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Des oursins juvéniles aux adultes

Dossier - Les échinodermes, de l'étoile de mer aux oursins
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Des formations récifales, uniques à la Réunion, abritent des milliers d'organismes. Parmi eux, les échinodermes, qui comptent environ 5.900 espèces différentes.

  
DossiersLes échinodermes, de l'étoile de mer aux oursins
 

Après la métamorphose, un échinide peut être perçu comme un agencement spatial de plaques calcaires jointives s'ordonnant en respectant de façon variable les règles de base de la « loi des contraintes de contact », les limites entre chaque élément tendant à être minimales en respectant le volume. Des transformations morphologiques ont lieu au cours de la croissance postlarvaire, ceci se traduit par de grandes différences structurales entre les juvéniles et l'adulte.

Oursin irrégulier (genre clypeaster). © Philippe Mespoulhé

Le mécanisme de croissance chez les oursins

À la métamorphose, chaque ambulacre et interambulacre possède habituellement entre deux et quatre plaques qui grossissent ensemble pour former une mosaïque. La croissance postlarvaire résulte alors d'un double mécanisme simultané : la fabrication de plaques au niveau de l'apex et l'accroissement tridimensionnel des plaques déjà existantes. Cette dualité autorise d'importants changements de formes au cours de la croissance. Si l'organisation d'ensemble n'est pas perturbée, le développement de chaque plaque est potentiellement autonome, ce qui permet une très grande souplesse dans l'acquisition de la forme.

Oursin crayon. © Philippe Mespoulhé

Évolution de la forme des oursins : l'accroissement des plaques

En effet de nombreuses contraintes (écologiques, biologiques, génétiques) peuvent intervenir et ainsi modifier l'architecture finale (position ou modification de certains organes comme le péristome, le fasciole, les ambulacres...). Cette croissance est théoriquement non finie mais elle se ralentit fortement quand l'oursin vieillit, ceci est explicable par le fait que la fabrication des nouvelles plaques diminue ou même cesse. L'accroissement des plaques existantes participe alors seul à l'augmentation de la taille et donc de la forme du test.

Les plaques de l'adulte sont toujours plus grandes et plus nombreuses que celles du jeune. La taille des plaques n'est pas proportionnelle à l'âge. Toutefois les plus jeunes plaques d'un individu sont les plus petites, mais cela ne veut pas dire que les plus vieilles sont les plus grandes.

Les phases d'arrêt d'accroissement

Les taux d'accroissement sont inégaux au cours du développement, des stries concentriques enregistrées sur les plaques prouvent l'existence de phases d'arrêt ou de ralentissement. Les auteurs expliquent ces alternances de phases rapides et lentes par l'action de facteurs environnementaux ou physiologiques. Ainsi, les diminutions de croissance peuvent être expliquées par une baisse des apports trophiques, par des variations de température qui contrôlent la production de calcite, par une réorganisation des ressources pendant la période de reproduction, le développement des gonades puisant l'énergie au détriment de la croissance somatique.

Oursin mort sur substrat. © Philippe Mespoulhé

Les variations de formes des plaques des oursins

Au cours du développement, chaque plaque engage sa participation à l'élaboration du squelette de l'oursin en respectant les règles de tension exercées par les structures internes. Elle grandit, change de position et en même temps de forme. Ces variations peuvent être très importantes, néanmoins elles respectent la contrainte de maintien d'un volume clos et de l'organisation morphologique de chaque groupe. La taille, la forme, et l'arrangement de ces plaques sont devenus très importants dans l'établissement des phylogenèses.

Le développement d'un test d'échinidé apparaît donc comme la résultante de nombreux accroissements élémentaires. La répartition de ceux-ci commande l'acquisition de l'architecture et de la morphologie d'ensemble.

Brissus. © Philippe Mespoulhé

Conclusion

Les différents groupes ont su exploiter toutes ces possibilités de construction du test en respectant la symétrie rayonnante ainsi que la forme globuleuse.

Ce mode de développement postmétamorphique explique la capacité à l'innovation morphologique des échinides à partir d'un type unique de croissance, la croissance relative de chaque plaque contribuant à l'élaboration d'architectures variées et donc à des morphologies différentes.