Métamorphose (biologie)

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La métamorphose est une période de la vie d'un animal qui correspond au passage d'une forme larvaire à une forme juvénile ou adulte. Elle se manifeste le plus souvent par d'importants changements (histologiques, physiologiques, comportementaux, etc.), c'est un des stades critiques pour beaucoup d'espèce, qui peut être affecté par certains polluants (perturbateurs endocriniens notamment).

Il semble exister pour chaque espèce une taille optimale à atteindre au moment de la métamorphose pour que les chances de survie soient les meilleures^[1]. Quelques espèces peuvent ajourner à l'année suivante leur métamorphose (Néoténie, par exemple chez certains amphibiens).

Généralités

Définition

La métamorphose correspond à des changements morpho-anatomique et physiologique brusque et irréversible changeant le plan d'organisation de l'individu. C'est une phase de développement dite indirecte caractérisé par la naissance d'une larve autonome, incapable de reproduction sexuée, qui aboutira à l'édification d'un adulte appelé imago (=image de l'espèce).

Les différents types de métamorphoses chez les Insectes

• Hémimétabolie : On observe une augmentation de la taille de la larve pour devenir de la même taille que l'adulte. Elle se rapproche de la structure de l'adulte sans pour autant subir le stade nymphal (= le dernier stade). L'adulte et la larve ne vivant pas dans le même milieu, on observe des adaptations pour chacune de ces formes de vie. Ex : Orthoptères (sauterelles), Hétéroptères (punaises)...

• Holométabolie : Plusieurs mues successives dont la dernière est la mue nymphale (pouvant durer plusieurs semaines à plusieurs années selon les espèces) conduisant à l'édification de l'imago, radicalement différent de la larve (mode et milieu de vie, morphologie...) Ex : Diptères (mouches, moustiques...) ; Hyménoptères (abeilles) ; Lépidoptère (papillons) ; Coléoptère (scarabées)...

Note : l'Amétabolie ne concerne que les insectes aptères ne subissant pas de métamorphose à proprement parler, puisque l'adulte reste la copie conforme de la larve. Celle-ci étant considéré comme un développement direct, elle ne sera pas catégorisé ici comme une métamorphose.

Groupes taxonomiques concernés

Le phénomène de la métamorphose touche différents grands groupes zoologiques.
On peut citer les :

• Lissamphibiens
  • Anoures (la larve est le têtard)
  • Apodes
  • Urodèles
• Arthropodes
  • Insectes (avec un passage par le stade de nymphe)
  • Crustacés
• Échinodermes (passage d'une larve pluteus à symétrie bilatérale à un adulte à symétrie pentaradiée)
• Mollusques (à l'exception des Céphalopodes qui n'ont pas de larves)
• Agnathes
• Certains poissons Osteichthyens (Salmoniformes, Anguilliformes, Pleuronectiformes)

etc.

Contrôle de la métamorphose

Le contrôle de la métamorphose a été particulièrement bien étudié chez les amphibiens. Ce sont les hormones thyroïdiennes qui induisent les évènements cellulaires liés à la métamorphose. Chez les insectes, la métamorphose a lieu dans le cadre de la mue contrôlée par l'ecdysone mais en absence d'hormones juvéniles qui ont pour rôle de maintenir les caractères larvaires. Un certain nombre d'insecticides sont des analogues d'hormones juvéniles (comme le méthoprène) et ainsi inhibent la métamorphose.

Contrôle par l'environnement

L'influence de facteurs externes (la température, la photopériode, la densité de population) stimulent la sécrétion d'hormones qui vont conduire à la métamorphose. Chez la grenouille, sous l'influence de l'environnement, les têtards nés en mai se métamorphosent en été alors que les têtards nés en juillet, passent l'hiver en vie ralentie et se métamorphosent au printemps.

Les bouleversements liés à la métamorphoses

Les bouleversements biologiques

Les bouleversements biologiques peuvent mettre en place 3 processus différents régi par contrôle hormonal (Processus neuro-endocrinien et endocrinien) et génétique (reprogrammation/répression/dépression génique) ^[2]:

- Elaboration de tissus et d'organes nouveaux imaginaux (par exemple les ailes ou les pattes des Insectes holométaboles)

- Lyse de tissus et d'organes larvaires (par exemple la queue des Amphibiens Anoures)

- Transformation d'organes pré-existants (par exemple remaniement de l'intestin des Insectes ou des Amphibiens)

Les bouleversements éco-éthologiques

Le développement indirect entraîne des modifications éthologiques (régime alimentaire, comportement vis-à-vis de ces congénères) et écologique (modification des niches écologiques). Ainsi il n'y a souvent pas concurrence de la larve et de l'adulte pour des mêmes ressources alimentaires.

Voir aussi

Articles connexes

• Mue des Arthropodes
• Mue
• Chrysalide
• Ecdysone
• Ecdysis
• Embryologie

Bibliographie

• Rowe L, Ludwig D (1991) Size and timing of metamorphosis in complex life cycles: time constraints and variation. Ecology 72:413-427
• Collins JP (1979) Intrapopulation variation in the body size at metamorphosis and timing of metamorphosis in the bullfrog, Rana catesbeiana. Ecology 60:738-749
• Semlitch RD, Scott DE, Pechmann JHK (1988) Time and size at metamorphosis related to adult fittness in Ambystoma talpoidium. Ecology 96:184-192
• Twombly S (1996) Timing of metamorphosis in a freshwater crustacean: comparisons with anuran models. Ecology 77:1855-1866
• Werner EE (1986) Amphibian metamorphosis: growth rate, predation risk, and the optimal size at transformation. Am Nat 128:319-341

Références

Liens externes

• Métamorphose de la vidéo (chenille se transforme en papillon en 7 jours)

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