| Travaux pratiques
COMMUNICATION HORMONALE
 
Larves asticots de mouche
Le cycle de développement de la mouche Calliphora erythrocephala
est présenté ci-dessous :
| Evénements : |
Ponte |
Eclosion
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mue larvaire
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mue larvaire
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arrêt de l'alimentation
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mue
nymphale |
mue imaginale |
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Stades :
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Œuf
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embryon |
larve 1 |
larve 2 |
larve 3 |
nymphe
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imago |
Au cours de la mue nymphale, la larve mobile (asticot) qui a
cessé
de se nourrir se transforme en nymphe immobile. La mue nymphale est
marquée
par une modification de la forme du corps de l'asticot qui prend
l'aspect
d'un tonnelet en raison de la contraction des muscles longitudinaux et
du tannage de la cuticule qui se teinte en brun foncé et durcit.
Ces transformations aboutissent à l'immobilisation de la larve.
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Larve asticot
(dernier stade)
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Pupe
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Comme les transformations affectent des organes différents au
même moment, on a émis l'hypothèse que leur
déclenchement était
dû à l'effet d'une substance chimique, une hormone de mue,
diffusant à partir d'un organe émetteur vers les tissus
cibles.
Les expériences ci-dessous sont destinées à tester
cette hypothèse.
Principe
Chez l'asticot, les liquides internes, l'hémolymphe,
circulent librement autour des différents organes : il n'y a pas
de vaisseaux sanguins pour les canaliser. Lorsqu'une ligature serrée
est mise en place sur une larve, elle empêche la circulation de l'hémolymphe.
Si une hormone est contenue dans l'hémolymphe, elle ne pourra pas
circuler entre les compartiments séparés par la ligature.
La partie antérieure de la larve contient les centres nerveux
et des glandes endocrines. Par des ligatures judicieusement placées,
on peut isoler cette région des régions voisines. Les emplacements
des ligatures sont indiqués sur la figure en bas de page : L1 (segments
2-3), L2 (segment 5), et L3 (postérieur).
Protocole
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Découper 30 fragments de 10 cm dans du fil de coton (fil à coudre).
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Prélever 30 asticots mobiles présentant une petite tâche
près de la partie antérieure.
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Préparer un nœud avec un fil et le fermer autour d'un asticot à
la hauteur du cinquième segment (L2 sur la figure) en serrant fermement
mais progressivement pour ne pas blesser l'animal.
Ligature au milieu du corps
(noter le noeud plat)
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Faire un nœud plat. Il est impératif de vérifier le sens
de croisement du fil car seul un nœud plat empêchera le fil de se
desserrer. Si vous ne savez pas comment faire un noeud plat, consulter la page :
http://www.didier-pol.net/2lig.htm
- Couper le fil en excès à 0.5 cm du nœud.
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Recommencer la même opération pour 9 autres asticots et les
placer dans une boîte de Pétri (boîte 1). Marquer sur
le couvercle l'emplacement de la ligature, la date et le nom de l'expérimentateur.
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Recommencer les mêmes opérations sur 10 autres larves en plaçant
la ligature entre le deuxième et le troisième segment (L1
sur la figure) et mettre les asticots dans la boîte 2.
Ligature à l'avant du corps
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Recommencer les mêmes opérations sur 10 autres larves en plaçant
la ligature un peu en arrière de la moitié du corps (L3 sur
la figure) et mettre les asticots dans la boîte 3.
Ligature à l'arrière du corps
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Placer 10 larves non opérées dans une quatrième boîte
(témoin).
Placer les boîtes de Pétri dans une boîte en carton
placée à température ambiante pendant quelques jours.
Les résultats sont observables à la séance suivante.
Voir
détail de la technique de ligature
Interprétation des résultats
1- Compter le nombre de pupes dans la boîte témoin.
Ajouter vos résultats à ceux des autres groupes et calculer
le pourcentage de pupes par rapport au nombre initial d'asticots.
2- Décrire les résultats obtenus
pour les boîtes 1 à 3. Quelle partie du corps a subi la mue
nymphale et quelle partie n'a pas été transformée
dans chaque cas ?
3- En additionnant vos résultats avec ceux
des autres groupes, calculer le pourcentage de pupaison dans les trois
expériences.
4- Analyser les résultats obtenus pour déterminer
si l'hypothèse formulée au départ a été
vérifiée.
5- Sachant que vous disposez d'ecdysone, proposer
une expérience complémentaire de contrôle.
Schéma du dernier stade larvaire
L1, L2, L3 : emplacement des ligatures
Larve asticot de la mouche Calliphora erythrocephala
1 à 11 : numéros des segments ; X : emplacement des centres
nerveux et glandes endocrines ; TD : tube digestif vu par transparence
Voir des résultats
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