Muscles antagonistes : muscles agissant à l’opposé l’un de l’autre.
Péréiopodes : pattes ambulatoires se trouvant sur la partie inférieure du céphalothorax. Il y en a 5 paires, d'où le nom de décapode (10 pieds).
Appendice : expansion sur le côté mobile et articulé du corps des arthropodes (ce groupe tire justement son nom de ces éléments, « arthropodes » signifiant pattes articulées ).
Mouvement dorsoventral : mouvement qui va du dos au ventre.
Mouvement antéropostérieur : mouvement selon un axe qui va de l’avant vers l’arrière.
Métamère : en général, désigne le territoire d'innervation motrice ou sensitive qui dépend d'un nerf rachidien.
Les crabes peuvent se déplacer de différentes façons : en marchant, en courant ou en nageant.Les crustacés décapodes, qui ont un céphalothorax aplati et un abdomen réduit, ont une locomotion latérale. Les crabes ont dix pattes, ils possèdent quatre paires de pattes locomotrices pointues (les 2ème, 3ème, 4ème et 5ème péréiopodes). La première paire de péréipodes s’est transformée en pince, et est utilisée pour s’alimenter et se défendre. Chaque appendice du crabe est constitué de six segments inégaux. Un appendice comprend six articulations ; les trois mobiles (C-B: coxo-basipodite, M-C: méro-carpopodite, P-D: prodactylopodite) assurent des mouvements dorsoventraux : on parlera d’élévation ou d’abaissement pour C-B, d’extension et flexion pour M-C et d’ouverture ou de fermeture pour P-D. Et les autres (T-C: thorax-coxopodite, I-M: ischio-méropodite, C-é-P: carpopropodite) assurent des mouvements antéro-postérieurs.
Schéma montrant les différents péréipodes du crabe
Pour faciliter le mécanisme de la marche du crabe, vu la complexité anatomique des membres, Bethe, un physicien, a pris le déplacement du crabe vers la droite. Il a nommé les appendices locomoteurs de l'avant vers l'arrière R1 R2 R3 R4 à droite, L1 L2 L3 L4 à gauche (ce qui correspond au péréiopodes de 2 à 5). Il a analysé la coordination des pattes entre elles grâce à des photographies en vue de dos. Deux marches ont été ainsi déterminées : la première se caractérise par une alternance de l'activité d'un membre par rapport à l'autre; la prise d'appui au sol est assurée suivant un double quatuor alterné : R1 L2 R3 L4 et L1 R2 L3 R4; l’une des pattes d'un même métamère thoracique est sur le sol pendant que l'autre est en l'air. La deuxième marche correspond à des séquences plus rapides et se décompose en trois parties: L2 R1 R4 puis L3 R2, et enfin L1 L3 R4. Les membres extenseurs 1 et 4 d'un même côté puis de l'autre se déplacent en phase. Les appendices centraux 2 et 3 répondent l’un après l'autre.
Suivant le sens de la marche latérale, les appendices locomoteurs du crabe se trouvant du coté de la direction du déplacement vont s’appeler membres épidromiques, ceux se trouvant de l'autre côté du céphalothorax vont se nommer membres apodromiques.
Pour chaque patte, la marche se résume en une oscillation extension-flexion, l'un des mouvements est en contact avec le sol, le second se produit au dessus de ce sol. Le mouvement est toujours plus bref en l’air que sur le sol. La locomotion peut se résumer à une action simultanée de l'élévation de base, de la flexion et de la fermeture pour un appendice apodromique, de l’abaissement, de l'extension et de l'ouverture pour un membre épidromique; chacune de ces séries de mouvement est séparée par la contraction des muscles antagonistes.
Même si on sectionne un ou deux appendices, les crabes s’habituent immédiatement.
Lorsque la marche s’accélère, le temps passé par chaque patte au-dessus du sol diminue, les séries s’imbriquent davantage, et les deuxième et quatrième péréiopodes fonctionnent de manière synchronisée.
Leurs pinces ne les gênent pas pour se déplacer.
Ils sont gênés par leur physionomie. Puis nous savons, par rapport à leur anatomie, qu’ils possèdent un abdomen atrophié replié sous le céphalothorax. Donc cela les pousse à marcher de travers, même si certains peuvent marcher vers l’avant et vers l’arrière.
2- Expérience :
Le crabe marche de travers, ce que nous voyons dans cette vidéo :
On place le crabe dans un couloir, un labyrinthe formé par des bordures, la tête placée vers l’embouchure du couloir, afin de l’inciter à marcher vers l’avant en l’empêchant de se tourner. Le crabe marche droit, puis dès qu'il en a l'occasion il se tourne pour se déplacer de côté.
Donc le crabe peut se déplacer vers l'avant, mais avec difficulté et en y étant obligé.
Tout d’abord, nous essayons de forcer les pattes du crabe à fonctionner vers l’avant.
Nous observons que ses articulations peuvent difficilement aller vers l'avant, et se cognent lorsqu'on les force à le faire.
Ensuite nous disséquons le crabe.
Protocole de dissection :
- Placer le crabe dans le bac à dissection
- Détacher ses pattes soigneusement
- Décomposer une des pattes en ses différents segments
- Disposer le tout sur le bac
Nous regardons ses articulations mobiles. Les pattes sont composées de 5 articulations, qui se déplacent toutes vers le côté.
Articulations séparées d'une patte
Pour finir, nous allons comparer un de ses muscles atrophiés d’une patte locomotrice à un muscle d’une de ses pinces.
Muscle d'une pince
Nous constatons en faisant bouger les pattes comme si le crabe se déplaçait que la pince contient des fibres musculaires obliques, donc qui sont plus grandes que si elles étaient droites, ce qui fait qu’elles ont une plus grande latitude.
Muscle d'un membre
Et les pattes ont leurs fibres musculaires qui sont parallèles à la carapace entourant le muscle. Donc les pinces ont une grande force que les pattes. Nous savons aussi que l’atrophié des muscles se traduit par une diminution de la taille du muscle. Comme c’est le cas, le muscle devient plus faible puisque sa capacité de créer de la force est liée à sa masse.
Pour mieux présenter les articulations des membres locomoteurs, nous avons créé une maquette représentant une des pattes du crabe.
Maquette représentant un membre
Sur cette maquette, les articulations fonctionnent sur le côté et peuvent difficilement aller vers l'avant.
L'intérieur de la carapace
Et à l'intérieur de la carapace fabriquée, nous avons représenté le muscle et ses fibres musculaires parallèles à la carapace qui l'entoure, avec un élastique.
Donc les muscles des membres locomoteurs sont atrophiés, le crabe a des difficultés à se déplacer vers l'avant, ses articulations étant faites sur le côté. Ce qui fait que le crabe a la plupart du temps un déplacement latéral, sauf lorsqu'il est nécessaire pour lui de marcher vers l'avant. De plus, ses pinces ne le gênent en aucun cas pour marcher droit devant lui.
