Travaux pratiques
COMMUNICATION HORMONALE


Larves asticots de mouche

Le cycle de développement de la mouche Calliphora erythrocephala est présenté ci-dessous :

Evénements :  Ponte
Eclosion
mue larvaire
mue larvaire
arrêt de l'alimentation
mue 
nymphale
mue imaginale
Stades :
Œuf
 embryon larve 1 larve 2 larve 3
nymphe
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.
 
 

Larve asticot 
(dernier stade)
Pupe

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

  • Découper 30 fragments de 10 cm dans du fil de coton (fil à coudre).
  • Prélever 30 asticots mobiles présentant une petite tâche près de la partie antérieure.
  • 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)
  • 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.
  • 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.
  • 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


  • 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
  • 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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