Biologie des Animaux, chapitre 13 PDF

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Note de cours...

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Chapitre 13 : LES OISEAUX

I) Caractéristiques générales A) Points essentiels Vertébré amniote, tétrapodes bipèdes (membres antérieur transformé en aile), homéotherme/homotherme (capable de réguler leur température corporel), Corps recouvert par une structure qui leur est spécifique La Plume, mâchoire recouverte par un étui corné (Bec = ramphotèque) II) Le tégument et phanère associés A) Aspects généraux du tégument Le tégument des oiseaux est : -

-

Peut épais Faiblement kératinisé Pas de glande à l’exception des glandes uropygiennes (situé au niveau du croupion). Ces glandes sécrètent une substance grasse, et les oiseaux frotte leur bec sur ces glandes, puis il lisse leur plume pour les recouvrir de cette substance graisseuse, permettant alors d’imperméabiliser leur plumage. Elles ont un autre rôle, elle possède un précurseur de la vitamine D, qui soumit au UV se transforme en vitamine D. Ainsi les oisillons qui vont lisser leurs plumes, vont indirectement ingérer cette vitamine qui vas contribuer au développement du squelette. L’ablation de ces glandes se traduit chez les oisillons par un développement dégrader du squelette, d’où un aspect rachitique des individus. Présence de structures fortement kératinisées = Phanère. Localisé à la surface du corps. Chez les oiseaux il en existe plusieurs types : - le BEC, - Les Griffes, - la Plume.

B) Le bec et régime alimentaire.

Présentons un des phanères caractéristiques des oiseaux, le bec ou ramphotèque). Chez les oiseaux en fonction de la forme du bec il est possible de déterminer dans une certaine mesure, le régime alimentaire des oiseaux. Bec pointu en forme de poignard : => Piscivore = nourrie de poisson. Bec plat à lamelles latérales : => Filtreur = nourrie de particule organique ou d’anamicule représenter essentiellement par de petit invertébré. Bec court et crochu : => Carnivore comme chez les rapaces

Bec droit et fort en ciseaux à bois : => creuse le bois (pour chercher des larves d’insecte) Bec court et conique : => Granivore (ce nourrie de graine) Bec moyen droit parfois en « pioche » : => Omnivore

C) Ecaille et griffe 1- Ecaille corné Le deuxième type de phanère est représenté par les écailles et les griffes. Les écailles des oiseaux sont du même type que les écailles des reptiles et ce localise au niveau des pattes. On peut cité le cas particulier chez les coqs de l’ergot (flèche rouge). Il ne sagit pas d’un doigt mais d’une écaille hypertrophiée.

2- Les Griffes Les griffes correspondent à des étuis carnés recouvrant la dernière phalange.

D) La plume 1- Structure

Le dernier type de phanère, spécifique des oiseaux est la plume. La plume présente un axe centrale appelé Rachis. Ce rachis porte des Barbes plus ou moins unis entre elles, dont l’ensemble forme l’Etendard ou l’éxcilum. L’axe dépourvue de barbes forme le Calamus ou hampe. Au niveau de ce calamus on peut observer un Ombilic inférieur et un Ombilic supérieur. L’étendard ou vexcilum, est une structure d’ordre 3. La structure primaire appelé barbe porte des Barbulles qui elles-mêmes portent des Barbicelles. Ces barbicelles présentent des sortent de crochets qui assure la cohésion de l’ensemble des barbes.

2- Les différents types de plumes

Il existe différents types de plumes : 1er type : Plume du vol que l’on nomme différemment en fonction de leurs localisations. - Sur les ailes = Régimes - Sur la queue = Rectrices

2ème type : Plume de contour ou Penne.

-Plume les plus externe = Tectrices (différentes des plumes du vol par la présence à la base du rachis de barbe libre), elles ont surtout un rôle d’imperméabilité. - Sous les Rectrices = Plume de duvet, l’étendard de ces plumes ne présente aucune cohésion, ces plumes ont un rôle dans l’isolement thermique. - Filoplume : étendard réduit à sa plus simple expression. Leurs rôles n’est pas véritablement défini.

III) Le squelette A) Squelette axial

Chez les oiseaux le squelette axial présente une régionalisation relativement complexe. Les vertèbres cervicales : débute par l’atlas et l’axis permettant une articulation complète de la tête sur la colonne vertébrale. Le nombre de vertèbre cervicale varie considérablement d’une espèce à l’autre il suffit de comparer le cou d’un signe à celui d’un moineau. Les vertèbres thoraciques : en relation avec la cage thoracique présente la particularité d’être soudé entre elles. Ce renforcement de la cohésion des vertèbres thoraciques constitue une forme d’adaptation au vol. Les vertèbres, soudées, permettre de consolidé la colonne vertébrale face aux forces de tractions exercé par la puissante musculature intervenant dans le vol. L’autre spécificité de la colonne vertébrale des oiseaux est la présence d’un : Synsacrum : résulte de la fusion des dernières vertèbres thoraciques, des vertèbres sacrées et des premières vertèbres caudales. Le synsacrum est une adaptation au vol, à l’atterrissage. En effet lors de l’atterrissage le choc est plus ou moins violent et cette fusion des vertèbres permet donc de consolidé la colonne vertébrale. Vertèbres Caudales : les autres vertèbres caudales sont articulé, la dernière est appelé Pygostyle, qui est très mobile, car c’est sur cette vertèbre que s’incère les plumes de la queue.

B) Cage thoracique

La cage thoracique des oiseaux présente également des particularités liées au vol. Les cotes sont formées chacune de 2 segments : 1er segment : on observe une prolongation osseuse orienté vers l’arrière et reposant sur le segment n+1. Cette prolongation osseuse est appelée Processus Uncine. Cette structure permet d’augmenter la cohésion des vertèbres entre elles, assurent ainsi une consolidation de la cage thoracique afin de faire face aux puissants muscles des ailes. 2ème segment : Sternum => Brechet C) Ceintures 1- Ceinture pectorale (scapulaire)

La ceinture pectorale présente elle aussi des particularités liées au vol : La Scapula : forme de sabre repose entièrement sur les côtes de la cage thoracique assurant ainsi une très bonne assise de la ceinture. Le Coracoïde : Os massif qui est plus ou moins soudé avec le sternum.

Ces 2 os Scapula et Coracoïde par leurs dispositions et leurs développement important assure une véritable cohésion de la ceinture permettant de renforcer et de stabilisé l’articulation de ailes lors du battement d’aile. Les Clavicule x2 : Ce soude à leur extrémité formant un os en V appelé fourchette. Cette fourchette relativement souple agit comme un ressort et contribue dans une certaine mesure au relevé des membre antérieur vers le haut.

Associé directement ou indirectement à cette ceinture pectorale deux puissants muscles intervienne dans le vol : Le muscle pectorale et le muscle supra coracoïde. Il est plus difficile d’abaisser l’aile ou de la relevé durant le vol ?

Le quelle de ces 2 muscles permet l’abaissement des ailes et le quelle permet la remonter des ailes ? Muscle pectorale = abaissement des ailes Muscle supra coracoïde = remonter les ailes

2- Ceinture pelvienne

La ceinture pelvienne est formé de 3 os spécifiques : Ilion (face dorsale) Ischion (face ventrale) Pubis (face ventrale) Ces trois os sont soudés, c’est une fois encore une adaptation à l’atterrissage, celui-ci étant plus ou moins violant cette soudure des trois os permet de consolidé cette ceinture.

D) Squelette appendiculaire 1- Membre antérieur

On retrouve les trois segments du membre chiridien : Le stylopode, le zeugopode et l’autopode. Ce membre présente des adaptation au vol. Quelle sont les caractéristiques de ce membre en relation avec le vol ? La principale caractéristique est l’allongement de l’autopode, cette allongement de l’autopode permet chez les oiseaux d’augmenter la surface d’insertion des plumes appeler rémiges primaire. La diminution du nombre de doigts vas également dans le sans de cette adaptation. Le zeugopode est aussi relativement important afin d’assurer une zone importante d’insertion des plumes appelé rémiges secondaire.

2- Membre postérieur : position sagittale

Les membres postérieur chez les oiseaux sont en position sagittale, cela signifie que le membre est localisé non pas latéralement comme chez les reptiles mais sous le corps. Cette position confère de nombreux avantage. En effet le point du corps repose entièrement sur l’axe de soutien du membre ce qui entraine un effort beaucoup moins important pour soutenir le corps au dessus du sol. En d’autre terme lors du déplacement l’énergie serra uniquement consacré au mouvement du membre et non plus comme chez les reptiles au maintien du corps au dessus du sol et au mouvement du membre. IV) Le système nerveux et organe sensoriels A) L’encéphale

Ici encore certaine caractéristique sont lié au vol. L’encéphale présente un développement très important des hémisphère cérébraux, ceci n’est que la confirmation du processus de télencéphalisation apparut chez les reptiles. Comme chez les poissons on observe un développement important du cervelet lié au fait que durant le vol les oiseaux ce déplace dans un espace à trois dimension. En revanche les lobes olfactif sont réduit, on parle de microsmie, témoignant ainsi que le sens de l’odorat est peut développé chez les oiseaux. En revanche les lobes optique appelé également chez oiseau et les mammifère, tubercule bijumeaux, concerne un fort développement, on parle de macroptie indiquant ainsi que chez les oiseaux la vision est bien développé. B) L’œil

La vision en relation avec les tubercules bijumeaux, est effectivement un des sens bien développé chez les oiseaux. Plusieurs caractéristique de l’œil des oiseaux permettre de répondre au faite qu’ils sont capable de repérer une proie en plein vole. Première élément de réponse : La taille de la pupille ; qui est très large permettant ainsi un fort éclairement de la rétine. A cela s’ajoute au niveau de la rétine une dépression appelé Fovéa centralis, présente une forte concentration de cellule visuel appelé (cônes) augmentant considérablement l’acuité visuel des oiseaux. Cela dit cette Fovéa centralis ne permet qu’une vision binoculaire relativement réduite, en effet la poule est obliger de tourner latéralement la tête pour observer le sol.

Chez les rapaces, cette vision est optimisé avec une seconde fovéa appelé Fovéa latérales. Outre une seconde forte concentration de cellule visuel, cette deuxième fovéas permet d’élargir le champs de vision binoculaire. De plus chez les rapaces, cette amélioration de la vision binoculaire est augmenter par une frontalisation de l’œil, qui est totale chez les rapaces nocturne (ex : La chouette). La vision est alors de 180°.

V) Appareil circulatoire et respiratoire A) Le cœur : une compartimentation totale

C’est chez les oiseaux que la compartimentation du cœur est totale, on peut réellement parler d’un cœur gauche assurant la circulation du sang oxygéné et d’un cœur droit que l’on pourrai qualifié de cœur veineux puisque seul du sang carbonaté travers cette partie droite du cœur. B) Les Poumons

Les oiseau vol haut dans le ciel, pourtant à plus de 4 000m d’altitude l’oxygène est plus rare et donc le moindre effort entraine très rapidement un essoufflement. Mais les oiseux ne semble pas du tout essoufflé, on peut donc ce demandé, comment font ils ? Le secret est lié a la présence de sac aérien en relation avec les poumons, les oiseaux possèdent des sacs aérien postérieur et antérieur. Comment ces sacs peuvent ils contribuer à une meilleur irrigation de l’aire donc oxygène dans les poumons ?

Chez les oiseaux la respiration ce fait en quatre temps, au cours de 2 cycles. Lors de ces deux cycles ont observe deux inspiration et deux expirations. Lors de la première inspiration les sacs postérieur et intérieur ce dilate provoquant un appel d’aire, l’aire de l’extérieur remplis les sacs postérieur, les sacs antérieur ce remplisse de l’aire provenant des poumons. Lors de la première expiration, les sacs antérieur et postérieur ce contracte, les sacs postérieur envois l’aire dans les poumons et les sacs antérieurs rejette l’aire vers la trachée. Commence alors le second cycle. La deuxième inspiration lié à la dilatation des sacs aérien permet de remplir à nouveau les sacs postérieurs de l’aire en provenance de l’extérieur et les sacs antérieurs de l’aire en provenance des poumons. Vien ensuite la seconde expiration assurer par la contraction des sacs aérien, cette deuxième expiration permet d’envoyer l’aire contenu dans le sac postérieur vers les poumons et l’aire présent au niveau des sacs antérieur vers l’extérieur via la trachée. Si l’on regarde la premier volume d’aire inhalé (en bleu) on constate que ce volume d’aire est expiré qu’au moment de la deuxième expiration. Finalement cette forme de ventilation des poumons ce caractérise par un flux unidirectionnel, ce qui permet un influx d’aire oxygéné en continue. Limitant ainsi considérablement l’essoufflement.

VI)

Appareil digestif 6

Duodenum

Constitué d’une cavité buccale dépourvue de dents ce qui signifie que l’aliment subit une dégradation physique sommaire. Vien ensuite l’œsophage qui ce prolonge par l’estomac, qui peut être subdivisé en différente région plus ou moins développer en fonction des régimes alimentaires. Un jabot peut développer chez les carnivore et bien développer chez les granivore. Le Jabot est en quelque sorte une zone de stockage permettant de réguler le transite intestinale. Suite à ce jabot la présence d’un ventricule succenturié permettant une première étape de digestion de nature chimique et enzymatique. A ce ventricule fait suite un Gésier dont le rôle est une dégradation essentiellement mécanique. Au niveau de Duodenum débouche le pancréas sécrétant les enzyme digestives et le foie qui assure la sécrétion de la bile permettant l’émulsion des corps gras. Ce tube digestif ne débouche pas directement par l’extérieur, mais dans une cavité interne appelé Cloaque. Ce cloaque ce subdivise en compartiment plus ou moins cloisonner, à savoir le coprocodeum (ou débouche le rectum), l’urodenum (en communication avec les orifices génitaux et urinaire) et le proctodeum (cavité terminale). De part cette cloisonnement excrément et déchet urinaire sont évacuer sous forme d’un mélange.

Pour conclure, ce cours présente les adaptation des oiseaux au vol. Mais attention toutes ces adaptations ne sont pas forcément présente chez tout les oiseaux, car tout les oiseaux ne vol pas.

Seul les Carinates vol, parmi les carinates ont peut évoquer les pingouins, à ne pas confondre avec les manchots qui eux sont des Impennes. Enfin parmi les oiseaux qui ne vol pas il a les Ratites, comme les autruche, les kiwi ou les émeu....