Les Deutérostomiens - Résumé Biologie animale PDF

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Les Deutérostomiens

Les deutérostomiens se séparent en Echinodermes et en Chordés. Les deutérostomiens (anus 1, bouche 2, système nerveux en position dorsale en général) comportent deux branches distinctes, les chordés et les échinodermes. Deutérostomiens : système nerveux dorsal, blastopore → anus. Echinodermes : squelette calcaire dans la peau, symétrie pentaradiaire (x5), système ambulacraire (+ symétrie bilatérale au stade larvaire). Les chordés : présence d'une chorde, tige rigide et élastique. Parmi les chordés, on trouve les Urochordés (chorde seulement au stade larvaire, présence d'une tunique = ascidie ou tuniciers) et les Myomérozoaires (segmentation du mésoderme en somites d'avant en arrière). Parmi les Myomérozoaires, on trouve les Céphalochordés (chorde qui se prolonge en avant de la bouche : organismes = amphioxus) et les Craniates (présence d'un crane, tête différenciée). Parmi les Craniates, on trouve les Myxinoïdes (branchies dans des poches sphériques, orifice nasopharyngien : faire rentrer de l'eau dans le corps de l'animal, 1 nageoire caudale) et les Vertébrés (présence de vertèbres).

Parmi les vertébrés, on trouve les Lamproies (vertèbres réduites mais présentes, bouche en ventouse) et les Gnathostomes (bouche équipée de mâchoires). Parmi les Gnathostomes, on trouve les Chondrichtyens (squelette cartilagineux = requins, raies, chimères ...) et les Eutéléostomiens ou Ostéichtyens (présence d'un squelette osseux). Parmi les Eutéléostomiens, on trouve les Actinoptérygiens (appendices pairs en nageoires rayonnées attachées au corps par plusieurs pièces basales : poissons aux nageoires rayonnées) et les Sarcoptérygiens (vertébrés a appendices paires charnus, attachés au corps par 1 seule pièce basale : ex = fémur). Parmi les Sarcoptérygiens, on trouve les Actinistiens (2ème nageoire dorsale armée de grosses épines creuses = 2 espèces = Cœlacanthes) et les Rhipidistiens (présence de poumons alvéolés, cœur a deux oreillettes). Parmi les Rhipidistiens, on trouve les Dipneustes (plaques dentaires broyeuses en frome d'éventail = 6 espèces) et les Tétrapodes (deux paires de membres chiridiens avec doigts, naissance du cou). Parmi les Tétrapodes, on trouve les Lissamphibiens (4 doigts a la main, pas d'amnios (poche remplie de liquide pour protéger l'embryon), dents a 2 cupsides, ex : salamandre, grenouille) et les Amniotes (apparition de l'amnios). Parmi les Amniotes, on trouve les Mammifères (poils, oreilles avec pavillon externe, mamelles) et les Sauropsides (quille sous les vertèbres cervicales (hypapophyse)). Parmi les Sauropsides, on trouve les Chéloniens (carapace, pas de fentes temporales au niveau du crane, groupe des tortues) et les Diapsides (deux fosses temporales dans le crane). Parmi les Diapsides, on trouve les Lépidosauriens (lézards, serpents, sphénodon) et les Archosaures (fenêtre temporale triangulaire OU plumes). Parmi les Archosaures, on trouve les Crocodiles (fenêtre temporale triangulaire) et les Oiseaux (plumes) (+ dinosaures qui ne sont pas des oiseaux). Les "Poissons" sont un groupe paraphylétique, il ne rassemble par tous les descendants de l'ancêtre commun des Craniates. Les "Reptiles" sont également un groupe paraphylétique, il ne rassemble pas tous les descendant les Sauropsides.

Les Echinodermes I - Classification Métazoaires - Triploblastique - Coelomates - Bilatériens (larve) - Deutérostomiens - Epithélioneuriens (SN diffus, sous l'épiderme) - Echinodermes ("peau hérissée de piquants"). Les Echinodermes sont exclusivement marins, essentiellement benthiques. Ils possèdent une larve dipleurulus a symétrie bilatérale, et une forme adulte a symétrie radiaire (souvent pentaradiaire).

Les 2chinodermes possèdent un Tégument rugueux ou épineux (piquants ou plaques squelettiques internes d'origine dermique, formées de carbonates de calcium = endosquelette). On trouve aussi un système ambulacraire (système fermé mis sous pression, entraine le déplacement les pieds, hydrocèle), rempli d'eau de mer, utilisé pour la locomotion. Les Echinodermes sont généralement gonochoriques (quelques rares cas d'hermaphrodisme). Le système nerveux et rudimentaire, diffus et situé sous l'épiderme.

II - Diversité Il y a environ 6000 espèces d'échinodermes recensées, avec une répartition mondiale.

Il y a deux groupes ("sous-embranchements") d'échinodermes : 



Pelmatozoaires : primitifs, toujours fixés par un pédoncule sur le substrat (larvaire, souvent chez l'adulte), anus sur la même face que la bouche, absence d'ambulacres, essentiellement fossiles (sauf les Crinoïdes) et benthiques Eleuthérozoaires : espèces libres, anus sur la face opposées à la bouche, présence de pieds ambulacraires. Regroupe les Echinides (oursins), les Astérides (étoiles de mer), les Ophiurides (proches des étoiles de mer), et les Holothurides (concombres de mer).

III - Morphologie et anatomie : cas des Astérides Les Astérides sont les échinodermes eleuthérozoaires aplatis, en forme d'étoile a 5 bras (radius) (entre les bras = interradius), symétrie radiaire d'ordre 5. Les bras sont attachés à un disque central pentagonal sans démarcation nette entre les bras et le disque central (différence avec les ophiures). Le squelette est constitué de plaques indépendantes discontinues, noyées dans un derme épais.

A) Morphologie externe 1) Face dorsale (aborale, opposé a la bouche)

L'ex axe de symétrie bilatérale de la larve dipleurula passe par l'anus, la plaque madréporique (orifice d'entrée de l'eau du système ambulacraire), et l'interradius. La face aborale est hérissée de piquant. On trouve également des branchies entre les piquants (papules). On trouve aussi la tache oculaire, représentant des organes photosensibles à des variations d'intensité. 2) Face ventrale (orale, coté de la bouche)

La bouche est au centre de la face orale, au centre de l'aire péristomiale. L'étoile de mer ne gratte pas sont substrat, c'st un prédateur. Au centre de chaque bras, on trouve les gouttières ambulacraires regroupant les podias (locomotion). Aux extrémités des petits pieds, on trouve une petite ventouse. La face orale possède aussi des piquants, moins nombreux que sur la face aborale, ils sont disposés sur des rangées. A la base de chaque piquant et autour les gouttières ambulacraires, on trouve les pédicellaires, servant au nettoyage.

3) Coupe transversale d'un bras

On trouve des éléments du squelette calcaire au niveau des bras. On trouve une dizaines de plaques qui ne sont pas jointives noyées dans le derme. Les piquants sont des excroissances des plaques. On trouve aussi des gondes de chaque coté du bras et des diverticules digestives. 4) Morphologie des piquants

Les piquants sont portés par les plaques du squelette. Ils sont entièrement recouverts par l'épiderme, cylindrique et globuleux (pas réellement piquants. On trouve une couronne de pédicellaires à leur base (petits pinces chargées de nettoyer la peau). Les zones dépourvues de piquant sont recouvertes de branchies (papule).

B) Anatomie interne 1) Système digestif La bouche est interne : différence avec les échinides → lanterne d'Aristote (série de dents chez l'oursin). L'œsophage est très court. On trouve une portion "cardiaque" de l'estomac qui est dévaginable (digestion externe des proies → alimentation), et une portion "pylorique" ayant une forme de pentagone. Il y a 5x2 rangées de caecums pyloriques (2 diverticules/caecums par bras, rôle dans la digestion, réserves énergétiques stockées). Le rectum est très court (→ anus).

2) Appareil ambulacraire/hydrocèle/appareil aquifère/système hydrolique Cœlome, volumineux, donne plusieurs cavités sont la cavité ambulacraire ou hydrocèle. L'eau rentre par la plaque madriporique, et passe par le canal hydrophore, relié à l'anneau aquifère, t l'eau est injectée dans les canaux ambulacraires, puis dans les canaux latéraux, aboutissant au podias. La pression est maintenue grâce à des vésicules de Poli. Il s'agit d'un système permettant de contrôler la turgescence, l'allongement ou la rétraction de podias → locomoon + prédaon). 3) Appareil génital On trouve 5 gonades en position interraciale (la base des gonades est située entre les bras), chacune se ramifiant dans les deux radius adjacents. Il y a des pores génitaux entre les bras. La fécondation est externe.

4) Appareil respiratoire On trouve les papules ("branchies") disséminées sur la face dorsale. Il y a des échanges respiratoires également possibles a travers les pieds ambulacraires et les pédicellaires. 5) Appareil excréteur Il n'y a pas d'appareil excréteur différencié. Les papules possèdent une fonction excrétrice → purification de l'organisme (pas de reins ou de néphridies, différent de la défécation par le rectum+anus).

III - Les Ophiurides

Ce sont des échinodermes eleuthérozoaires aplatis, en forme d'étoiles à 5 longs bras grêlés animés de mouvements serpentiformes (symétrie radiaire d'ordre 5). Les bras sont attachés a un disque central pentagonal, très bien délimité (différence avec les astérides). Les plaques ne sont pas jointives sur le disque, et sont plus étroitement unies au niveau des bras. Il n'y a pas de caecums pyloriques (bras trop petits), les podias sont dépourvus de ventouses et pas de pédicellaires.

IV - Les Echinides

Ce sont des échinodermes eleuthérozoaires globuleux, hémisphériques, recouverts de piquants. Ils possèdent une protection par un test calcaire constitué de plaques jointives, continues. La face orale est très développée, armée de la lanterne d'Aristote (5 mâchoires mobiles). On trouve une symétrie radiaire d'ordre 5, parfois altérée par une symétrie bilatérale (oursins irréguliers = spatangues). On trouve des pieds ambulacraires et des pédicellaires, ainsi qu'un système aquifère.

V - Les Holothurides

Ce sont des échinodermes eleuthérozoaires vermiformes ("concombres de mer") à section circulaire ou pentagonale (symétrie radiaire d'ordre 5). S'y superpose une symétrie bilatérale due à l'allongement du corps.

On trouve 5 rangées ambulacraires : 3 au contact du sol (avec podias, trivium) et 2 en position dorsale pourvues de podias modifiés à fonction tactile (bivium). La peau est souple, le squelette est fait de spicules épars. La bouche est encadrée d'une collerette de 10 tentacules buccaux rétractiles.

VI - Les Crinoïdes

Ce sont des échinodermes pelmatozoaires primitifs, le plus souvent fixé sur un substrat par un pédoncule, a symétrie pentaradiée. Ils portent 5 longs bras, collecteurs de nourriture, généralement ramifiés 'biramés) portant des ragées de pinnules. Le corps (calice) est protégé par des plaques calcaires. A l'état adulte, le pédoncule disparait et est remplacé par des cirres (fixation temporaire). En Bretagne, Antedon bifida (comatule).

Les Chordés I - Caractéristiques de chordés A) Caractères généraux Les Chordés sont des métazoaires triploblastiques à symétrie bilatérale, coelomates, deutérostomiens et épineuriens. Ils présentent, au moins au stade embryonnaire, un tube nerveux dorsal, une chorde, et un pharynx ventral percé de fentes branchiales (trémas) de chaque coté : c'est la pharyngotrémie.

B) Le tube nerveux dorsal C'est l'origine du système nerveux central (= névraxe). Il dérive d l'ectoderme (neurectoderme) qui se creuse en une gouttière neurale refermée par la suite (étape de la neurulation, première étape ou précédent l'organogenèse). Il est en position dorsale par rapport au tube digestif (épineuriens).

C) La Chorde La chorde est une tige rigide et élastique, située en position dorsale (mais ventrale par rapport au tube nerveux). Elle est composée de cellules vascularisées turgescentes. Elle est limitée par deux gaines : la gaine extérieure élastique et la gaine intérieure fibreuse. La chorde est le premier élément axial de soutien des chordés.

D) Le pharynx et le tube digestif Le tube digestif est en position ventrale. On trouve une partie antérieure renflée : c'est le pharynx branchial.

Le Pharynx communique avec l'extérieur (au moins chez l'embryon) par des fentes branchiales paires (rôle respiratoire chez les chordés aquatiques) → Pharyngotrèmes. On trouve de l'hématose au niveau des vaisseaux sanguins pairs (arcs aortiques). Chez certains chordés, la pharyngotrémie n'apparait que de façon transitoire lors du stade embryonnaire (les fentes ne s'ouvrent pas). Les Chordés se divisent en Urochordés et en Myomézosoaires.

II - Les Urochordés Les Urochordés sont un groupe de Chordés. On y trouve les ascidies.

A) Caractères généraux La forme adulte est très différente des chordés. Le corps est doublé d'une épaisse (= tuniciers).

autres tunique

Le pharynx est bien développé et percé de trémas. La chorde, au stade larvaire, se trouve dans la partie caudale, elle disparait à la métamorphose, sauf chez les Appendiculaires). Il n'y a pas de tube nerveux (sauf Appendiculaire), mais on trouve un système nerveux dorsal tout de même.

Les espèces d'Urochordés sont exclusivement marines, benthiques ou pélagiques. Leur vie est solitaire ou en colonies (botrylles). Ils sont classés avec les Mollusques jusque vers 1870.

B) Diversité des Urochordés On trouve environ 1300 espèces recensées, avec une répartition mondiale. On trouve trois groupes ("classes") :   

Les Ascidiacés : formes fixées, benthiques au stade adulte. Seule la larve est pélagique, possède une notochorde qui disparait à la métamorphose. Solitaires ou coloniaux. Les Thaliacés : formes pélagiques, notochorde disparait a la métamorphose. Cycle de reproduction avec des phases sexuées et de phases asexuées. Les Appendiculaires : formes pélagiques à notochorde persistante chez l'adulte.

C) Morphologie et anatomie : cas des Ascidiacés Les Ascidiacés sont des Urochordés renflés, en forme d'outre, a symétrie bilatéral. Fixes au stade adulte. Ils vivent en eaux peu profondes (quelques formes abyssales), solitaires ou coloniales. Ce sont des filtreurs microphages. Les Ascidiacés sont hermaphrodites (rares exceptions). 1) Morphologie externe Les Ascidiacés possèdent une tunique cylindrique percée de deux orifices : le siphon inhalant (siphon buccal, au sommet) et le siphon exhalant (siphon cloacal, en position dorsale) formant un courant d'eau (grâce à la couronne de cils). L'aspect, la couleur et l'épaisseur de la tunique est variable. Les Ascidiacés sont composées à 75-80% d'eau, avec des protéines, des hydrates de carbone et de la tunicine. La tunique est secrétée par l'épiderme. Elle ne se renouvelle jamais, elle grandit avec l'animal. Elle permet l'adhésion au substrat. On trouve un manteau sous la tunique. 2) Anatomie interne

LE siphon buccal est ouvert sur une chambre pharyngienne percée de trémas (fentes branchiales).

Eau : extérieur → siphon buccal → chambre pharyngienne → trémas → cavité péri-branchiale → siphon cloacal → extérieur = alimentation et respiration. Le pharynx est équipé d'une gouttière ciliée (endostyle secrétant du mucus collant les particules alimentaires, transportées jusqu'au raphé, puis dans le système digestif) et d'un repli garni de languettes (raphé). On trouve des tentacules sur le pourtour du siphon buccal, et des cils sur les fentes branchiales (→ courant d'eau). Ce sont des organismes filtreurs, ave une capacité de filtration importante : plusieurs dizaines/centaines de litres pour Phallusia mammiliata. Sécrétion d'un mucus par l'endostyle : Recouvre la cavité pharyngienne → capte les parcules → transfert au raphé → œsophage → estomac → intesn → anus (dans la cavité péri-branchiale. Le système respiratoire : O2 dissous capté par les cellules ciliées au niveau des fentes branchiales. Le système circulatoire : rudimentaire, fermé, par de vaisseaux sanguins, mais des cavités (sinus sanguin) réparties dans les tissus. Cœur tubulaire près de l'estomac. Le système nerveux : réduit à un ganglion cérébral dorsal entre les deux siphons. Quelques cellules sensorielles isolées (tactiles, chémoréceptrices, photosensibles). Le système reproducteur : hermaphrodisme. Testicules et ovaires → gonoducte → cavité peribranchiale. Pas matures ensembles → pas d'autofécondation.

3) Développement et métamorphose La larve est différente de l'adulte, elle seule permet de rattacher les Urochordés aux chordés. La larve a une forme de têtard, en deux parties : le tronc (abrite le pharynx avec 1 à 2 paires de trémas, et un ganglion nerveux) et la queue (abrite un tube nerveux et une notochorde). La larve a une vie libre de quelques heures ou quelques jours, pélagique → dispersion → fixaon benthique par des papilles adhésives → métamorphose (=20 jours). La queue, la notochorde et l'axe nerveux disparaissent. Les papilles adhésives croissent pour former un pédoncule. Les fentes branchiales sont de plus en plus nombreuses et la tunique et secrétée. On a ensuite une rotation à 90°.

4) Formes sociales et coloniales

Les formes sociales : individus séparés, reliés par des stolons :   

permet une reproduction asexuée par bourgeonnement du stolon clones génétiquement identiques. Seul le stolon persiste en hiver. La reproduction est alors sexuée au printemps (larve → dispersion → 2ème colonie).

Les formes coloniales : individus dans une seule et même tunique :  

un seul siphon cloacal pour toute la colonie un siphon buccal par individu

III - Les Céphalochordés Les céphalochodés sont des Myomérozoaires, tout comme les Craniates.

A) Caractères généraux Ce sont des organismes exclusivement matins, ressemblent aux "poissons". Le corps est élancé, comprimé latéralement Présence d'une chorde (tout le long du corps, jusqu'en avant de la bouche), d'un tube nerveux dorsal (épineuriens), de fentes pharyngiennes (Pharyngotrèmes) Absence de tête bien différenciée (Acranien) Fentes pharyngienne ciliées (courant d'eau → filtreurs macrophages). Muscles longitudinaux disposées en chevrons (myomérozoaires). Pas de cerveau, capacités sensorielles peu développées. Ancêtre des Céphalochordés : Pikaia (cambrien inférieur). Aujourd'hui : 13 espèces recensées. Trois genres très proches : Branchiostoma, Asymmetran, Epiganichthys. Brachiostoma lanceolatus chez nous.

B) Morphologie et anatomie : cas de l'amphioxus Céphalochordés élancé, 4-8 cm, transparent, effilé aux deux extrémités, symétrie bilatérale.

Eaux peu profondes (40-50m), sables, graviers, débris coquillers. Enfui dans le sédiment (sauf partie antérieure). Peut nager en pleine eau.

Atlantique NE, Méditerranée, Mer Noire, Afrique de l'Est, nord de l'Océan Indien (via Suez). Pas de nageoires, pas de crane, pas de tète (acéphalie), pas de cœur. 1) Morphologie interne/anatomie générale par transparence Rostre au niveau des cirres autour de la bouche, repli épidermique formant la carène (excroissance dorsale jusqu'a la partie caudale → repli caudal, se poursuit ventralement), se divise en métapleures (début de nageoires).

Couronne de cirres autour de la bouche (péribuccaux) pour avoir un courant d'eau, pharynx percé de trémas (fentes branchiales) débouchant sur l'intestin puis l'anus, cavité péri-branchiale débouchant sur le pore abdominal (orifice de sortie, équivalent du siphon cloacal). Caecum hépatique : diverticules pour augmenter la surface d'absorption. 2) Chorde et système nerveux Chorde tout le long du corps, élastique, rôle de soutien.

Tube nerveux dorsal (épineurien), se dilate dans la partie antérieure (vésicule cérébrale). Un nerf de chaque coté (dans chaque métamère) se ramifiant en deux racines nerveuses (dorsale et ventrale). Peu d'organes sensoriels (vie sédentaire). 3) Système respiratoire Bouche entourée d'une couronne de cirres péribuccaux s'ouvrant sue la cavité buccale.

Vélum (non figuré) entre la bouche et le pharynx, assurant un courant d'eau. Pharynx (50% du corps) percé de 90 paires de fentes branchiales. Eau : pharynx → fentes → cavité péri-branchiale → atriopore (pore abdo...