Hagfish: Anatomie et Physiologie (Intro, Système Digestif et Autres Organes)

Dans cet article, nous aborderons les points suivants : - 1. Introduction au myxine 2. Biologie du myxine 3. Caractéristiques externes 4. Canal alimentaire 5. Système excréteur 6. Système respiratoire 7. Système cardiovasculaire 8. Système reproducteur.

Contenu:

1. Introduction à la myxine
2. Biologie de la myxine
3. Caractéristiques externes de myxine
4. Canal alimentaire de myxine
5. Système excréteur de myxine
6. Système respiratoire de myxine
7. Le système cardiovasculaire de myxine
8. Système de reproduction de myxine

1. Introduction à la myxine:

Cyclostomata appartient à la super-classe Agnatha. Il est représenté par des formes vivantes telles que les myxines et les lamprays. Ils ne sont pas vraiment des poissons. Cependant, les ichtyologistes les ont volontiers adoptées pour les étudier car ce sont des vertébrés aquatiques qui sont généralement associés à de vrais poissons. En dépit de leurs caractéristiques structurelles primitives, la lamproie et la myxine sont des groupes performants et plus abondants que ne le pensent la plupart des gens.

L'origine et l'ascendance de ce groupe sont discutables et ne sont pas entièrement comprises. L'endosquelette de ces animaux est constitué de cartilage et, par conséquent, leurs archives fossiles ne sont pas conservées de manière satisfaisante dans les archives géologiques.

Cependant, selon certains travailleurs, ils seraient issus d'ostracodermes, un groupe d'anciens poissons blindés éteints, pour les raisons suivantes:

1. Ils possèdent une seule narine au milieu de la tête.

2. Ils ne possèdent pas la mâchoire inférieure.

3. Ils manquent de nageoires appariées.

4. Il n'y a pas de colonne vertébrale osseuse.

La classe cyclostomata est divisible en deux sous-classes:

1. Myxinoidea

2. Petromyzontia

Les individus appartenant à Myxinoidea sont généralement connus sous le nom de myxines. Linnaeus les a classés comme des vers. Ils sont représentés par environ deux douzaines d’espèces, les plus courantes étant la Myxine, l’Eptatretus (Bdellostoma) et la Paramyxine.

Myxine est largement répandue le long des côtes du nord de l'Europe et de la côte atlantique de l'Amérique du Nord. Certaines espèces sont présentes sur les côtes du Chili et du Japon. Eptatretus stoutii est largement répandu le long de la côte pacifique de l'Amérique du Nord et du Sud, dans les eaux côtières de l'Afrique du Sud et de la Nouvelle-Zélande.

2. Biologie du sébaste:

Les myxines vivent en grande partie dans les océans et vivent généralement au fond de la mer dans des terriers. Ils vivent non seulement dans des terriers boueux, mais vivent dans des poissons morts ou mourants et consomment de la chair et des viscères, ne laissant que la peau et les os. On ne les trouve que dans les eaux basses et à basse température (15 ° C), où l'eau est salée et froide.

Selon Jensen (1961-1966), Eptatretus stoutii habite le plateau continental occidental de l'Amérique du Nord, de l'Alaska à la Basse Californie, à des profondeurs variant entre 60 pieds et 1800 mètres.

La myxine est de nature molle et reste tranquillement dans des terriers boueux, mais lorsqu'elle a faim, elle se déplace rapidement avec un serpent, mais normalement, le mouvement est lent, torpide ou terne. La couleur de la carrosserie est brun grisâtre à brun bleuâtre en haut et blanchâtre en bas.

La légine a une immunité remarquable contre les infections et les maladies. Ils ne possèdent pas de thymus, mais l’agrégation de cellules lymphoïdes dans les muscles vélaires a été suggérée comme structure prothymique primitive. Ils ne fabriquent pas non plus d'anticorps.

3. Caractéristiques externes de myxine:

Celles-ci sont souvent appelées «anguilles visqueuses» car elles sécrètent des masses glissantes épaisses et glissantes en quantités énormes avec une rapidité remarquable. Une seule myxine remplit un seau de deux gallons de boue mélangée à de l'eau en quelques secondes et, après un léger intervalle, permet de répéter l'opération avec facilité.

La boue est sécrétée par de petits pores de part et d'autre de la surface ventrale s'étendant du museau à l'extrémité de la queue. Les pores sécrètent un liquide laiteux qui, au contact de l'eau, forme un cocon tenace en filetage autour du poisson-myx. Cette structure est extrêmement utile pour ne pas être saisie par un prédateur.

La myxine sort de ce cocon en formant des boucles et des noeuds qui donnent un effet de levier supplémentaire à la myxine, ce qui permet à l'animal de se retirer du limon et d'éviter de mordre les branchies. Les myxines sont remarquables par leur absence de caractéristiques frappantes. Il présente antérieurement une bouche ronde munie de trois paires de barbillons ou de tentacules charnus (Fig. 2.1a, b).

Ils sont de nature tactile, c’est-à-dire qu’ils ont le pouvoir de toucher. La tête porte une seule narine, caractéristique particulière des cyclostomes. Il a les yeux rudimentaires mais l'animal est complètement aveugle, à cause de l'adaptation des grands fonds.

Cependant, ils sont capables de faire la distinction entre l'obscurité et la lumière en raison du pigment présent dans la rétine de la région des yeux. Quelques zones sensibles sont également présentes sur la tête et autour du cloaque. Il y a environ une ouverture de branchies de dozon située de chaque côté sur la surface ventrale du corps.

Ils ressemblent à des taches blanches. Dans Myxine, il n'y a qu'une seule paire. La nageoire dorsale est absente ou mal définie, étroite et indivise. La nageoire caudale est légèrement développée. La nageoire preanal est présente.

4. Canal alimentaire de myxine:

Le tube digestif de la myxine est un tube droit constitué d'une bouche qui s'ouvre dans la gorge et qui pénètre dans l'intestin par le pharynx qui se termine par l'anus (Fig. 2.2a, b, c). La bouche de Myxine est en fer à cheval, bordée de deux paires de tentacules. La langue est munie de deux rangées de petites dents.

Les dents proviennent de la plaque dentaire. La langue et l'appareil de succion sont bien développés. L'intestin peut être divisé en intestin antérieur et intestin postérieur. Près de la gorge se trouve une bande de muscle circulaire bien en vue qui délimite ces deux régions. Il n'y a pas d'estomac à Eptatretus.

Chez certaines espèces, l’estomac est légèrement dilaté. Leur bande circulaire de muscle empêche l'eau de pénétrer dans le système digestif, mais pendant que l'animal consomme de la nourriture, le muscle de la bande se détend et permet à la nourriture de pénétrer dans le système digestif. L'intestin est doté de crêtes qui augmentent la surface de l'intestin pour l'absorption de la nutrition, mais la valve en spirale est absente.

Le foie, la vésicule biliaire et le pancréas sont des organes digestifs accessoires et s'ouvrent dans l'intestin. Le pancréas de myxine est divisé en deux parties complètement séparées, l'une sécrétant les sucs digestifs, l'autre l'insuline.

L'hormone insuline régule vraisemblablement le taux de sucre dans le sang de myxine comme chez les autres vertébrés. L'intestin a une double fonction: d'une part, il est digestif et, d'autre part, il est hémopoïétique, c'est-à-dire qu'il produit des globules rouges.

5. Système excréteur de myxine:

Les reins de Myxine sont divisibles en deux parties, le pronephros et le mésonéphros, qui sont segmentés. Le pronephros est retenu chez la myxine adulte qui n’est guère distinguée du mésonéphros. Dans Eptatretus, le canal pronéphrique est présent, mais Myxine manque de tels canaux. Le pronephros ne produit pas d'urine mais a des fonctions phagocytaires et hémopoïétiques.

À Myxine et à Eptatretus, le pronephros contient plus de 2000 néphrostomes ciliés (entonnoirs péritonéaux). Le mésonéphros est un rein fonctionnel constitué de corpuscules de Malpighi (capsule de Bowman), qui abrite le glomérule. Cette portion manque de tubules comme ceux d'autres vertébrés.

Le mésonéphros est le rein principal et est responsable de la filtration du sang pour l'excrétion ou la réabsorption dans le corps. La myxine ne peut pas survivre longtemps dans une eau qui contient une concentration de sels très élevée ou très faible. La pression sanguine osmotique est contrôlée par les hormones corticosurrénales.

6. Système respiratoire de myxine:

Une douzaine de paires de poches branchiales sont disposées le long du corps. Ils s'ouvrent dans le pharynx. Myxine dispose de six paires de poches branchiales, tandis qu'Eptatretus est fourni avec 13 à 15 paires de poches branchiales.

Chaque poche branchiale distribue des tubes de sortie. Environ six tubes de sortie débouchent dans un canal commun qui s'ouvre vers l’extérieur par une seule fente branchiale en Myxine, mais dans Eptatretus, chaque poche branchiale s’ouvre séparément. Il y a donc treize à quinze paires de fentes Fig. 2.2a, b, c).

L'eau pénètre dans la gorge par les narines, l'intestin antérieur est fermé en raison de l'action d'une bande de muscle circulaire et empêche l'écoulement de l'eau dans l'intestin. Le velum, une paire de lambeaux musculaires situés dans la gorge, dirige l'eau dans des poches à branchies, puis l'eau passe par les branchies par des conduits.

Le canal appelé canal pharyngocutané est présent immédiatement derrière la dernière poche branchiale et, du côté gauche, il débouche dans le pore branchial externe. Il aide à éliminer les grosses particules du pharynx et évite qu'elles ne pénètrent dans de délicates poches branchiales. Les branchies sont pourvues de vaisseaux sanguins et le flux sanguin se fait dans le sens opposé à celui de l'eau, formant ainsi un système à contre-courant (Fig. 2.3).

Il en résulte un échange rapide d'oxygène gazeux. Un tel mécanisme est également présent chez les poissons.

7. Le système cardiovasculaire de myxine:

Le système cardiovasculaire est constitué de vaisseaux sanguins, qui font circuler le sang de et vers toutes les parties du corps, du cœur qui maintient le sang en mouvement et des vaisseaux lymphatiques, qui font circuler la lymphe. Le système circulatoire est particulier parce que la circulation veineuse n'est pas reliée au côté artériel de la manière habituelle.

Dans la majorité des organes, il existe un lit capillaire et le sang artériel est évacué dans le lit capillaire, mais il n’existe pas de lit capillaire à certains endroits mais le sang artériel s’ouvre dans les sinus à travers lequel il se répand avant de pénétrer dans la veine.

Une circulation ouverte de ce type est courante chez les invertébrés mais rare chez les vertébrés. Le résultat de cette circulation est que la pression artérielle du côté veineux est très basse.

Le cœur principal de la myxine est appelé cœur branchial. Outre le cœur branchial (Fig. 2.4a, b), la myxine est particulière car elle possède des organes analogues à ceux du cœur: a) le cœur caudal, (b) le cœur porte, c) le cœur. Le coeur branchial est fermé au foie bilobé.

Le cœur ramifié ou systémique des cyclostomes se situe dans un péricarde cartilagineux, qui communique avec la cavité péritonéale chez les myxines telles que Myxine via un canal péri-cardio-péritonéal. Le cœur branchial comprend un sinus veineux, un atrium, un ventricule et un bulbe artériel similaires à ceux des poissons (Fig. 2.5).

La circulation coronaire est totalement absente dans l'oreillette et dans le ventricule du cœur branchial de la myxine, mais des vaisseaux coronaires se produisent dans la paroi du sinus veineux d'Eptatretus burgari.

Le sinus veineux est une chambre à paroi mince, le sang veineux provenant des différentes parties du corps est reçu par les canaux Cuvieri et d'autres vaisseaux sanguins. Le canal droit de Cuvieri est oblitéré, de sorte que seul le canal gauche de Cuvieri persiste à l'âge adulte.

Le sinus veineux se compose d'un muscle lisse dans sa paroi et s'ouvre dans l'oreillette. L'ouverture sinuatriale est munie d'une valve qui empêche le reflux. L'atrium est unique et se trouve à gauche de la ligne médiane. Il s'ouvre dans le ventricule par une ouverture auriculo-ventriculaire protégée par des valves auriculo-ventriculaires. Le ventricule s'ouvre dans le bulbe artériel.

Le myocarde de l'oreillette et du ventricule est spongieux, leurs muscles sont disposés en cordes ou trabécules qui sont projetées dans la lumière de l'oreillette et du ventricule. Les trabécules sont plus compactes et plus grandes dans le ventricule que l’oreillette. Le bulbe s'ouvre dans l'aorte ventrale. C'est court et non contractile.

La structure au microscope électronique des cellules du muscle cardiaque des cyclostomes a été étudiée et passée en revue par Yamauchi (1980). La structure fine du muscle cyclostome (lamproie et myxine) est semblable à celle du muscle squelettique du vertébré.

Les bandes A et I sont clairement distinguées. Je bande est claire et a la ligne Z, la bande A est sombre et est fournie par la bande H. La ligne M divise en deux la bande H et la ligne N est clairement visible. Selon Leak (1969), la ligne N est discrète dans la myxine glutineuse, Myxine glutinosa, mais elle est assez importante dans Lampetra.

Dans Myxine glutinosa, Helle et al. (1972) ont démontré que des granules myocardiques spécifiques ainsi que les granules fonctionnels du couplage périphérique du réticulum sarcoplasmique possédaient une substance matricielle protéique susceptible d'être associée au calcium. Le noyau, le complexe de Golgi, les corps multicellulaires, les ribosomes et les particules de glycogène sont présents.

Il est à noter qu'aucun critère n'est encore disponible pour distinguer, en termes d'apparition ou d'absence d'organites particuliers, les cellules du muscle cardiaque entre le sinus venosus, l'oreillette et le ventricule du cœur des cyclostomes.

L'épicarde se distingue en une seule cellule mésothéliale continue et en un tissu conjonctif chez Eptatretus burgeri et Lampetra japonica. Le lamina de sous-sol est distinct. Le noyau et le complexe de Golgi, le réticulum endoplasmique, les ribosomes et les granules pinocytotiques sont abondants.

La paroi de l'endocarde de la myxine présente une épaisseur assez uniforme, c'est-à-dire 300 nm, entièrement dépourvue de fentes benthiques ou intracellulaires et dotée d'une abondance de vésicules pinocytotiques. La lame du sous-sol est présente chez la myxine mais absente chez la lamproie.

Le cytoplasme du myocarde contient des granules ovoïdes ou presque sphériques dans des vésicules de 100 à 300 nm de diamètre caractérisant le cytoplasme des cellules intestinales sécrétoires (SIC). Ces granules contiennent des catécholamines et sont similaires aux cellules chromaffines de la médullosurrénale ainsi qu’aux cellules analogues à la chromaffine au cœur des amphibiens, des reptiles et des mammifères.

Portail hépatique cœur de myxine:

La veine porte hépatique dans son cours près des lobes du foie devient élargie et pulsatile et est appelée cœur de la veine porte hépatique. Il est tubulaire et à peu près en forme de T. Il est situé vers le côté inférieur droit de la myxine.

Il est plus petit et simple dans sa structure et bat à un rythme plus rapide. Helle (1972) était d'avis que les granules de SIC (catécholamine) dans le cœur de la veine porte de Myxine glutinosa sont plus denses en électrons que le ventricule du même organisme.

Le cœur n'est pas neural, car le tissu conjonctif endocardique situé dans le cœur porte d'Eptatretus burgeri contient des faisceaux nerveux. Selon Carlson (1904) et Fange (1963), c'est la partie élargie du sinus supra-intestinal qui est connue pour vibrer en tant que stimulateur cardiaque du cœur de la veine porte.

Caudal Heart of Hagfish:

Le cœur caudal est constitué de deux ou deux sacs d'expansion, situés de part et d'autre d'une plaque cartilagineuse médiane (Fig. 24b). Ses deux entrées et sorties sont gardées par des vannes. Ces sacs recueillent le fluide sinusal des sinus sous-cutanés dans les régions de la queue et le pompent dans des vaisseaux efférents, qui s'unissent pour former une veine cardinale médiane.

Ces sacs ne sont pas contractiles en eux-mêmes mais sont remplis et vidés alternativement par l'action de muscles somatiques extrinsèques (musculi cordis caudalis) qui s'étendent à l'extérieur de chaque sac et se fixent à des plaques cartilagineuses. Le cœur caudal est activé par les nerfs. Il a un centre réflexe dans la moelle épinière.

Selon Jensen (1966), la stimulation de la peau de myxine inhibera complètement le battement du coeur caudal. Une contraction purement neurogène du muscle d'un côté provoque une flexion de la plaque vers ce côté, ce qui entraîne un remplissage du sac du même côté et une vidange simultanée du sac du côté opposé. Il a des bandes A et I avec des lignes H, M, N et Z typiques du muscle squelettique.

Coeur cardinal de myxine:

Le cœur cardinal est constitué d'une paire de sacs situés dans la région de la tête. Il n'a pas de muscles ni d'appareils propres à produire des impulsions rythmiques; son action de pompage est opérée par la contraction rythmique des muscles squelettiques situés hors du sac dans la région de la tête. Le sang de ces cardinaux via les veines cardinales va au cœur branchial ou portail.

Circulation du sang dans la myxine:

Le sang du cœur principal ou systémique est pompé dans l'aorte ventrale par le bulbe artériel (Fig. 2.6).

De l'aorte ventrale, le sang va jusqu'aux branchies par les artères branchiales afférentes. Après purification, le sang est collecté par des artères branchiales efférentes et versé dans l'aorte dorsale.

Le sang de l'aorte dorsale est acheminé vers les parties antérieure et postérieure du corps par une série de vaisseaux sanguins. Les principaux vaisseaux sanguins sont des artères carotides, qui alimentent le muscle et la peau en sang, puis une branche est libérée pour alimenter le sang. aux lobes antérieur et postérieur du foie, une branche est administrée qui fournit du sang aux gonades et aux reins, puis finalement à la région de la queue.

Le sang passe des artères aux veines à travers les capillaires présents dans le lit dans les branchies, les intestins et les muscles du corps. Dans la tête, le sang des artères est déchargé dans de grands espaces ouverts appelés sinus ou sinusoïdes. Ils ont un grand diamètre. Les sinus dans la tête sont appelés sinus carotidien. Le sang veineux des sinus carotides atteint le cœur cardinal.

Le cœur cardinal est dépourvu de muscles et son action de pompage n'est pas due à une propriété intrinsèque, mais à la contraction des muscles squelettiques qui l'enferme. Le sang du cœur cardinal est reçu par les veines cardinales antérieure et postérieure. La veine cardinale antérieure verse son sang directement avec le cœur branchial, tandis que la veine cardinale postérieure s'ouvre dans le cœur portail.

Le sang veineux de la peau, des muscles du corps et des glandes vaseuses est recueilli et versé dans la veine cardinale postérieure. La veine cardinale postérieure reçoit également du sang des reins et de la queue.

Après avoir reçu du sang provenant de l'intestin, des gonades, des parois du rein et du corps ainsi que de la région de la queue, le cardinal postérieur s'ouvre dans le cœur branchial, c'est-à-dire le sinus veineux par une ouverture séparée. Le sang des sinus sous-cutanés arrive dans le cœur caudal qui verse son sang veineux dans les veines caudales, puis s'ouvre dans la veine caudale.

Physiologie et innervation du coeur branchial chez la myxine:

Il existe une grande controverse à savoir si le cœur de Myxine est aneural (sans nerf) ou pourvu de nerfs. Greene (1902) a suggéré que le cœur de la myxine californienne est exempt de toute régulation nerveuse et doit donc être aneural.

Greene (1902) a conclu cela, car il était incapable de modifier le rythme et la force des battements du cœur par une stimulation électrique des nerfs vagues et de diverses autres parties du système nerveux central.

Augustinson et al. (1956) ont rapporté des résultats similaires chez la myxine avec stimulation vagale. Hirsch et al. (1964 et 1970) ont rapporté que le cœur d'Eptatretus stouti était doté de gros nerfs avec des fibres myélinisées et des cellules ganglionnaires. Ils ont également trouvé des cellules ganglionnaires avec des fibres dans l'aorte, l'épicarde et l'endocarde.

Ils ont également signalé la présence d'une teneur élevée en catécholamine dans les tissus cardiaques de la myxine de Californie. Yamauchi (1980) a confirmé la présence de nerfs et de cellules nerveuses au cœur d'Eptatretus burgeri par microscopie électronique. Selon lui, le péricaryon neuronal a montré le bel aspect structural des neurones des vertébrés supérieurs.

Il est donc clair maintenant que le cœur de la myxine n’est pas aneural. Cependant, sur la base de la microscopie électronique, Yamauchi (1977) a estimé que les cellules ganglionnaires situées le long du bord endocardique du canal principal du ventricule décrit par Hirsch (1970) n'étaient rien d'autre que des cellules interstitielles spécifiques stockant de la catécholamine.

Les cellules cardiaques sont constituées de protéines d'actine et de myosine et, en raison de la présence de bandes similaires, la contraction est similaire aux muscles squelettiques.

Le sinus veineux contient des cellules musculaires. Leur diamètre varie de 9 à 15 µ et leur réticulum sarcoplasmique est bien développé avec couplage périphérique. La microscopie électronique montre que les myofibrilles possèdent des bandes A et I avec des lignes H et Z dans un sarcomère. Une ligne M est également clairement visible dans la myofibrille.

8. Système de reproduction des myxines:

Il y a une seule gonade chez la myxine. Il est présent du côté droit de l'intestin suspendu dans la cavité abdominale à travers une membrane délicate. Il s'étend du foie et atteint le cloaque. La gonade de myxine est particulière. C'est hermaphrodite protandrique qui est dans les premiers stades c'est un mâle et se développe ensuite en femelle.

Aux stades très précoces du développement, le tissu de la gonade est neutre, mais contient les éléments des deux sexes et il est difficile de déterminer si l'individu deviendra un homme ou une femme. Il est soutenu qu'au début de la vie, la région antérieure a un ovaire mature, tandis que la région postérieure contient du tissu testiculaire immature.

Cependant, lorsque l'animal mûrit, la partie mâle et femelle de la gonade se développe en mâle ou femelle et l'autre partie est réprimée probablement sous l'influence d'hormones de l'hypophyse.

La fécondation est externe car les organes copulateurs sont absents chez les deux sexes. Les œufs sont très gros, kératinisés avec des crochets. Ils ont 2 à 3 cm de diamètre. Les œufs sont réunis aux deux extrémités par une touffe de filaments (Fig. 2.7a, b).

Le processus par lequel les spermatozoïdes pénètrent dans l'ovule pour la fécondation n'est pas clairement compris. Il faut plusieurs mois pour développer les œufs. La myxine pond généralement environ 22 œufs à la fois. Lorsque les jeunes éclosent d'œufs, ce sont essentiellement des adultes miniatures. Ils ne subissent donc pas la métamorphose dramatique de la lamproie.