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Régénération des crustacés :un guide complet sur la repousse des membres

Régénération des crustacés :un guide complet sur la repousse des membres

Si vous élevez des crustacés comme des écrevisses, des crevettes et des crabes (y compris des bernard-l'ermite), perdre un membre ou une griffe peut être un spectacle choquant et inquiétant. Cependant, dans la plupart des cas, il n'y a pas lieu de paniquer.

Les crustacés ont une capacité remarquable :ils peuvent régénérer les appendices perdus au fil des mues successives ! Cette capacité naturelle de repousse permet aux crustacés de se remettre de blessures, de prédation et d’autotomie (auto-amputation) dans la nature.

Dans cet article, je vais décrire les différentes étapes de régénération des crustacés, ce qui les affecte, combien de temps cela peut durer et ce que nous pouvons faire pour aider nos animaux de compagnie.

La régénération des crustacés reste un défi de longue date en sciences biologiques.

Bien que les scientifiques étudient le processus de régénération depuis de nombreuses décennies, ils admettent que leurs connaissances actuelles sur les mécanismes moléculaires, tels que les hormones endocriniennes et les facteurs environnementaux sous-jacents à la mue et à la régénération, restent encore limitées.

Raisons courantes pour lesquelles les crustacés peuvent perdre des membres

1. Autonomie :

C'est ce qu'on appelle aussi l'auto-amputation. La plupart des crustacés peuvent délibérément perdre un membre en déclenchant un réflexe musculaire au niveau d'une articulation faible du « plan de rupture ».

Dans la nature, ce mécanisme est utilisé pour échapper aux prédateurs ou se démêler des pièges.

2. Blessure :

Les crustacés ont des articulations fragiles et sujettes à la luxation. Par conséquent, les traumatismes directs des prédateurs, les combats avec leurs congénères ou les accidents peuvent fracturer les membres.

3. Infections bactériennes/virales :

Les maladies de la coquille causées par des agents pathogènes bactériens ou fongiques peuvent dégrader l’exosquelette et affaiblir les articulations. Certains virus ciblent également les tissus conjonctifs.

Cela augmente le risque de chute des membres.

4. Mues ratées :

Pendant le processus de mue, à mesure que l’ancien exosquelette se détache, les membres s’emmêlent ou ne se détachent pas correctement. La torsion et la traction peuvent détacher accidentellement les jambes avant que la nouvelle cuticule ne durcisse.

5. Mauvaise qualité de l'eau (environnement) :

Exposition prolongée à une température sous-optimale et à une humidité , et/ou les paramètres de l'eau peuvent corroder et affaiblir leur exosquelette.

Cela rend les crustacés plus fragiles et sujets à la perte.

6. Carences nutritionnelles :

Une alimentation inadéquate, telle qu’un manque de calcium, peut entraîner une mauvaise formation de l’exosquelette. Cela crée des faiblesses structurelles et affecte l'intégrité de la coque.

7. Repousse anormale :

Dans de rares cas, un membre peut se régénérer anormalement ou certains types de défauts apparaissent dans la nouvelle cuticule. Cela peut augmenter les risques de nouvelle perte après la mue.

Résumé préliminaire :

Avec un habitat approprié, une bonne nutrition, des paramètres d'eau (environnement) idéaux maintenus et des compagnons de réservoir appropriés, la perte de membres peut être minimisée chez les crustacés.

Néanmoins, connaître les raisons de la perte d'un membre peut aider les propriétaires d'animaux à réagir de manière appropriée.

Étapes de la régénération des membres chez les crustacés

Régénération des crustacés :un guide complet sur la repousse des membres Crédit au programme NOAA Teacher at Sea

Selon l'étude, il existe 4 étapes principales dans la régénération des membres :

  1. Cicatrisation des plaies
  2. Formation de blastème
  3. Prolifération/croissance cellulaire
  4. Modélisation des tissus

Je vais essayer de décrire toutes les étapes dans un langage bref et simple, car le processus lui-même est incroyablement complexe et les scientifiques travaillent constamment à son étude.

1. Guérison des plaies

La rapidité de ce processus est vitale car elle garantit que les blessures de l'exosquelette sont réparées rapidement, réduisant ainsi le risque d'infection.

2. Formation de blastème

Le blastème est un amas de cellules indifférenciées qui se forme sous l’épiderme de la plaie. Il subit une morphogenèse pour former l'organe manquant.

Le blastème grossit grâce à la division rapide des cellules. De plus, les nerfs commencent également à se régénérer dans le blastemal (cela est nécessaire pour les stades ultérieurs).

3. Prolifération/Croissance cellulaire

Le blastème se dilate, formant un bourgeon de membre visible contenant les tissus en régénération. Le bourgeon du membre contient des segments pliés de l'appendice régénérateur.

Au fil des mues successives, le nouveau membre s'allonge à mesure que les cellules commencent à se différencier.

Cela signifie que les cellules génériques se spécialisent dans les types de cellules nécessaires comme les cellules musculaires, nerveuses, osseuses, etc.

4. Modélisation des tissus

Les cellules du blastème se redifférencient en tissus spécialisés du nouveau membre.

Cela signifie que les cellules du blastème initialement génériques se transformeront en types de cellules spécialisées nécessaires à la formation de la nouvelle structure du membre. Par exemple, certaines cellules se différencieront en cellules musculaires, cellules nerveuses, cellules exosquelettes, etc.

Les signaux moléculaires, comme les gènes HOX, aident à guider le positionnement et l'identité des tissus lors de la régénération des membres. Ces gènes sont comme des instructions qui indiquent aux cellules où aller et quoi devenir (en gros, ils agissent comme des « GPS et descriptions de travail » cellulaires).

Remarque :Pensez-y comme à un plan qui indique aux cellules comment reconstruire le membre manquant. Au fur et à mesure de la repousse, le membre acquiert une structure segmentée et une orientation spécifique, grâce à ces signaux.

Finalement, le nouveau membre atteint sa pleine taille et sa structure correspond à l'appendice d'origine.

Quels membres ou organes les crustacés peuvent-ils et ne peuvent-ils pas régénérer ?

Il existe certaines limites à la régénération chez les crustacés. De plus, l'étendue de la régénération varie selon les espèces. Néanmoins, en général, les crustacés peuvent régénérer leurs membres et même certains organes.

  1. Jambes
  2. Griffes
  3. Mostaches (antennes et antennes).
  4. Yeux

Les crustacés ne peuvent pas régénérer des organes internes complexes tels que le système digestif ou les organes reproducteurs. Ils ne peuvent pas non plus régénérer des parties du corps telles que la tête ou la queue.

Il est également important de souligner que la capacité de régénération peut dépendre de l'étendue et de la qualité de la blessure.

Par exemple, lors d'expériences avec des écrevisses, il a été constaté que si l'œil était endommagé en surface (yeux où seule la rétine était enlevée), les écrevisses pouvaient le régénérer. Cependant, si la blessure était profonde, la régénération n’était pas possible. Aucun des yeux retirés à la base ne présentait de signes de régénération au cours des trois mues. 

Les arthropodes comme les crustacés (crabes, écrevisses, etc.) et les insectes peuvent repousser leurs appendices ou leurs membres après leur perte, mais ne peuvent pas régénérer tout leur corps.

Par exemple, étoile de mer , planaire , vers plats et hydres peut repousser des parties importantes du corps ou même former des organismes entièrement nouveaux à partir de segments. Selon la recherche scientifique, pour restaurer tout son corps, les planaires n'ont besoin que de 1/279 partie de son corps !

Combien de temps faut-il pour se régénérer ?

De nombreuses expériences ont montré qu'un appendice entièrement fonctionnel se régénère généralement après 1 à 3 mues consécutives.

Puisque le processus de régénération est directement lié au processus de mue, le temps de régénération est directement en corrélation avec le temps de mue.

Par conséquent, il est également important de prendre en compte l'âge de l'animal.

Les jeunes individus présentent des taux de croissance rapides et les membres en régénération sont remplacés en quelques jours ou semaines. En comparaison, la régénération des membres adultes prend beaucoup plus de temps et peut être achevée en plusieurs mois, voire plusieurs années.

De plus, les jeunes crustacés ont tendance à régénérer leurs membres plus efficacement que les individus plus âgés. La capacité de régénération diminue avec le vieillissement.

Comment la perte de membres affecte le processus de mue

Chez les crustacés (écrevisses, bernard-l'ermite, crabes, crevettes...), l'exosquelette rigide et calcifié limite leur croissance continue. Par conséquent, afin d’augmenter la taille, le volume et d’élargir les tissus mous, ils remplacent périodiquement leur exosquelette. C'est le processus de mue.

Ce processus est crucial pour un ensemble diversifié de processus biologiques tels que la croissance, le développement, la reproduction et, bien sûr, la régénération.

Il a été constaté que la perte de tout organe ou membre chez les crustacés entraîne une réduction significative du temps entre les périodes de mue, car la perte d'appendices nuit à la mobilité et à la survie.

Dans le même temps, si un bourgeon en croissance est blessé ou subit une autotomie tout au long du processus de régénération, la mue est retardée afin de laisser le temps au bourgeon secondaire de se développer.

Articles connexes :

Qu'est-ce qui régule la régénération chez les crustacés ?

La mue et la régénération sont régulées par plusieurs facteurs chimiques, notamment les hormones stéroïdes et neurosécrétoires.

Selon l'étude, la mélatonine amplifie la croissance des bourgeons des membres en régénération et augmente finalement les taux de régénération.

Il est intéressant de noter que certains signaux chimiques (appelés signaux inhibiteurs) peuvent inhiber la régénération. Par exemple, un extrait de cordon nerveux injecté au site d’amputation ralentit la régénération. Cela peut permettre au crustacé de donner la priorité à la régénération des parties du corps les plus critiques en premier.

Remarque : Chez les crustacés, la principale glande qui produit les hormones qui régulent la mue et la régénération est l'organe Y (également appelé glande ecdysiale). L'organe Y fonctionne en tandem avec l'organe X, qui est situé dans le pédoncule oculaire du crustacé. L'organe X sécrète des hormones qui régulent ou inhibent l'organe Y.

Les crustacés ressentent-ils de la douleur lorsqu'ils perdent des membres ?

Il y a un débat scientifique en cours sur la question de savoir si les crustacés ressentent de la douleur. Vous pouvez lire mon article sur ce sujet (lien ci-dessous).

Cependant, si l'on considère ce sujet du point de vue de l'autotomie, on peut affirmer avec un certain degré de certitude que ce n'est pas le cas.

Comme je l'ai déjà mentionné, l'autotomie des membres chez les crustacés est un réflexe. Cela se produit le long d'un plan de rupture spécifique effectué. Il n'y a pas de muscles à travers le plan de rupture. Cela limite ainsi les dommages et la perte importante d'hémolymphe.

Le plan de rupture réalisé est morphologiquement spécialisé et caractérisé par une épaisseur réduite pour permettre une fracture facile

Article connexe :

Est-il normal qu'un bernard-l'ermite, une écrevisse ou une crevette perde des pattes ?

La réponse courte est oui. Il est tout à fait normal que les crustacés comme les crabes, les crevettes, les homards et les écrevisses perdent leurs pattes et les régénèrent au fil du temps.

Pensez-y.

Ainsi, en raison de leurs extraordinaires capacités de régénération, il est très courant et naturel que les crustacés perdent et repoussent leurs pattes plusieurs fois au cours de leur vie. Un crustacé sans pattes n'a rien d'anormal.

Que faire si votre bernard-l'ermite ou votre écrevisse perd une patte ?

Une fois repoussé, le nouveau membre peut être plus petit. Mais il gagnera en taille, en force et en fonction à chaque mue successive.

La clé est de fournir des conditions idéales pour le processus de régénération et de le surveiller de près. Avec du temps et des soins, ils peuvent se rétablir complètement.

Articles connexes :

Est-il possible de régénérer un membre perdu sans mue ?

Périodiquement, sur divers forums Internet, vous pouvez tomber sur des affirmations de certaines personnes selon lesquelles leurs animaux de compagnie étaient capables de régénérer des parties du corps perdues sans muer.

D'après mon expérience, Je n'ai jamais rencontré de tels cas, et s'ils existent, ils seraient considérés comme des phénomènes anormaux . Actuellement, le consensus scientifique est également que cela n'est pas possible chez les crustacés car la croissance des crustacés est un processus discontinu, les appendices ne peuvent être remplacés que par la mue.

Par conséquent, pour répondre à cette question, non, les crustacés ne peuvent pas régénérer les membres perdus sans muer. La mue est une exigence absolue pour la régénération des membres chez les crustacés comme les crabes, les homards, les crevettes et les écrevisses.

Il y a des problèmes ici :

Comme nous pouvons le constater, rien ne prouve que les crustacés puissent régénérer même de petits membres sans la perte périodique de leur exosquelette permise par la mue. Le cycle de mue est indispensable pour permettre la repousse régénérative des crustacés.

En conclusion

Perdre un membre n'est pas une condamnation à mort pour les crustacés !

Les crustacés peuvent perdre et régénérer leurs membres du stade juvénile au stade adulte. Bien que ces animaux démontrent des capacités de régénération impressionnantes pour leurs membres et leur exosquelette, leur capacité de régénération est limitée à des parties spécifiques du corps et ne s'étend pas aux organes internes.

La vitesse à laquelle les membres se régénèrent dépend du cycle de mue. Ce processus implique le développement d'un petit bourgeon qui se transforme progressivement en un membre entièrement fonctionnel, doté d'articulations et de muscles.

Références :

  1. Feleke, Mesalie, Samuel Bennett, Jiazhi Chen, David Chandler, Xiaoyong Hu et Jiake Xu. « Informations biologiques sur la régénération rapide des tissus des écrevisses et des crustacés d'eau douce. » Biochimie cellulaire et fonction39, non. 6 (2021) :740-753.
  2. Ventura, T., M. J. Stewart, J. C. Chandler, B. Rotgans, A. Elizur et A. W. Hewitt (2019). "Aspects moléculaires du développement et de la régénération des yeux chez l'écrevisse à griffes australienne, Cheraxquadricarinatus." Aquaculture et pêches 4(1) :27-36.
  3. Govind, C. et J. Pearce (1985). "Réapparition améliorée des fibres rapides dans les muscles régénérateurs des griffes d'écrevisse." Biologie du développement 107(1) :206-212
  4. Bittner, G.D. et R. Kopanda (1973). "Facteurs influençant la mue chez l'écrevisse Procambarusclarki." Journal de zoologie expérimentale 186(1) :7-16
  5. Zhang, C., X.-z. Yang, M.-j. Xu, G.-y. Huang, Q. Zhang, Y.-x. Cheng, L. He et H.-y. Ren (2018). "La mélatonine favorise la régénération des chélipèdes, la fonction des enzymes digestives et l'immunité après l'autotomie chez le crabe chinois, Eriocheirsinensis." Frontières en physiologie 9 :269.
  6. Smith, David L. "Modèles de perte de membres chez le crabe bleu, CallinectessapidusRathbun, et effets de l'autotomie sur la croissance." Bulletin des sciences marines46, non. 1 (1990) :23-36.

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