme très réduit. Il
comprend trois parties principales :
- la tête avec le noyau,
- la pièce intermédiaire avec les centrioles et l'ensemble des mitochondries
- la queue ou flagelle, organe de motricité.
Quelques secondes après l'insémination, la fusion du noyau mâle du spermatozoïde dont la partie antérieure
a pénétré dans l'ovule, avec le noyau femelle donne un œuf ; ce dernier va débuter une série de divisions et
donner les stades 2, 4; 8, 16, 32, 64 ... etc cellules avant de se transformer progressivement (environ 12
heures) en larve "echinopluteus" typique qui commence à se nourrir.
Le développement de l’oursin.
A droite : vue schématique
Ci-dessous les étapes vues au microscope
Détail des premières divisions binaires de l’oeuf
Détail de l’évolution de la larve dipleurula en larve plutéus
Cette larve Plutéus, qui est pélagique et ne possède qu’un axe seul de symétrie (les échinodermes ont une
symétrie à 5 branches) continue à se métamorphoser. De 4 bras elle passe à 6 et 8 bras puis, au cours de sa
huitième semaine, elle se fixe pour se transformer en un jeune oursin de 1 mm. Il a 5 pieds ambulacraires, 5
pédicellaires et 5 piquants. Il lui faudra environ 6 moins pour arriver à la taille de 3 à 5 mm et 5 à 6 ans pour
sa taille adulte.
Prédateurs :
Les oursins comptent de nombreux prédateurs tels que les étoiles de mer, les poulpes, les loups ocellés, les
crabes, les homards et les loutres de mer. Certains mollusques tels les tonnas qui sont des gastéropodes
carnivores peuvent forer en 8 minutes leur test. Il y a également les girelles, les sars et les balistes. Ces
poissons soufflent sur l'oursin pour le retourner de manière à pouvoir broyer sa face ventrale. Les
plathelminthes et annélides polychètes, comme Platynereis dumerilii, sont également des prédateurs des
oursins tout comme les oiseaux marins tels les eiders et les goélands argentés. Enfin l'homme qui consomme
crus les gonades oranges, qui sont les organes génitaux, des oursins violets .
Etoile de mer
Loutre de mer
Plathelminthe
Poulpe
Loup ocellé
Tonnas
Crabe
Girelle
Platynereis dumerilii
Eider
Homard
Sars
Baliste
Goéland argenté
Humain
Pour leur échapper, les oursins se camouflent sous les algues ou des coquilles vides.
Et pour finir une sélection de photos d’oursins avec quelques nouvelles à leur sujet.
Diadème
Violet
Blanc
Pourpre
Crayon
Calotte
Spatangue pourpre
Cœur
Toxopneustes
Melon
Cuir (venimeux)
Noir
Les Oursins sont responsables de la plupart des accidents dus aux échinodermes.
En milieu subtropical et tropical, des espèces littorales peuvent être attirées par les excréments et divers
déchets, ce qui entraîne la concentration de ces animaux dans des zones à forte densité humaine et
augmente les risques d'accidents.
Pathologies liée à l’oursin.
Rencontres du 2ème type :
Rencontres du premier type :
Elles sont les plus fréquentes ; c'est la C'est la consommation alimentaire des ovaires de l'oursin
pénétration cutanée par les épines d'oursins. Un femelle, mets très recherché ; elle expose :
chez les espèces comestibles, à :
appareil musculaire et un fin système nerveux à
la base des piquants permettent à l'oursin la
o l'intolérance alimentaire des sujets allergiques,
présentation d'un nombre optimal d'épines sous
entre autre à l'iode,
un angle favorable, dans une peau ramollie par
o la gastro-entérite de type infectieuse, et l'oursin
le séjour aquatique. La pénétration provoque
est une poubelle de mer au même titre que les
une vive douleur, soulignée par la plupart des
moules,
auteurs ; les piquants, fragiles, cassent et
o une intoxication à d'autres substances, tel le
abandonnent leur extrémité dans les tissus
plomb .
cutanés et sous-cutanés.
chez les espèces non comestibles :
Mais soulignons d'emblée, que certains sujets
o on a peu de données dans la littérature ,
sont réactifs à ces corps étrangers et d'autres
concernant les conséquences cliniques ;
non.
o mais, dans le cas des espèces venimeuses, cette
Le tableau clinique peut se compliquer de
ingestion
entraîne :
nausées-vomissementsmanifestations parfois mortelles, si l'oursin
diarrhées et quelques cas de migraines, sans cas
appartient à une espèce venimeuse.
mortels rapportés.
Le venin.
Il peut être contenu dans la matrice ou les glandes du piquant ainsi que dans des sacs appendus aux
mâchoires.
La couleur pourpre-violet du venin de certaines espèces tatoue la porte d'entrée cutanée pendant quelques
jours, ce qui permet de confirmer l'envenimation ; cette coloration est indolore. La nature chimique de la
toxine est variable selon les espèces.
Domaine scientifique.
Des chercheurs américains ont décrypté le génome de l'oursin pourpre de Californie. Cette percée pourrait
aider à créer de nouveaux traitements contre le cancer et d'autres maladies incurables. Ils ont identifié les
23.300 gènes formant le génome de ces invertébrés marins. Ils ont ainsi découvert que l'animal partageait
7.077 de ses gènes avec l'humain. Ce dernier en possède environ 25.000. Les scientifiques ont été surpris de
constater la proportion de gènes communs entre l'humain et ce porc-épic des mers. Cette grande proximité
entre les deux espèces était insoupçonnée. L'oursin est ainsi un modèle de recherche au potentiel encore
plus prometteur que celui de la mouche drosophile et des nématodes, une variété de vers, utilisés pour la
recherche et qui ont aussi un grand nombre de gènes communs avec les humains. Le séquençage du
génome de l'oursin a révélé à la surprise des chercheurs qu'ils avaient le système immunitaire le plus
sophistiqué de tous les animaux étudiés jusqu'à présent. Leur mécanisme interne de défense complexe ne
repose pas sur des anticorps, ce qui expliquerait la grande longévité de ces animaux. Les oursins sont aussi
dotés de gènes liés à de nombreuses maladies humaines telles que la dystrophie musculaire, une affection
héréditaire dégénérative progressive des muscles striés, ainsi que la maladie d'Huntington, une
dégénérescence héréditaire du système nerveux à l'origine de démence.
L'oursin détient-il la clé de l'infertilité humaine ?
De l'eau, du sucre, et des œufs. Un bon début pour faire des crêpes, et plus encore pour assurer la
reproduction des oursins sans risque de croisement ! L'histoire du commencement de la vie, et peut-être de
nouvelles applications dans les problèmes rencontrés par certains couples pour avoir un enfant...
Un oursin vert n'a aucune chance de ‘conclure' avec un oursin violet. Que ce premier se rassure, ses charmes
ne sont pas remis en question puisqu'il ne s'agit pas ici d'affinités entre deux partenaires.
Les biologistes avaient déjà constaté que les oursins vivant à des profondeurs différentes ne s'hybridaient
pas. Et aussi intriguant que cela paraisse, ceux qui vivent à la même profondeur et se reproduisent en même
temps, s'ils ne font pas partie de la même espèce, ne pourront pas non plus avoir une descendance
commune.
Le calvaire du spermatozoïde
Lorsque les femelles libèrent leurs ovocytes dans l'eau, les mâles font de même avec leur sperme.
C'est un parcours du combattant qui attend le pauvre spermatozoïde. Parviendra-t-il à féconder un œuf…
Rien n'est moins sûr face à la forteresse qui protège ce dernier !
L'oeuf est en effet blotti, bien au chaud, dans sa gangue, une épaisse couche gélatineuse composée de
sucres complexes, les protéoglycanes. La botte secrète du spermatozoïde ? La bindine. C'est une protéine
particulière du sperme qui se lie à un récepteur de la membrane plasmique de l'oeuf. Dans le mille : la tête
chercheuse de notre héros ne manque pas sa cible !
On a longtemps pensé que les protéoglycanes étaient semblables chez toutes les espèces d'oursins, mais il
n'en est rien. Bien que très proches d'une espèce à l'autre, ces molécules différent en fait légèrement. D'où
le fait que le sperme de l'oursin violet ne pourra pas féconder d'ovocytes d'un oursin vert, et vice-versa !
U. Korn 12/08