Système tubule de Malpighi - Malpighian tubule system

Schéma stylisé de la dernière partie du tube digestif de l'insecte montrant le tubule de Malpighi ( type orthoptère )

Le système tubule de Malpighi est un type de système excréteur et osmorégulateur que l'on trouve chez certains insectes , myriapodes , arachnides et tardigrades .

Le système se compose de tubules ramifiés partant du tube digestif et absorbant les solutés , l'eau et les déchets de l' hémolymphe environnante . Les déchets sont ensuite libérés de l'organisme sous forme de composés azotés solides et d' oxalate de calcium . Le système porte le nom de Marcello Malpighi , un anatomiste du XVIIe siècle.

Il n'est pas clair si les tubules de Malpighi des arachnides et ceux de l' Uniramia sont homologues ou le résultat d' une évolution convergente .

Structure

Tubules de Malpighi d'une blatte disséquée, indiqués par une flèche jaune. Barre d'échelle, 2 mm.

Les tubules de Malpighi sont des tubes minces que l'on trouve normalement dans les régions postérieures des canaux digestifs des arthropodes. Chaque tubule est constitué d'une seule couche de cellules fermées à l'extrémité distale, l'extrémité proximale rejoignant le tube digestif à la jonction entre l'intestin moyen et l'intestin postérieur. La plupart des tubules sont normalement très alambiqués. Le nombre de tubules varie d'une espèce à l'autre, bien que la plupart se présentent en multiples de deux. Tubules sont généralement baignés dans hémolymphe et sont à proximité de la graisse corporelle tissus. Ils contiennent de l' actine pour le soutien structurel et des microvillosités pour la propulsion des substances le long des tubules. Les tubules de Malpighi chez la plupart des insectes contiennent également une musculature accessoire associée aux tubules qui peut fonctionner pour mélanger le contenu des tubules ou exposer les tubules à plus d'hémolymphe. Les ordres d'insectes, Dermaptera et Thysanoptera ne possèdent pas ces muscles et les Collemboles et Hémiptères : Aphididae manquent complètement d'un système de tubule de Malpighi.

Mode d'action général

La pré-urine se forme dans les tubules, lorsque les déchets azotés et les électrolytes sont transportés à travers les parois des tubules. On pense que les déchets tels que l' urée et les acides aminés diffusent à travers les parois, tandis que les ions tels que le sodium et le potassium sont transportés par des mécanismes de pompe actifs. L'eau suit ensuite. La pré-urine, ainsi que la nourriture digérée, se fondent dans l'intestin postérieur. À ce stade , l'acide urique précipite et les ions sodium et potassium sont activement absorbés par le rectum, ainsi que l'eau par osmose . L'acide urique est mélangé aux matières fécales, qui sont ensuite excrétées .

Modes d'action alternatifs

Des systèmes cycliques complexes de tubules de Malpighi ont été décrits dans d'autres ordres d'insectes. Les insectes hémiptères utilisent des tubules qui permettent le mouvement des solutés dans la partie distale des tubules tandis que la réabsorption de l'eau et des ions essentiels directement dans l'hémolymphe se produit dans la partie proximale et le rectum. Les coléoptères et les lépidoptères utilisent tous deux un arrangement cryptonéphridien où l'extrémité distale des tubules est intégrée dans le tissu adipeux entourant le rectum. Un tel arrangement peut servir à augmenter l'efficacité du traitement des solutés dans les tubules de Malpighi.

Autres utilisations

Larves d' Arachnocampa luminosa

Bien que principalement impliqués dans l'excrétion et l'osmorégulation, les tubules de Malpighi ont été modifiés chez certains insectes pour remplir des fonctions accessoires. Les larves de toutes les espèces du genre Arachnocampa utilisent des tubules de Malpighi modifiés et gonflés pour produire une lumière bleu-vert attirant les proies vers les lignes de piégeage recouvertes de mucus. Chez les insectes qui se nourrissent de matériel végétal contenant des produits allélochimiques nocifs , les tubules de Malpighi servent également à excréter rapidement ces composés de l'hémolymphe.

Voir également

Les références

  1. ^ Vert , LBS (1979) La structure fine de l'organe lumineux du ver luisant néo-zélandais Arachnocampa luminosa (Diptera: Mycetophilidae). Tissu et Cellule 11 : 457–465.
  • Gullan, PJ et Cranston, PS (2000) Les insectes : un aperçu de l'entomologie. Blackwell Publishing UK ISBN  1-4051-1113-5
  • Romoser, WS et Stoffolano Jr., JG (1998) La science de l'entomologie. McGraw-Hill Singapour ISBN  0-697-22848-7
  • Bradley, TJ Le système excréteur : structure et physiologie. Dans : Kerkut, GA et Gilbert, LI eds. Physiologie, biochimie et pharmacologie complètes des insectes. Vol.4 Pergamon Press New York ISBN  0-08-030807-4 pp. 421-465