Pédicule
et région pédiculaire
ANATOMIE ET COMPORTEMENT DES ARAIGNEES : VINGT-CINQ ANS DE RECHERCHES (Version
2023)
Par
André LOPEZ
|
Non content d'être un simple lieu de passage d'organes vitaux
entre le céphalothorax et l'abdomen, le pédicule ou
pédicelle des Araignées renferme des
glandes tégumentaires et des structures
sensorielles particulières (sensilles
mécanoréceptrices) |
Couleurs
conventionnelles :
En noir et italiques, termes anatomiques ; en violet,,
noms
génériques et spécifiques ; en vert, noms de
familles et sous-familles ; en
orange,, parties
les plus importantes
et résumés ; en bleu, liens divers.
Abréviations
conventionnelles :
M.E.B.
:
(photographie en) microscopie électronique à balayage
M.E.T. :
(photographie en) microscopie
électronique à transmission
C.H. : coupe histologique (microscopie photonique) |
1
-11 - Introduction
2 - Organes sus-pédiculaires en bourrelet
2-1- Microscopie à
balayage
2-2- Histologie
2-2-1- Composante
cuticulaire
2-2-2 - Cellules
2-3- Ultrastructure
2-3-1-
Composante cuticulaire
2-3-2- Composante cellulaire
2-3-3- Unités
ultrastructurales
3 -
Glandes pédiculaires
3-1- Microscopie à balayage
3-2 -Histologie et ultrastructure
4 - Commentaires
4-1 - Point de vue anatomique
4-1-1 - Organes en bourrelets
4-1-2 - Glandes pédiculaires
4-2 - Point de vue fonctionnel
4-2-1 - Organes lyriformes
4-2-2 -
Glandes
4-3- Point de vue
ontogénique
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Fig.1. - Coupe histologique sagittale et totale d'une Araignée : A, abdomen - C, céphalothorax - P, pédicule (C.H.© A.Lopez). |
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Fig.2.-
Vue partielle du
pédicule (coupe histologique sagittale) : Ao, aorte - M,
muscle strié - N, nerf - Td, tube digestif - Tr, tissu
réticulé
(C.H.© A.Lopez). |
En fait, son
étude histologique
et au
M.E.B. a permis à l'auteur de souligner qu’il inclue aussi des
glandes tégumentaires isolées (Lopez,1996b)
ou agminées et
anatomiquement définies (Lopez,1984
;
Lopez,1986a) et surtout, des
organes
sensoriels sus-pédiculaires particuliers (Lopez,1994b
; Lopez,1996b), en forme de bourrelets
allongés.
De plus, l'auteur a
démontré
chez les
Argyrodes
(Theridiidae)
(Lopez,1988a ; Lopez,1994a ;
Lopez,1994b), que d’autres formations
sensorielles ayant
une
structure de base
très voisine s’associent aux
organes
en bourrelet du
pédicelle et constituent un complexe
supra-pédiculaire , avec "lyre" et "archet" décrit
autrefois comme « appareil
stridulatoire » (Fig.3). Tous sont des sensilles
mécanoréceptrices pouvant être impliquées
dans l’équilibration.
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Fig.3.- Argyrodes
dracus :
pédicule et complexe supra-pédiculaire, vue
latérale gauche.
C,
céphalothorax avec la lyre
(1) - A, abdomen
avec l'archet (2) - L, organe en bourrelet - R,
lorum
(M.E.B.© A.Lopez)). |
A.Lopez a utilisé
comme
matériel d'étude plusieurs espèces d’Argyrodes
(Theridiidae)
(Ténérife, Guyane) ainsi qu’ Uroctea
durandi (Oecobiidae) (garrigues du St
Chinianais, Ouest de l’ Hérault, France) (Fig.3)
et les deux Metinae
souterrains Meta
bourneti Simon et Meta
menardi (Latr.)
(cavités
naturelles et mines des Avant-Monts, massif de la Montagne noire, ouest
de l’Hérault, France) (Fig.3).
Les Argyrodes ont
été examinés au
Laboratoire souterrain du CNRS (Note1) pour l’
ultrastructures des organes en
bourrelet et de l’appareil
« stridulatoire »,
celle des glandes en revanche nous ayant presque
«échappé». L'auteur a également
observé les organes en
bourrelet chez des Araignées
appartenant à diverses autres familles (Clubionidae,
Pisauridae, Agelenidae, Argyronetidae,
Araneidae, Theridiosomatidae, Linyphiidae, Archaeidae…) ; ils pourraient donc caractériser la
totalité de l’Ordre des
Aranéides.
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Fig.3.- Meta
bourneti Sim., à gauche (grotte de l'Hérault) et Uroctea
durandi Cl. (garrigue de l'Hérault), à
droite. P, région du pédicule |
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Fig.4.-
Pédicule d'Argyroneta aquatica Cl., vue dorsale. |
Fig.5.-
Pédicule de Meta bourneti,
vue latérale gauche . |
A, abdomen ; L, organe lyriforme en bourrelet ; La, partie antérieure de cet organe ; P, champ de pores ; R, lorum (M.E.B.© A.Lopez). |
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Fig.6.- Organe en bourrelet, détail : D, saillie de dendrite - Lf, lyrifissure - O, ombilic (M.E.B.© A.Lopez). |
Les neurones sont
toujours au nombre de deux pour
chaque lyrifissure. Ils ont
un corps volumineux, allongé (30
µm) et pyriforme, avec un noyau
rond (6 µm), clair,
nettement nucléolé et un cytoplasme basophile. Il s’en
détache deux prolongements :
l’un apical dendritique qui
gagne la fissure sus-jacente ; l’autre
basal axonique qui rejoint ceux des autres
neurones et participe ainsi
à la constitution d’un faisceau (Fig.)
ralliant le nerf du
pédicule.
Les autres cellules
(«satellites»)
de l’organe lyriforme sont
étroites, allongées, pourvues
d’un cytoplasme mal
délimité et d’un petit noyau
(4
µm), moins régulier, ovalaire, très chromatique,
sans nucléole
apparent. Elles entourent les neurones,
leurs
dendrites et sont donc
vraisemblablement
des cellules-envloppes.
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Fig.7.-
Coupe histologiqued'un organe en bourrelet (Meta bourneti). A,
nerfs - C, cuticule - E,
cellules-enveloppes - Lf, lyrifissures - N,
neurones (C.H.© A.Lopez).
|
2.3.1 -
Composante cuticulaire
Chacune de
ses
cavités est un compartiment dit externe creusé dans
l’exocuticule,
d’aspect «délité» et la mésocuticule.
Il est étroit, allongé comme la lyrifissure
elle-même, comme cloisonné et fermé en surface par
une membrane externe. Constituée par de l’épicuticule et
extrêmement mince, cette membrane correspondant
bien à celle des coupes histologiques, donc
au fond de la lyrifissure, et
s’invagine en un petit cylindre de
couplage au niveau de l’ombilic
(Fig. ). Par ailleurs,
le même compartiment externe est obturé dans sa partie
profonde par une deuxième membrane, la membrane
interne endocuticulaire.
Les
deux neurones correspondants
sont des cellules volumineuses
à
noyau arrondi,
pourvu d’un grand nucléole excentrique
et d’une chromatine
abondante, dispersée et en mottes.
Leur périkaryon
contient de nombreux organites :
vésicules de réticulum, appareil
de Golgi (dictyosomes)
et mitochondries (Fig.8).
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Fig.
8 - Argyrodes argyrodes,
neurone : D, dictyosomes - E, cellules
-enveloppes - N, noyau (M.E.T.© A.Lopez) |
Leurs
dendrites
comportent tous deux : un segment
proximal ou interne, riche
en
vésicules et en mitochondries ; une région ciliaire
rétrécie montrant 9
paires ou doublets de microtubules longitudinaux se
disposant en cylindre, lisses,
sans bras de dynéine ;
un segment distal qu’une gaine
scolopale dense commune aux deux
prolongements entoure au delà de la région ciliaire
(Fig.9).
Fait particulier, ces deux dendrites sont de
longueurs
inégales. Le plus court se termine sur la membrane interne. Le
plus long
renferme un corps tubulaire
constitué par un faisceau
longitudinal de microtubules
parallèles montrant une vague
striation transversale. Ce corps
est entouré par la membrane
dendritique, des granules
denses et enfin, la gaine
scolopale (Fig.10).
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Fig.9.- Argyrodes
argyrodes, régions ciliaires des
deux dendrites. |
Fig.
10 .- Argyrodes
argyrodes, dendrite long et son corps tubulaire. |
C, endocuticule ; Ci, régions ciliaires avec leurs 9 doublets en couronne - E, cellules-enveloppes - Ex, compartiment externe - In, compartiment interne - Mi, membrane interne endocuticulaire - S, scolopale - T, corps tubulaire (M.E.T.© A.Lopez) |
Les cellules-enveloppes,
encore par deux, l’une
interne
et l’autre externe, sont
très aplaties,
incurvées
et garnies de quelques microvillosités. Elles
entourent les
corps cellulaires des neurones, puis leurs dendrites,
la gaine scolopale et en
sont ensuite séparées
par un espace extracellulaire
large, évasé en
cloche,
s’ouvrant sous l’endocuticule....
(Fig.10).
2.3. 3- Unités
ultrastructurales
Il s’ensuit que l' organe sus-pédiculaire en bourrelet est un ensemble cohérent d’unités ultrastructurales identiques juxtaposées.
Chacune d’elles
se
compose de deux neurones, de deux cellules-enveloppes et d’une chambre
à deux compartiments : l’un interne ou profond
correspondant à l’espace extracellulaire sous-cuticulaire ;
l’autre externe ou superficiel en pleine cuticule, clos en surface par
la membrane externe épicuticulaire. Ils
sont séparés l’un de l’autre par
la membrane
interne endocuticulaire (Schéma).
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Schéma
d'une unité
ultrastructurale (d'après Barth, 1971). Ci, régions ciliaires - D, dendrites - L, lyrifissure - Me, membrane externe épicuticulaire - Mi, membrane interne endocuticulaire - O, ombilic - S, scolopale. En marron, cuticule ; en bleu clair, compartiment externe ou superficiel ; en bleu foncé, compartiment interne ; en vert, cellules-enveloppes ; en rose clair, dendrite long ; en rose foncé, dendrite court. |
Le
compartiment profond
loge les deux dendrites
inégaux, leur scolopale
et les deux cellules enveloppes.
Le plus court des dendrites se
termine
sur la membrane interne
tandis que le plus
long traverse cette même membrane, puis le compartiment externe
et aboutit
enfin à la membrane
externe. Il s’y insère en
doigt de gant, au centre même de la fente,
sur le cylindre de couplage
épicuticulaire.
Elles peuvent être isolées
dans
le tégument du pédicelle, y sont alors peu
visibles (Argyrodes), ou
se
réunissent en
organes anatomiquement définis
(Noirot &
Quennedey,1974) et présentant ou non des rapports
avec les organes en bourrelet.
Elle
met en
évidence des pores dispersés
ou plus souvent
groupés (agminés) sur le tégument
pédiculaire.
Ils
sont d’un diamètre variable (0,8
à 2,7 µm), arrondis ou triangulaires, simples ou
dédoublés, généralement dépourvus de
margelle et de niveau avec la surface. Groupés, ils forment 7
«aires poreuses»
ou champs de pores
médio-ventral, latéro-ventraux, antéro-dorsaux et
postéro-dorsaux correspondant respectivement aux
glandes
sus-mentionnées.
Dans le cas des Meta,
les
champs antéro-dorsaux sont en
rapport étroit avec l’extrémité antérieure
des organes en bourrelet dont
les fentes
s’associent avec des pores
excréteurs réunis autour de
ces fissures sur de gros
replis tégumentaires (Fig.).
Les autres champs restent à distance des organes en bourrelet,
leurs pores
s’éparpillant sur un tégument
pédiculaire mamelonné ou d’aspect gaufré.
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Fig.8 - Champs de pores (P) et lyrifissures (L) . O, ombilics (M.E.B.© A.Lopez) |
Chez les Meta et Uroctea, les organes
glandulaires
correspondent parfaitement aux champs de pores qui sont donc bien leurs
orifices excréteurs. Ils ont un aspect uniforme en microscopie
photonique, quelque soit le champ considéré.
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Fig. 9- Coupe histologique parasagittale du pédicule de Meta bourneti. |
A, abdomen - Gd, glande postéro-dorsale - Gv, glande latéro-ventrale - L, organe en bourrelet - M, muscle - N, nerf - P, pédicule (C.H.© A.Lopez) |
Chacun d’eux est recouvert par
une cuticule peu
épaisse (8µm), très sinueuse et
plissée. Il se compose des cellules
sécrétrices ou
adénocytes, de cellules
«satellites» et de
canalicules excréteurs
aboutissant aux pores (Fig.10 à
12). Ces
éléments doivent
être réunis en
unités fonctionnelles,
juxtaposées et moins
visibles ici que dans les glandules
isolées
(Argyrodes) où
elles sont en revanche bien individualisées.
|
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Fig. 10.-Glande
antéro-dorsale et organe en bourrelet |
Fig. 11.-
Glande
postéro-dorsale |
Fig.12.-
Détail
de la glande précédente |
A,
abdomen -
C, cuticule -Cd, cellules satellites (canalaires) - Cg,
cellules glandulaires
(adénocytes) - L, organe en bourrelet - M, muscle strié -
R, "réservoir" (C.H.© A.Lopez) |
Les
adénocytes sont de
grande taille (jusqu’à 70 µm),
étroits, allongés, pyramidaux et
présentent un
«réservoir» acidophile
également allongé (10 à 20 µm) (Fig.10,12).
Ce «réservoir»
correspond à une invagination
apicale de la cavité
extracellulaire. Elle est bordée par
des microvillosités convergeant
vers
un canalicule récepteur axial
(appareil
terminal) dont la
paroi fenestrée présente un aspect de
«crible» spongieux. Le noyau
est
central, vésiculeux (10 µm)
et renferme une chromatine
dispersée. Le cytoplasme
paraît
très découpé dans sa partie basale, probablement
par des replis profonds du plasmalemme.
Il renferme
des sacs et vésicules de réticulum endoplasmique en
partie granulaire, des grains de
sécrétion et des
mitochondries allongées
(Fig. ).
Les cellules
satellites ou canalaires
s’intercalent entre les adénocytes
et paraissent
plus nombreuses
sous la cuticule
(Fig. 10 à 12). Individualisée par un
petit noyau anguleux, dense
et
« tigré » pourvu d’une chromatine en gros
blocs, chacune d’elles entoure
vraisemblablement un canalicule
excréteur
simple faisant suite au récepteur
et l’enveloppe jusqu’à la
cuticule qu’il traverse
ensuite pour s’ouvrir à son pore.
De
plus, les
fentes de leur partie cuticulaire se
présentent comme d’authentiques lyrifissures.
On sait que ces dernières,
appelées aussi
«organes en fente», ne se
rencontrent que dans
la classe des Arachnides et en sont caractéristiques. Elles
sont
isolées, groupées ou composées
et portent alors, dans ce dernier cas,
le
nom
d’organe lyriforme, leur
ensemble et leur
pourtour évoquant les cordes et le cadre d’une lyre ou d’une
harpe.
Les
lyrifissures isolées
étaient essentiellement signalées sur le corps des
Araignées (prosoma et opisthosoma, pédicule compris). En
revanche, les organes
lyriformes n’avaient été décrits
que sur les seuls appendices,
près de leurs
articulations, et mal interprétés au
niveau du pédicule
(Barth
& Libera, 1970 : préparations
éclaircies chez une seule espèce), jusqu’à
ce que Lopez prouve par l’histologie et l’ultrastructure que ce
dernier en est aussi pourvu régulièrement.
Les organes
sus-pédiculaires en bourrelet sont donc bien des
organes
lyriformes.
Ils font partie
des
sensilles
mécanoréceptrices,
organes spécialisés dans la perception des stimuli
externes qui s’exercent sur la cuticule
tégumentaire chitineuse,
véritable « exosquelette ».
Dans
le cadre général de sensilles
mécanoréceptrices, les organes
lyriformes se
rattachent plus spécialement aux
mécanorécepteurs cuticulaires de Mac Iver
(1975),
formations associant de même une composante
chitineuse ou
cuticulaire, des cellules
sensorielles ou neurones
et des cellules
enveloppes.
Leurs
dendrites
neuronaux renferment toujours un corps tubulaire,
structure
éminemment caractéristique des sensilles
d’Arthropodes
décrite pour la première fois par Thurm
(1964) chez
l’Abeille domestique. La
composante cuticulaire peut être un poil ou ses
dérivés (sensilles
à poil des Araignées,
Crustacés et Insectes), un dôme
chitineux (sensilles
campaniformes des Insectes) et, dans le cas présent, une fente
ou lyrifissure. Ils
semblent en fait se
rapprocher surtout des sensilles
campaniformes,
leurs homologues chez les Insectes (Pringle,1955),
dont le neurone
est cependant toujours unique
(MacIver,1975) (Schéma
) alors que
l’innervation est multiple , au moins double, chez tous les
Arachnides
(Araignées, Scorpions, Acariens…).
Les organes
lyriformes pédiculaires entrent donc dans le
même cadre
que les unités
d’ «archet» du complexe
supra-pédiculaire ("appareil
stridulatoire") et les sensilles
gonoporalesde l' appareil
épigastrique.
4.1.2 -
Les glandes
pédiculaires se rattachent toutes à la classe
3 décrite par Noirot
et Quennedey (1974,1991) dans leur
étude sur les
Insectes. Qu’elle soit isolée ou fasse partie d’un organe
anatomiquement défini, chaque
unité fonctionnelle est
un ensemble cohérent d’au moins deux cellules,
glandulaire et du
canal, réunies en
«organule», formant peut-être un groupe
isogénique clonal et donc
nées d’une seule cellule-souche
épidermique (Noirot
&
Quennedey, 1991). Le
système excréteur débute dans la cavité
extracellulaire de l’adénocyte par une
portion réceptrice et y
fait partie de l’ appareil
terminal, dispositif
rencontré dans les autres glandes
tégumentaires
d’Araignées.
4.2- Au point de vue fonctionnel
4.2.1- Les
organes lyriformes sont des
mécanorécepteurs, structures
sensorielles percevant
une déformation mécanique du corps soit
par des
forces internes qu’engendre l’activité musculaire, soit, dans
leur cas particulier, par des
stimuli externes commes
les contacts, les vibrations et surtout la pesanteur.
Comparables à des « jauges de contrainte »
biologiques (Barth,1981)
dont le
« design » multiunitaire accroit la
sensibilité, les organes
lyriformes du
pédicule
détecteraient dans ce dernier tout stimulus
comprimant les fentes
perpendiculairement à leur axe comme dans
les appendices (Barth, 1972). Le stimulus
modifierait l’
incurvation de la membrane externe
(épicuticulaire) et
exercerait une poussée ou une
traction sur le dendrite
sous-jacent, sa membrane et la gaine
scolopale.
Le corps tubulaire serait
ainsi excité, soit par compression au
travers de la membrane dendritique
(Thurm,
1964), soit par étirement de cette dernière sur le faisceau de microtubules
(Rice &
al.,1973), ce qui entrainerait une
ouverture de ses canaux ioniques
et la dépolarisation (signal
électrique).
L’axe
des lyrifissures étant
à peu près transversal par
rapport au pédicule,
on peut concevoir que les
stimuli mécaniques proviennent de l’abdomen et (ou) du prosoma lorsque
ces
deux tagmes se
déplacent l’un vers
l’autre en télescopant le grand axe pédicellaire.
Il est possible aussi que l’abdomen comprime
les fentes par son surplomb
antérieur
lors de distorsions latérales et surtout, que la
pesanteur sollicite les deux organes
lyriformes. Ces derniers
joueraient alors un rôle de récepteurs de
gravité, maintenant par voie réflexe l’
Araignée dans sa position habituelle dont on
sait qu’elle peut orienter sa face ventrale vers la bas ou, très
curieusement, vers le haut. Une
association est peut-être effective chez les Argyrodes
avec le complexe
supra-pédiculaire ("appareil
stridulatoire").
4.2.2-
Les
glandes doivent élaborer une
sécrétion continue
ou intermittente
pouvant soit lubrifier le
pédicule lorsqu’il entre en contact dans ses
déplacements avec le prosoma
et (ou) l’abdomen,
soit
être de nature phéromonale. Dans ce dernier cas, l’existence de
glandes
chez tous les exemplaires de Meta (mâles,
femelles, immatures)
et peut être aussi d'Uroctea, ne
serait pas
en faveur d’un rôle
d’attraction sexuelle mais plutôt de reconnaissance
intraspécifique comme dans les organes segmentaires.
Nous n'avons par
ailleurs aucune preuve
de la synergie des glandes
et des
organes lyriformes
alors qu’une association
anatomo-fonctionnelle de sensilles
et organes glandulaires
semble plus vraisemblable dans le cas de l' appareil épigastrique.
4.3-
Au
point de vue
ontogénique.
La
présence dans le pédicule
d’organes lyriformes et de glandes semble pouvoir accréditer
l’hypothèse de sa nature segmentaire. On le
considère en
effet comme un véritable somite
(Savory,
1928) que la plagula et
le lorum chitineux renforcent
et individualisent. Ce premier segment
opisthosomal (Millot,1968), somite
prégénital ou VIIeme somite
des Arachnides (Savory, 1977)
aurait une existence temporaire, ne persistant que chez les
Araignées et les Ricinuléides.
Les glandes
pédicellaires rappellent trop
les organes
segmentaires des bases
d’appendices prosomatiques
pour ne pas être
considérées comme une preuve assez convaincante. Quant
aux organes lyriformes,
typiques des articles, ils
pourraient bien
traduire l’incorporation d’appendices
éphémères
apparus lors du développement dans le somite pédiculaire.
Note 2 :Les Arachnologistes US avaient presque tous négligé l’anatomie interne des Araignées pour leurs études systématiques, biologiques et phylogéniques lorsque l'auteur a réalisé ses travaux. De même, l'anglophone allemand Foelix, du moins dans la première édition de son ouvrage(1982), a fait l'impasse sur les découvertes préexistantes d' A.Lopez,
Bibliographie
Barth,
F.G. &
W.Libera, 1970.-Z.morph.Tiere, 68, p.343-369.
Foelix,R.F,1982 - Biology of
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Kaston,
B.J., 1935.- J.Morphol.,58,1,
p.169-209.
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Bull.Soc.Et.Sci.nat.Béziers, N.S., XIV (55), 1993-1994, p.32-37.
Lopez,A.,1994b
(avec L.
Juberthie-Jupeau). –
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Lopez,A.,1996b (avec
L. Juberthie-Jupeau). –
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Mc
Iver,
S.B.,
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Millot,J.
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Pringle, W.S., 1955.- J.Exp.Biol., 22, p. 270-278.
Rice, M.J., Galun,R. &
L.H.Finlayson,
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Savory, T.,1928.- The Biology of Spiders. Sidgwick & Jackson, Ltd., London.
Savory, T., 1977.- Arachnida. Academic Press, New York- San Francisco.Thurm,U.,1964.-
Science,
145, p.1063-1065.