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Araignée de mer étude de son système optique Maja brachydactyla


Dominique.

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 Araignée  de mer : étude  de son  système optique.

                                                                                                                                                                     Maja brachydactyla

 

Sur le marché  l’ étale du poissonnier  présente  surtout  2 types  de crabes  - des tourteaux et des araignées de mer  -Ce qui est frappant  chez ces animaux  ce sont leurs  yeux   en grande partie cachés  par leur carapace   qui  de ce fait semblent saillir  de part  et d’autre .

 

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La partie  antérieure  de la carapace  est  découpée .ce qui permet  de mettre  en évidence la totalité du système optique   dans son logement une  fois la  zone antérieure   de la carapace réclinée.

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Les  yeux sont  donc  situés  ce chaque  côté  à l’ extrémité  de  deux  segments  ( les pédoncules )

Le segment proximal  (B )  s’articule  par  son extrémité  interne sur  un  axe  central  ( C ) qui est immobile

Le segment distal  ( A ) s’articule  pas son extrémité interne avec l’ extrémité  distale  du segment (B )     .Son extrémité externe  porte  le système  optique.

Il  est constaté  que l’œil de l’ araignée  de mer   est orienté  vers le sol   et  que de ce fait sa vision  vers le  haut  est limitée  même  avec  les déplacements  qu’ autorise  cette  double  articulation

Si on réalise une photo  épiscopique  ( X 40 ) de cet  œil on  constate que la surface de la cornée est  en aspect alvéolée comme  le sont les yeux  des arthropodes  qui possèdent  des yeux composés

 A noter  aussi la présence de poils:

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 On peut donc  lire dans de nombreuses  publications    Les yeux composés existent uniquement chez certains insectes et crustacés. Ils sont constitués d'un grand nombre d'unités visuelles : les ommatidies. »

 Ce que mes coupes   ne mettent pas  en évidence 

Voilà ce qui est constaté

L’examen  de l’ œil des crustacés   de type crabe  ne peut  se faire que si  on décalcifie les échantillons  avant de réaliser  des coupes

                                                          Les coupes   ont été  colorées au trichrome de Gilles    Hematoxyline de Gilles – Eosine   - bleu d’ Aniline

 Vue générale

 

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On  constate  donc 

-- cet œil  n’est  pas  un œil composé comme celui des insectes.

-- le cristallin est extrêmement épais

--  les encoches   dans la zone  superficielle du cristallin sont en lien avec l’insertion des poils vus en épiscopie

-- la partie profonde  est  constitué  d'une  couche pigmentée.

Examen d’une  division en profondeur

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En  A  ces divisions affectent la courbure  des  fibres du cristallin Elles   ont  une  disposition  irrégulière  et  ne définissent  aucun cône  ( comme pour les ommatidies  des insectes ) par  contre  elles  doivent être à l’origine d’ une diffraction de la lumière par la modification des  courbures  des fibres du cristallin .

La rétine

 

  La rétine   est    constituée  de plusieurs   couches   tissulaires

Coupe axiale

 

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A – Cristallin

B – Tissu gliale

C  - Ce qui frappe  est l'organisation  régulier d' éléments  juxtaposés   .Cette image  évoque  un œil composé

D – Cellules photo réceptrices ou  plus probablement   couche  nucléaire  des cellules  réceptrices
E –  Epithélium pigmentaire

F     Choroïde  et  Sclére

Coupe longitudinale

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A –Cristallin

B   Cellules photo-réceptrices  L’organisation sur cette  photo   est faite  d’unités arrondies   régulièrement espacées   Cet aspect   est très  évocateur   des ommatidies

Ces ommatidies sont   des  unités   cylindriques .C’est sur  la paroi de ces tubes  que  se développent   les cellules  photoréceptrices   : les cellules de la rétine   . Ce type d’ organisation  est   typique  des  yeux des  insectes

C –Cellules pigmentaires

D – Choroide 

E – Sclére   ( Sclérotique )

 

 

 

 

Examen de la  zone réceptrice  au X 600

 

 

C –Cellules pigmentaires

D – Choroide 

E – Sclére   ( Sclérotique )

Examen de la  zone réceptrice  au X 600:

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Coupe  des ommatidies   En fait   chaque point rouge  correspond  a  un œil  .Chaque  tube     est tapissé  avec les  cellules de la rétine 

La lumière  concentré par le  cristallin va  pénétrer dans  ces tubes   Les photons de la lumière  vont  activé  les cellules  photo réceptrice  qui  vont transmettre  l’ information  au cerveau   ,lieu  où va  se créer l’ image

Par comparaison  

 

Œil du poisson

https://forum.MikrOscOpia.com/topic/17094-%C5%93il-poisson/#comment-67863O

Œil de la crevette

https://forum.MikrOscOpia.com/topic/19097-crevettes-2-%C3%A9l%C3%A9ments-d%E2%80%99anatomie/#comment-79200

Œil du calamar

https://forum.MikrOscOpia.com/topic/19637-calamar-l%E2%80%99%C5%93il/#comment-81523

La différence  d’ organisation  est  frappante en comparaison  avec l’ œil de l’ araignée  de mer Le caractère  moins  sophistiqué  chez celle-ci  est évident

 Qu’ en est il  de la qualité fonctionnelle ? De toute  façon cette qualité  est suffisante  pour la  survie de l’ animal  qui  vit  dans les océans  depuis le Cambrien  soit il a y 500 millions d’ années

Organisation  des segments mobiles  de l’œil ( Les Pédoncules )

 

Les deux segments mobiles du système optique de l’ araignée de mer    sont de même structure – Coupe  du segment proximal . ( X 40 )

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Les muscles  oculomoteurs  vont permettent  l’orientation  de l’ œil –

 On compte  6 massifs musculaires  Ce fait  est   à rapprocher  de l’ œil humain  qui possède six muscles oculomoteurs assurant les mouvements de chaque globe

B  Le nerf optique

 

 

Dans le segment distal   ( donc qui se termine par l’ œil ) le nerf optique  n’ est  pas organisé et forme  un plexus .

Ce qu’il n’ est  pas le cas  dans le segment proximal . A ce niveau  l’organisation  en  nerf est réalisée  avant de pénétrer  la carapace  et de rejoindre le Protocerebrum

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                                                                                   A la sortie  de la sclérotique                      Avant  sa connexion avec le Protocerebrum

 

 

Les  muscles oculomoteurs  sont  des muscles  striés.

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A – Les muscles  sont  de type striés

B – Il est possible d’ individualiser un système vasculaire qui coure le long des muscles

Règne           Animalia

Embranchement     Arthropoda

Sous-embr.   Crustacea

Classe           Malacostraca

Sous-classe Eumalacostraca

Super-ordre Eucarida

Ordre Decapoda

Sous-ordre    Pleocyemata

Infra-ordre     Brachyura

Super-famille

Majoidea

 

 

Conclusion     Reste le probléme  du fait   que  je ne constate  pas  d’ œil composé  comme  celui  des insectes  alors que beaucoup d’ autres  publications ne font que relater  le fait

L’œil  composé  est  bien particulier     comme  on s’en rend  compte  dans l article suivant   portant  sur le cerveau du frelon asiatique

https://forum.MikrOscOpia.com/topic/16406-frelon-asiatique-cerveau-histologie/#comment-64192

Reference  

https://www.sciencedirect.com/   science/article/abs/pii/S1467803906000521

 

 

 

Dominique.

                         Et bonne année à tous

Edited by Dominique.
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Bonjour  Jean -Marie

     L’œil  dans  sa partie  supérieure  est protégé  par la carapace  ( que  j' ai dissous   pour faire les  coupes  ) cette zone  est la  zone aveugle.

     Pourtant  en dessous de cette zone  couverte par la carapace  il existe  toujours  une  membrane  rétinienne  qui s' est pliée   ( et  qui ici ne sert semble t il à rien )-  Il  y a probablement  eu  un  processus évolutif   la carapace protégeant  l' œil  de façon plus efficace.

     La forme  alvéolée  représente la  totalité  de la cornée . La  encore   pourquoi  cette forme  alvéolée  alors qu" il n' y a pas d' ommatidies  derrière  -Comme  si l' évolution  avait  conduit à la formation   d'une  rétine unique   tout en gardant  la structure alvéolée  de  la cornée primitive .

  ( cette interprétation   est toute personnelle ).

    Amicalement

                     Dominique

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  • Admin

Bonjour Dominique,

Tes yeux composés qui n'en sont pas m'intriguent, alors j'ai demandé à mon IA préférée et voilà ce que me dit Chat GPT :

Chat GPT:

L'étude détaillée de Dominique sur le forum Mikroscopia concernant l'œil de l'araignée de mer Maja brachydactyla offre des informations précieuses sur son système optique unique. Cette étude révèle que, contrairement à ce que l'on pourrait attendre des crustacés, les yeux de Maja brachydactyla ne sont pas composés, mais présentent plutôt une structure avec une rétine unique et un cristallin épais. Cette caractéristique diffère des yeux composés traditionnels observés chez de nombreux autres arthropodes.

L'examen a également mis en évidence des particularités telles que l'aspect alvéolé de la cornée et la présence de poils autour des yeux, suggérant des adaptations spécifiques à son environnement marin. Les yeux sont orientés vers le sol, ce qui limite la vision vers le haut, même si une certaine mobilité est permise grâce à leur double articulation.

Cette étude de Dominique sur le forum Mikroscopia souligne la diversité et la complexité des systèmes optiques dans la vie marine, en particulier chez les crustacés comme Maja brachydactyla. Elle ouvre des perspectives de recherche pour comprendre les aspects évolutifs et fonctionnels de ces structures oculaires uniques.

Pour une compréhension plus complète et des détails sur cette étude, il serait utile de visiter le forum Mikroscopia. Vous pouvez explorer la discussion détaillée et les résultats sur le forum ici.

C'est l Evolution en marche !

 

Amicalement;

 

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  • Admin

 

Bonjour Dominique,

 

Ton article m'intrigue beaucoup.

J'ai beaucoup cherché des exemples d'yeux à facettes sans ommatidies et apparemment cela n'existe pas.

Sur l'évolution des yeux des crabes, on trouve ceci :

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/786087v1.full

et un extrait :

 

Citation

Actuellement, il existe quatre principaux types d'yeux composés reconnus chez les crustacés : l'apposition, la superposition parabolique, la superposition réfractante et la superposition réfléchissante, chacune avec sa combinaison particulière de caractéristiques externes et internes 

 

Je pense que cela mériterait de se rapprocher soit du MNHN ou d'une  des 5 stations de biologie marine de l' ASU (Alliance Sorbonne Université), tu es peut-être tombé sur une pépite.

 

Amicalement.

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Hello
au sujet de la vision et des systèmes optiques en tant qu'outils extérieurs de perception de la lumière

, il existe un ouvrage extraordinaire qu'il faut lire même s'il est très matérialiste, extrêmement bien documénté.
Il s'agit du livre récent de Ed Yong, Un monde immense
 

IL y a deux chapitres sur la vision dans le monde animal et il apporte des informations très intéressantes quant aux structures oculaires telles que Dominique a pu les interprétées au cours de ses observations. IL y a évidemment des détails qui échappent aux dissections et aux coupes mais qui relèvent de l'observation des sujets in vivo. Les coupes histologiques ne sont que des artefacts de ce que la nature utilise tout autrement.Sont citées les quatre formes de rétines et les doubles cristallins etc...
Il y a entre autres, un article substantiel sur les yeux de ce crustacé Mantis Shrimp ou ODONTODACTYLYS SCYLLARUS qui sont constitués de beaucoup d'unités séparées et dont l'oeil est séparé en troi sections: deux hémisphères séparés par un faisceau central  et 11 photorécepteurs ! (lire les travaux de Marshall et Tom Cronin, de Nicholas Roberts et Martin How)
l'Odontodactylus scyllarus aurait une vision dodecachromatique

 

 ouvrage de Ed Yong est à lire absolument car il bouscule tout comme son ouvrage précédent "Je contiens des multitudes" qui approche la vie bactérienne !!!

https://www.fr.fnac.be/a18332414/Ed-Yong-Un-monde-immense

Un-monde-immense.jpg

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  • Admin

Allo ,

 

L' odontodactylys scyllarus (la Squille) 

Elle possède des yeux à facettes tout à fait classiques et donc des ommatidies.

C'est leur absence qui pose problème chez Maja brachydactyla.

Je recommande la lecture du livre La méduse qui fait de l' oeil de Jean Deutsch que Dominique connait bien pour l'avoir cité.

 

Amicalement.

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Elle possède des yeux à facettes tout à fait classiques ???

 

 

La mante de mer est dotée d’une des meilleures visions connues6, grâce à un système visuel des plus sophistiqués, si ce n'est le plus sophistiqué de tout le règne animal7.

  • Les yeux bougent en pivotant indépendamment l'un de l'autre sur une amplitude offrant une vision à 360°.
  • Chaque œil est composé de trois sections, qui ont chacune une pseudo-pupille indépendante. Leurs fonctions étant similaires à celles des pupilles humaines, elles permettent à l’animal de réaliser une triangulation de l'objet visualisé, et de connaître avec précision sa distance et sa profondeur, en n'utilisant qu'un seul œil : une cornée en trois bandes donne à chaque œil une vision tridimensionnelle, en relief.
  • Les yeux sont également particulièrement développés pour voir la lumière polarisée circulairement, en la convertissant en polarisation linéaire2,8. Cela permet notamment aux squilles de communiquer avec leurs congénères en produisant elles-mêmes de la lumière polarisée. Certaines espèces très territoriales peuvent ainsi indiquer à leurs semblables que leur cachette est occupée, ce qui permet d'éviter une confrontation9.
  • La capacité des squilles à voir les couleurs est tout à fait exceptionnelle :
  • Enfin, cet animal peut facilement détecter la lumière fluorescente11.

L'information visuelle provenant de la rétine semble être transformée en nombreux trains de signaux parallèles menant dans le système nerveux central, réduisant considérablement la complexité de l'analyse des signaux

 

(wikipedia)

Edited by solito de solis
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  • Admin

La Squille : Elle possède des yeux à facettes tout à fait classiques et donc des ommatidies

 

Oui, c'est tout à fait cela .

Ces yeux sont à facettes , et sont tout à fait classiques, c'est à dire qu'ils sont  composés d'ommatidies..

 

image.png

Chaque  facettes est un oeil  indépendant appelé ommatidies

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Ommatidie : À – cornée, B – Cône cristallin, C & D – cellules pigmentées, E – rhabdome, F – Cellules photoréceptrices - G – membrana fenestrata, H – Nerf optique

Source Wikipedia.

 

Ce qui fait que l'oeil de Dominique est étrange, c'est qu'il possède des facettes mais un seul cristallin et une seule rétine !

Donc sans ommatidies.

 

Amicalement.

 

 

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Bonsoir Tryphon  et  Solito de Solis

 

   Merci pour toutes  ses informations   (  et le livre de ED Yong )  .Je  vais essayer  de contacter une des stations de biologie marine .

   Il y a  une  station Ifremer  à quelques kilomètres   à Port en Bessin .

    Je vous  tiendrai  au courant

   

    Amicalement 

                  Dominique

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  • Tryphon T changed the title to Commentaires sur : Araignée de mer étude de son système optique Maja brachydactyla

Bonsoir

 

Si on  reconsidère  les images  en faisant abstraction  de la structure   des ommatidies des  insectes  avec  un cristallin  pour chaque  ommatidies  les formations rondes   ( B )  de la photo 8  et  celle de la formation   de la photo 9 peuvent  être  considérées  comme   une  coupe   perpendiculaire  des tubes  de l’ œil   Si on regarde attentivement  la photo 9 chaque  rond  est  limité  par une paroi bien visible.

Il est possible  de lire cette image:

crabediscussion.jpg.75892e4ecfa73f73a25c891cd5c434ce.jpg

 a  cellules pigmentaires périphériques

 b cellule  rétinienne

 c  rhabdome   (la zone  transparente centrale   ou passent  les rayons lumineux.

 Pour le cristallin    sur la photo 8 on constate   que  sa  surface interne  est bosselée  - et que chaque convexité  correspond    au départ  de quelque chose   qui pourrait être  un tube. ( par contre le cristallin n' est pas individuel à chaque unité de vision  comme pour les insectes )

En fait la difficulté  d’interprétation  vient  en grande partie des plans  de coupe  de l’échantillon.

Il sera donc  nécessaire  de refaire ces  coupes  pour être  certain de la bonne  interprétation;   

mais  de toute façon  on se trouve bien  devant un œil . composé

  Amicalement

                      Dominique

Edited by Dominique.
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  • Tryphon T changed the title to Araignée de mer étude de son système optique Maja brachydactyla
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