Le tégument : une interface organisme-milieu impliquée dans les échanges | ||
---|---|---|
Précédent | La diversité structurale et l'unité fonctionnelle des téguments des animaux | Suivant |
Les organismes animaux sont des systèmes ouverts du point de vue thermodynamique. Ils réalisent des échanges de matière et d'énergie avec leur milieu de vie. Ils reçoivent et émettent également des informations de et dans leur environnement.
En relation avec leur métabolisme, les animaux effectuent des échanges gazeux respiratoires avec leur milieu de vie. Ils consistent en une absorption de dioxygène et un rejet de dioxyde de carbone. De nombreux animaux possèdent des organes spécialisés dans la réalisation de ces échanges, branchies ou poumons par exemple. Les Planaires et les Lombrics en sont dépourvus. Leurs échanges gazeux respiratoires sont effectués à travers le tégument par un processus de diffusion passive, selon les gradients de pressions partielles. La faible épaisseur de l'épiderme ainsi que sa surface relativement élevée favorisent la diffusion. Les vaisseaux sanguins sous-tégumentaires du Lombric, amenant un sang chargé de dioxyde de carbone et évacuant un sang riche en dioxygène, contribuent au maintien des gradients de pressions partielles et de même favorisent la diffusion. Sans être le site majeur des échanges gazeux respiratoires, le tégument des Lissamphibiens y contribue.
Les animaux prélèvent également dans leur milieu de vie des aliments leur apportant matière organique et énergie. Le plus souvent, ils possèdent un appareil digestif assurant la prise alimentaire, la digestion et l'absorption. Il existe des animaux dépourvus d'appareil digestif, généralement parasites, comme le Ténia, un Platheminthe, ou la Sacculine, un Euarthropode. Ils obtiennent les molécules organiques nécessaires à leur métabolisme par absorption à travers leur tégument. Ils pratiquent une forme de prise alimentaire appelée osmotrophie.
L'absorption d'eau peut également être effectuée à travers le tégument. Les animaux vivant en eau douce comme certaines Planaires et certains Téléostéens, possèdent un milieu intérieur hyperosomotique par rapport à leur milieu de vie. En conséquence, l'eau entre passivement dans le milieu intérieur par osmose. Inversement de l'eau peut être éliminée au niveau du tégument. Les glandes sudoripares des Mammifères produisent un liquide riche en eau, la sueur. À la surface de l'épiderme, l'eau est évaporée. L'évaporation de l'eau, passage de l'état liquide à l'état gazeux, consomme de l'énergie. La sudation est un processus qui permet de réduire la température corporelle en relation avec le caractère endothermique de l'évaporation.
Le tégument est aussi le siège de nombreux échanges d'informations avec le milieu extérieur. Il comporte de nombreuses cellules sensorielles, insérées dans l'épiderme chez les Cnidaires, les Planaires et les Annélides par exemple, et associées à des soies chez les Euarthropodes. Des terminaisons nerveuses sont localisées dans le derme des Vertébrés comme les récepteurs de Merkel, les corpuscules de Pacini et les corpuscules de Krause. Les récepteurs sensoriels associés au tégument sont des extérocepteurs sensibles à des stimulations mécaniques, thermiques ou chimiques.
Inversement, le tégument produit des messagers chimiques, en particulier des phéromones.
Le milieu aérien contient généralement peu d'eau, présente sous forme de vapeur d'eau. Le milieu intérieur des animaux y vivant est à l'inverse riche en eau liquide. En conséquence, l'eau tend à s'évaporer à travers les surfaces corporelles et en particulier le tégument. Le tégument des Euarthropodes aériens comporte une couche de cire, hydrophobe. L'exocuticule, en raison de la présence de sclérotines l'est également. Les Vertébrés aériens possèdent pour leur part une couche cornée, composée de kératine de même hydrophobe. En relation avec cette propriété, le tégument empêche les échanges d'eau entre les milieux extérieur et intérieur. En milieu aérien, ce sont les pertes d'eau qui sont ainsi limitées, réduisant les risques de dessiccation. En eau douce, ce sont les entrées d'eau par osmose qui sont limitées.
De la même manière, la température du milieu extérieur est généralement différente de celle du milieu intérieur. Le gradient thermique conduit à des échanges de chaleur entre les deux milieux. Les animaux homéothermes comme les Mammifères et les Oiseaux maintiennent leur température corporelle à une valeur stable. Les échanges de chaleur entre l'organisme et le milieu de vie sont généralement limités grâce à la présence d'une couche isolante présente au niveau du tégument. Il s'agit d'une couche d'air emprisonnée dans le pelage ou le plumage en milieu aérien, ou de tissu adipeux situé en profondeur dans le derme.
La coloration du tégument contribue également à la réduction des échanges de chaleur, une couleur claire favorisant la réflexion.