Dissection de l'étoile de mer

L’étoile de mer Asterias rubens est un Echinoderme appartenant aux groupes des Astérides. Elle vit sur nos côtes. On peut la trouver 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 organisées 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 couleurs rouge sensibles à la lumière.

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 lequel s'articule les piquants. Les emplacements des ossicules sont visibles à la surface de l'animal. Le tégument porte des structures spécialisées «les pédicellaires» disposées 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 épithelium 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.

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.

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 occupe 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.

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 les pores génitaux situés aux interradius à la jonction avec le disque central. La fécondation est externe.

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.