CM 2 OVIV2013

Bases systématiques
&
Organisation du vivant
Sébastien Dugravot
bat 25 – 4ème étage
[email protected]
http://perso.univ-rennes1.fr/sebastien.dugravot
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
CHORDES
ROTIFERES PLATHELMINTHES
MOLLUSQUES
ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES
ECHINODERMES
BRYOZOAIRES
Lophotrochozoaires
Ecdysozoaires
Protostomiens
CNIDAIRES
Deutérostomiens
CTENOPHORES
PORIFERES
Bilatériens
Eumétazoaires
Métazoaires
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
CHORDES
ROTIFERES
PLATHELMINTHES
MOLLUSQUES
NEMATODES
ARTHROPODES
ANNELIDES
ECHINODERMES
BRYOZOAIRES
Lophotrochozoaires
Ecdysozoaires
Protostomiens
CNIDAIRES
Deutérostomiens
CTENOPHORES
PORIFERES
Bilatériens
Eumétazoaires
Métazoaires
Emb.
Mollusques
Etymo : lat. mollis (mou) - > 100 000 sp. en 8 clades
Manteau
Radula
Pied
Emb..
Emb
Mollusques : Polyplacophores = chitons
860 sp. toutes marines
généralement au niveau
de la zone interdidale
Huit plaques
sur le dos
5cm de longueur
Emb..
Emb
Mollusques : Gastéropodes
40 000 esp. - marins, dulcicoles, terrestres
Pied ventral et différencié en sole de reptation
Torsion de 180° (ou 90° chez opistho) de la masse viscérale = perte de la symétrie
Processus de torsion de la masse viscérale
bouche
anus
bouche
anus
Prosobranche ; Patelle
bouche
Opisthobranche ; Aplysie
Pulmoné ; Escargot
Emb..
Emb
Mollusques : Gastéropodes Prosobranches
Les branchies sont situées à l’avant (Pro)
Patelle, Murex, Paludine…
Attention : Groupe probablement paraphylétique
Murex brandaris
Patella vulgata
Viviparus viviparus (paludine)
Emb..
Emb
Mollusques : Gastéropodes Opisthobranches
Les branchies sont situées à l’arrière
(Opistho)
Branchies internes ou externes
Coquille présente, réduite ou absente
Coquille réduite chez l’Aplysie ou Lièvre de mer
Coquille toujours
absente chez les
Nudibranches (=
limace de mer)
Coquille présente chez
Acteon tornatilis
Emb..
Emb
Mollusques : Gastéropodes Pulmonés
Conquête du milieu terrestre = Respiration pulmomée (limaces, escargots)
Poumon = cavité palléale richement vascularisée + pneumostome
Retour à la vie aquatique pour certains (limnées, planorbes)
pneumostome
pneumostome
Cepea sp.
Arion rufus
Pas de poumon
chez Ancylus
Planorbarius sp.
Limnea truncatula
Emb..
Emb
Mollusques : Lamellibranches (bivalves)
Coquille formée de 2 valves et aplatie latéralement
Tête absente et perte de la radula
Pied fouisseur réduit ou absent
Branchies = respiration + alimentation
Siphon inhalant et exhalant
Arrière
exhalant
Avant
inhalant
Moules sauvages fixées au
substrat grâce au byssus
Emb..
Emb
Mollusques : Scaphopodes
Coquille cylindrique percée de 2 orifices
Pied fouisseur contractile
Tentacules sécréteurs agglutinant les proies
Marins uniquement – enfouis dans le sable
Les Dentales
Emb..
Emb
Mollusques : Céphalopodes
Pied muni de tentacules vers l’avant
Bouche munie d’un bec de perroquet
Tête distincte de la masse viscérale
Processus de cérébralisation
Cavité
palléale
Calmar géant: Architeutis sp
Une légende devenue réalité !!!
.
Pièces cornées
en forme de bec
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
CHORDES
ROTIFERES
PLATHELMINTHES
MOLLUSQUES
ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES
ECHINODERMES
BRYOZOAIRES
Lophotrochozoaires
Protostomiens
Ecdysozoaires
Deutérostomiens
CNIDAIRES
CTENOPHORES
PORIFERES
Bilatériens
Eumétazoaires
Métazoaires
Emb.
Bryozoaires = Ectoproctes
Etymo : Gr bryon (mousse) zoe (animal) – 4500 esp.
ektôs (en dehors) proctôs (anus)
Triploblastiques coelomates (rien à voir avec les cnidaires)
Vivent dans loges successives formant des colonies
Zoïde généré par bourgeonnement d’1 seul individu
Marins ou dulcicoles
Lophophore rétractile
tentacule urticant
armé de cnidocytes
une seule
ouverture
tentacule cilié
non urticant
bouche
anus
ectoderme
Mésoglée
(gelée)
Muscle
(mésoderme)
cavité
digestive
Plan
d’organisation
d’un Cnidaire
endoderme
Plan
d’organisation
d’un Bryozoaire
Emb.
Bryozoaires = Ectoproctes
muscles rétracteurs
Le corps du zoïde est abrité dans une
boite chitineuse ou chitino-calcaire
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
CHORDES
ROTIFERES
PLATHELMINTHES
MOLLUSQUES
ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES
ECHINODERMES
BRYOZOAIRES
Ecdysozoaires
Lophotrochozoaires
Protostomiens
Deutérostomiens
CNIDAIRES
CTENOPHORES
PORIFERES
Bilatériens
Eumétazoaires
Métazoaires
ECDYSOZOAIRES
Ecdysis = mue
Les Ecdysozoaires changent leur exosquelette
pour pouvoir grandir
(rien à voir avec la mue des lézards ou des serpents)
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
CHORDES
ROTIFERES
PLATHELMINTHES
MOLLUSQUES
ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES
ECHINODERMES
BRYOZOAIRES
Ecdysozoaires
Lophotrochozoaires
Protostomiens
Deutérostomiens
CNIDAIRES
CTENOPHORES
PORIFERES
Bilatériens
Eumétazoaires
Métazoaires
Emb.
Nématodes (= Némathelminthes)
Etymo : Gr. Nematos (filament) – 20 000 sp. (probablement plusieurs millions)
Cuticule sous pression : squelette hydrostatique
Colonisent tous les milieux (sol, eaux douces et salées… vinaigre).
Dans 6 ml de sédiment, 1000 individus et 36 espèces !
Saprophages, phytophages, parasites ou prédateurs
Emb.
Nématodes : Plan d’organisation
Valve musculaire
Bouche = pompe
Cuticule rigide et
Sous pression
TD
MÂLE
FEMELLE
Anus a sphincter
Emb.
Nématodes :
Éléphantiasis
exemples de maladies associées
Onchocercose
« cécité des rivières »
Deux maladies parasitaires tropicales
dues à des nématodes
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
CHORDES
ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES
ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES
ECHINODERMES
BRYOZOAIRES
Lophotrochozoaires
Protostomiens
Ecdysozoaires
Deutérostomiens
CNIDAIRES
CTENOPHORES
PORIFERES
Bilatériens
Eumétazoaires
Métazoaires
Emb. Arthropodes
Etymo : Gr. Arthron (articulation), pod- (pied) - > 1 000 000 esp.
Tagmes chez un Arthropode
Articles de la patte
d’un Arthropode
Exosquelette subdivisé en
sclérites articulées entre elles
croissance par mue !!
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Pycnogonides
Arachnides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Arthropodes Cheliceriformes Pycnogonides
Etymo : Gr. pyc (noueux), gonida (genou) – 1000 sp
Marins
Prédateurs ou parasites
Ni app. resp. ni app. Circ.
« Chélicères »
pédipalpe
Proboscis
Ovigères : Males portent œufs !!
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Arthropodes Chélicérates
Chélicère = pince cornée
Chélicérates Mérostomes
Marin en eau peu profonde
Prédateurs de poissons et crustacés
Sang composé d’hémocyanine
Chélicérates Mérostomes
Une plage, quelque part aux USA
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Arthropodes Chélicérates Arachnides
Chélicères : appendices buccales souvent reliées à des glandes à venin
Arthropodes Chélicérates Arachnides
75 000 sp - Scorpions, Pseudoscorpions, Solifuges, Opilions, Araignées, Acariens
Chélicérates Arachnides Scorpionidés
1200 sp
Pédipalpes transformées en pinces + aiguillon venimeux
Cosmopolites : jusqu’à 5500m d’altitude
Chélicérates Arachnides Scorpionidés
En France 5 espèces dont
Buthus occitanus
Euscorpius flavicaudis
Chélicérates Arachnides Pseudocorpionidés
2000 sp. - Cosmopolites
Absence d’aiguillon venimeux mais chélicères reliées à glandes à venin
Pédipalpe
Chélicère
pédipalpe
chélicère
segment anal
Chélicérates Arachnides Pseudocorpionidés
Chélicérates Arachnides Solifuges
“Qui fuit le soleil” – 900 sp.
En région tropicales chaudes et sèches
Prédateurs : pédipalpe + chélicère + sucs digestifs
Chélicérates Arachnides Solifuges
Chélicérates Arachnides Opilionides
Les “faucheux” – 6000 sp. dont 120 en France
Abdomen segmenté
Prosome et opisthosome soudés
pas de filières
2 yeux
Prédateurs
Capacité d’autotomie
Phalangium sp.
Chélicérates Arachnides Opilionides
Pédipalpes
Chélicères
Pédipalpes
Chélicérates Arachnides Aranéides
48 000 esp. dont 1600 en France
Prosome et opisthosome séparés par un pédicelle
Chélicères reliées à des glandes à venin
6 ou 8 yeux simples
Filières produisant la soie
Prédateurs ne se nourrissant que de liquide
Dolomedes fimbriatus
Chélicérates Arachnides Aranéides
Chélicères
pédipalpe
Prosome
Pédicelle
Opisthosome
Filières à soie sur
opisthosome
Chélicérates Arachnides Aranéides
Pédipalpes
terminés en
bulbe copulateur
s’insérant dans
l’orifice génital
de la femelle
Tegenaria duellica
Chélicérates Arachnides Aranéides
Les épeires chassent sur
leur toile et en tisse une
nouvelle tous les jours
Araneus diadematus
Epeire diademe
Chélicérates Arachnides Aranéides
Les lycosides ou araignées loup chassent à courre…
…et les femelles transportent leur cocon sous l’abdomen
Chélicérates Arachnides Aranéides
Les Thomises ou araignées
crabe chassent à l’affût et
sont dotées de faculté de
mimétisme
Chélicérates Arachnides Aranéides
Les Salticides sont des araignées
sauteuses qui bondissent sur leur
proie
Chélicérates Arachnides Aranéides
La plus dangereuse
des araignées…
pour son
partenaire sexuel
Latrodectus sp.
veuve noire
Chélicérates Arachnides Aranéides
Argyroneta aquatica
L’argyronète
Chélicérates Arachnides Aranéides
Les Mygales tropicales
Grammostolea rosea
Mygale rose du chili
Chélicérates Arachnides Aranéides
Une mygale en Bretagne !!
Atypus affinis
Chélicérates Arachnides Acariens
50000 sp …mais beaucoup + en réalité
Taille minuscule, 10aine de µm à 3cm
Fusion prosome/opisthosome
Pas de segmentation sur l’abdomen
Prédateurs, phytophages ou parasites
100mµ
Chélicérates Arachnides Acariens
Les acteurs de la litière de sous bois
Oribate, la proie
Gamaside, le prédateur
Plusieurs milliers dans quelques cm3 de litière se livrant une
guerre acharnée !!
Chélicérates Arachnides Acariens
Demodex folliculorum
Se nourrit de cellules épithéliales et de sébum = responsable de maladie
cutanée
Chélicérates Arachnides Acariens
Larve hexapode
Trombicula autumnalis, l’aoûtat
La larve pénètre dans l’épiderme et se nourrit de lymphe pendant
une semaine
Chélicérates Arachnides Acariens
Creuse des
galeries dans
l’épiderme de
l’homme et y
dépose ses
œufs
La Galle
Sarcoptes scabiei, le sarcope
Chélicérates Arachnides Acariens
Ixodes sp.
Les Tiques
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Mandibulates
Pycnogonides
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Arthropodes Myriapodes
Les « 10 000 pattes »
12000 esp dont
3500 chilopodes et 8000 diplopodes
+ 500 pauropodes et symphiles
Myriapodes Chilopodes
« lèvre pied »
forcipule
Myriapodes Chilopodes
1 paire de pattes par segment
1ère paire de pattes transformée en
crochet venimeux : forcipules ≠ Mandibules
Prédateurs
Lithobius sp.
Geophilus sp
Myriapodes Chilopodes
Scolopendra gigantea
Myriapodes Chilopodes
Scutigère (Chilopode très rapide)
Myriapodes Diplopodes
« double pied » ... mais pas partout
Mandibules
broyeuses
Myriapodes Diplopodes
2 paires de pattes par segment par
regroupement des segments par 2
Corps cylindrique
Saprophage
Glomeris sp.
Iulus sp.
Myriapodes Diplopodes
Gloméris
Myriapodes Diplopodes
Iules
Myriapodes Diplopodes
Polydesmes
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Crustacés
50 000 sp dont Maxillopodes, Branchiopodes, Malacostracés
Crustacés : Caractéristiques générales
antennule (A1)
antenne (A2)
mandibule
larve Nauplius
- 3 p d’appendices natatoires biramés
- les antennules (A1)
- les antennes (A2)
- les mandibules
Appendice bi-ramé (deux
branches)
Crustacés : Caractéristiques générales
Organisation générale interne d’un Crustacé
Masse ganglionnaire cérébrale
Cœur (dorsal)
Chaîne nerveuse (ventrale)
Tube digestif
Crustacés Maxillopodes
15 000 dont Ostracodes, Copépodes, Cirripèdes
Groupe probablement non monophylétique
Vie libre ou parasite
Cypris sp.
Cyclops sp.
Balanus sp.
Crustacés Maxillopodes Ostracodes
7000 sp.
Carapace bivalve
En forme de haricot
Marins ou Dulcicole
2 à 3 appendices non foliacés
Crustacés Maxillopodes Copépodes
8500 sp
Marins ou Dulcicole
Libre ou parasite
Forment la base du zooplancton (jusqu’à
plusieurs milliers d’indiv. par m2 de surface de mer)
Les antennes A1 servent à la locomotion (Kope
= rame ou aviron)
1 seul œil médian
Crustacés Maxillopodes Cirripèdes
Balanes, Anatifes, Pouces-pieds – 900 sp
Longtemps considérés comme mollusque en raison de leur coquille
Vivent fixés sur un substrat
Certains sont parasites
Lepas anatifera
Balanus sp
Crustacés Maxillopodes Cirripèdes
Des parasites qui féminisent leur hôte !!
Sacculina sp
Crustacés Branchiopodes
934 sp
Appendice en forme de branchies
natatoires
Dulcicole en majorité
Benthiques pour la plupart
A la base des chaînes alimentaires
Artemia
Œufs s’enkystent résistance
Daphnia
A2
A1
de 1 à 5 mm
Triops
Nage sur le dos !
Crustacés Malacostracés
22500 esp dont Décapodes, Euphausiacés, Isopodes, Amphipodes
Fusion du céphalon et du thorax en un céphalothorax
Crustacés Malacostracés Décapodes
Céphalothorax
Céphalon
=Tête
Péreion
= Thorax
Pléon
= Abdomen
Pléopodes
(nage)
Péréiopodes
(marche)
Crustacés Malacostracés Décapodes
Le thorax porte 5 paires de pattes marcheuses (péréiopodes)
et l’abdomen des pattes nageuses (pléopodes)
Macroures
Brachyoures
Anomoures
Crustacés Malacostracés Décapodes
« king crab », le plus grand arthropode actuel
Paralithodes camtschaticus
Crustacés Malacostracés Euphausiacés (Krill)
Densité jusqu’à 30 000 indiv. par m3 d’eau
Jusqu’à 6 cm de longueur
Constituant essentiel de l’alimentation des Mysticètes et responsable de
leur migration
1 Baleine en consomme plusieurs tonnes/jour
Euphausia superba, Krill antarctique
Crustacés Malacostracés Isopodes
Pattes identiques (isopodes)
Corps aplati dorso-ventralement
Une seule paire d’antennes visible chez les
cloportes
Isopodes terrestres
(cloportes)
Isopode aquatique (aselle)
Crustacés Malacostracés Amphipodes
Corps comprimé latéralement
Pattes de deux types et orientées dans les deux sens (amphipode)
Gammare, Atylus sp
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Hexapodes
Crustacés
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Hexapodes
Tête Thorax
Abdomen
Œil à facette = ommatidies
Chaîne nerveuse ventrale
Réseau trachéen
Hexapodes
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Entognathes
Insectes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Entognathes Protoures
Pas de métamorphose !!
Entognathes Collemboles
Tube ventral
Furca
Emb.
ARTHROPODES
Collemboles
Protoures
Insectes
Entognathes
Crustacés
Hexapodes
Pancrustacés
Myriapodes
Mérostomes
Arachnides
Pycnogonides
Mandibulates
Chélicérates
Chélicériformes
ARTHROPODES
Insectes
Aptérygotes
N’ont jamais eu d’ailes au cours de
l’évolution (Thysanoures).
Ptérygotes
Ailes chez l’adulte ou ébauches chez
certaines larves (hémimétaboles)
Insectes Aptérygotes Thysanoures
3 filaments à la partie postérieure
Pièces buccales externes
Machilis (dans la litière forestière)
Lépisme (dans le placard de la cuisine)
Insectes Ptérygotes Odonates (libellules)
Ailes ne se replient pas sur le thorax et l’abdomen
adulte
larve
« Les dents de la mare ! »
Insectes Ptérygotes Odonates (demoiselles)
Calopteryx virgo
Insectes Ptérygotes Orthoptères
Ailes perpendiculaires à l’axe du corps pendant le vol
Criquets
Sauterelles
Grillons
Insectes Ptérygotes Homoptères
Mandibules forment un rostre (piqueur suceur) + A1 et A2 identiques
Cochenilles
Pucerons
Cigales
Insectes Ptérygotes Hétéroptères
Mandibules forment un rostre (piqueur suceur) + A1 et A2 différentes
Punaises
Insectes Ptérygotes Diptères
Deux ailes seulement + 1 paire de balanciers
1
2
Larves = asticots
adulte
Insectes Ptérygotes Diptères
Drosophila melanogaster
Insectes Ptérygotes Diptères
Musca domestica
Fannia canicularis
Culex sp
Insectes Ptérygotes Lépidoptères
Ailes recouvertes d’écailles
Chrysalide
Ponte
Chenille
Imago
Insectes Ptérygotes Coléoptères
Ailes postérieures sont protégées par les élytres
larve
adulte
Insectes Ptérygotes Coléoptères
Lilioceris lilii
Scarabeus sp
Coccinella septapunctata
Lucanus cervus
Staphylinus caesareus
Carabus aureus
Insectes Ptérygotes Hyménoptères
Ailes membraneuses accrochées entre elles
(Guêpes, Abeilles, Bourdons, Fourmis)
Aile 1
Aile 2
Vespa sp.
larve
adulte
Apis sp.
Insectes Ptérygotes Hyménoptères
Insectes Ptérygotes Hyménoptères
1
A
Hydre
B
Eponge
C
Fourmi
D
Eléphant
1
A
B
Hydre
Eponge (Pas un Eumétazoaire)
C
D
Fourmi
Eléphant
2
A
B
C
Rotifère
Mygale
Cténophore
D
Lombric
2
A
B
C
Rotifère
Mygale
Cténophore (pas un Bilatérien)
D
Lombric
3
A
Ténia
B
Lapin
C
Nématode
D
Bryozoaire
3
A
B
Ténia
Lapin (pas un Protostomien)
C
Nématode
D
Bryozoaire
4
A
Planaire
B
Limace
C
D
Sangsue
Nématode
4
A
Planaire
B
Limace
C
D
Sangsue
Nématode (pas un
Lophotrochozoaire)
5
A
Nématode
B
C
D
Mygale
Escargot
Collembole
5
A
Nématode
B
C
Mygale
Escargot (pas un Ecdysozoaire)
D
Collembole
6
A
B
Scorpion
Pycnogonide
C
Limule
D
Acarien
6
A
B
Scorpion
Pycnogonide (pas un Chélicérate)
C
Limule
D
Acarien
7
A
Opilion
B
Mygale
C
Limule
D
Tique
7
C
A
Opilion
B
Mygale
Limule (pas un Arachnide)
D
Tique
8
A
Gloméris
B
Mygale
C
Cloporte
D
Abeille
8
A
B
Gloméris
Mygale (pas un Antennate)
C
D
Cloporte
Abeille
9
A
Homard
B
Frelon
C
Blatte
D
Protoure
9
A
Homard (pas un Hexapode)
B
Frelon
C
Blatte
D
Protoure
10
A
Fourmi
B
Bousier
C
Machilis
D
Moustique
10
C
A
Fourmi
B
Bousier
Machilis (pas un Ptérygote)
D
Moustique