Les amniotes
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L LE ESS A AM MN NIIO OT TE ESS ((2255//1111//0099)).. Généralités. Grande diversité. Amniotes = oiseaux, mammifères reptiles. Amnios: cavité remplie de liquide qui entoure l'embryon. On va étudier dans ce cours les reptiles au sens large. Phylogénétiquement parlant, les oiseaux appartiennent au groupe des reptiles. Le crâne possède des fentes (les fosses temporale): 0 pour les anapsides (tortues); 4 [2 de chaque côté ^^] pour les diapsides (dinosaures, oiseaux, serpents, lézards) et 2 [1 de chaque côté ^^] pour les synapsides (mammifère). Morphologie. Deux narines, deux yeux. Une langue (bifide pour la plupart). Mâchoire mobiles. La perte de la queue n'est pas due à une fragilité : une vertèbre spéciale est fissurée et entourée de muscles. Quand ces muscles se contractent, ça casse la vertèbre et ça ligature la plaie pour éviter une trop grande perte de sang. Les téguments (tous les amniotes) possèdent un épiderme particulier, limité à l'extérieur par plusieurs couches de cellules mortes emplies de kératine. Les échanges de fluides (gaz, liquides) sont limités. On appelle ces cellules les squames. Elles tombent régulièrement et sont remplacées par des cellules provenant d'une assise germinative. Les mues sont un renouvellement de l'épiderme. Absence de glande dans la peau des reptiles => la peau reste sèche. Deux type de kératine : la kératine-alpha : souple (souplesse de la peau, seul type de kératine présent entre les écailles). La kératinebéta est rigide et se trouve sur les écailles. Chez les crocodiles, certains dinosaures, on trouve une plaque osseuse dermique sous les écailles (sous chacune des écailles). Chez les tortues, toutes ces plaques se soudent entre elles. ** Les phanères : écailles, plumes, poils... Tous sont kératinisés** Formation des plumes : dépression de la peau (correspond au follicule). Prolifération de cellule qui forme une sorte de tube dans la dépression. Formation de la plume, qui devient une structure morte (pas de vascularisation, …). La kératine confère à la plume, résistance et souplesse. Cette structure est soumise à toutes les contraintes du milieu extérieur. Il existe différents type de plumes: Plumes de vol sur les ailes (appelées rémiges) et celles qui sont sur la queue (appelées rectrices). Plumes de contour : ne servent pas au vol (appelées tectrices). De toutes petites plumes de contour : les plumes de duvet. Plume sans développement de l'étendard près de l'œil chez les rapaces (appelées vibrisses). Présence de mues pour les oiseaux: renouvellement périodique du plumage. Permet de compenser l'usure (structure mortes ^^). Parfois on assiste à des mues partielles. Lorsque l’on a à faire à une mue totale l’oiseau ne peut plus voler ^^. Les mues ont lieu pour la période de reproduction (joli plumage pour draguer la femelle). Ce qui est important pour le vol c'est le rapport masse/surface. Importance des os creux (pas de moelle et structure vacuolaire). Et des sacs aériens et excrétion d'acide urique. Les vertèbres du cou sont soudées (forte résistance aux tractions lors du vol). La cage thoracique est robuste et le bréchet (sternum élargi) sert à renforcer les ailes. Dents en connexion directe avec les os (seuls les mammifères mâchent). Il n’y a pas de spécialisation des dents, sauf dans le cas des crochets de serpents qui sont percés et permettent le passage de canaux à venin. Les poumons des reptiles contiennent des cloisons. Chez les oiseaux, les poumons ont une structure très particulière adaptée au vol (structure légère). Deux compartiments sont en contact: compartiment où circulent les fluides (air ou eau) et le compartiment où circule le sang. Ils se dirigent dans les même sens et les échanges se font de cette manière système à con-courant (ou co-courant). Ils peuvent se diriger dans des sens opposés système à contre courant. Ces échanges se passent au niveau des parabronches et de ses boucles capillaires. Ce système est plus efficace dans l'extraction d'oxygène par rapport aux poumons alvéolaires. 5 paires de sacs aériens permettent la circulation d'air continue et unidirectionnelle. Reproduction Caractéristique la plus importante chez les amniotes : l'amnios (non ! sans déconner !!). Organisme modèle : oiseaux. Dans tous les cas, l'embryon est vivant et présente des fonctions (nutrition, respiration, excrétion) mais il n'est pas autonome. Donc il assure ces fonctions grâce à des annexes embryonnaires. Ils sont triploblastiques. Les annexes proviennent de feuillets dits extraembryonnaire, et ne donneront aucun organe. L'endoderme extra-embryonnaire entoure le vitellus (jaune d'œuf). L'ectoderme extraembryonnaire est séparé de l'endoderme par une cavité cœlomique. Ensuite deux replis amniotique se forment et se rejoigne pour finir par entourer l'embryon formant ainsi la cavité amniotique !!! Il se nourrit du vitellus via un pédicule vitellin. Il y a communication entre l'embryon et le cœlome extra-embryonnaire via le canal allantoïdien, permettant les échanges respiratoires, le développement d'un système vasculaire et l’échange d'éléments minéraux provenant de la coquille. L'allantoïde s'agrandit (avec l'accumulation des déchets), et la vésicule vitelline se réduit. Chez les amphibiens fécondation externe malgré l'amplexus (le mâle s'agrippe à la femelle). Présence de larve. Chez les reptiles fécondation interne, présence d'organes copulateurs, œufs amniotique avec coquille. Pas de soin parentaux sauf chez les crocodiliens, les crocodiles laissent leur œufs dans un tas de composte. Le déterminisme du sexe est lié à la température d'incubation des œufs, certains orientent vers le sexe mâle à hautes température, d'autre à basse température. S'il y a régulation thermique l'individu est homéotherme, sinon on est hétérotherme. Si la source de chaleur est externe, l'individu est exotherme, sinon, il est endotherme. Toutes les combinaisons sont possibles. Source de chaleur interne. Source de chaleur externe. Régulation thermique. Endotherme homéotherme. Exotherme homéotherme. Pas de régulation thermique. Endotherme hétérotherme. Exotherme hétérotherme. L LE ESS A AM MN NIIO OT TE ESS.. ((0022//1122//0099)) Les mammifères. Ils possèdent des poils et mamelles. On distingue trois groupes : les marsupiaux et les placentaires et les monotrèmes. Monotrèmes : ornithorynque, échidnés (hérissons). Ils pondent des œufs mais ils allaitent leur petits (forcément puisque ce sont des mammifères). Ce sont des homéotherme relatifs : leur corps peut subir des variations de température interne allant jusqu’à 5°C. Ils produisent quand même du lait. Ils n’ont pas de mamelle, le lait suinte de la peau et l’enfant lèche le lait à même les poils. Ils possèdent un cloaque où débouchent anus et orifice uro-génital . Les marsupiaux (koala, kangourou,…) : ils ne pondent pas d’œuf. Ils possèdent un marsupium. On dit que le petit subit « deux naissances » : il sort du vagin alors que son développement n’est pas terminé (état proche du fœtus) puis il grimpe, à l’aide des poils de sa maman, jusqu’au marsupium (sorte de poche) où le petit finira sa croissance. Dans le marsupium, le petit sera allaité par l’intermédiaire d’une mamelle. Ils n’ont pas de cloaque : l’anus est séparé de l’orifice urogénital. Les femelles possèdent deux utérus et deux vagins. Et le mâle un pénis bifide (« deux pénis » relié à la base, comme les langues de serpents). Les placentaires (appelés aussi euthériens) : ils représentent un grand nombre d’espèces. La femelle n’a qu’un seul vagin. Ils n’ont pas de cloaque : l’anus est séparé de l’orifice uro-génital. En fonction des espèces l’embryon peut être plus ou moins autonome. On observe la présence d’un placenta. Le squelette des mammifères. Présence d’une tête de fémur (os de la cuisse) qui permet tous les mouvements de rotation dont les reptiles sont incapables. Neurocrâne synapside (une seule fosse temporal de chaque côté). Présence d’un palais osseux qui sépare la cavité buccale en un étage masticateur et un étage olfactif. La mandibule (ou mâchoire inférieure) de TOUS les mammifères n’est composée que d’UN SEUL os : l’os dentaire. Les mammifère sont hétérodonte (dent différenciées en incisives, canines, prémolaires, et molaires en présence variable selon les espèces). Téguments. Ils possèdent des poils. Mais ils ont surtout des glandes (sudoripare, mammaire, sébacées…). Locomotion. Il existe différents types de locomotion, il existe des mammifères : Fouisseurs (taupe) : membres courts et puissant. Sauteurs (kangourou): hypertrophie des membres postérieurs. Coureurs (cheval) : allongement des membres. Fonction respiratoire. Les alvéoles pulmonaires sont constituées de plusieurs couches de cellules ce qui les rend peu perméable, l’usage de poumons se fait grâce au diaphragme et aux muscle intercostaux. La contraction du diaphragme permet de créer une dépression dans les poumons entraînant une entrée d'air, permettant ainsi l'inspiration. L'expiration est passive, par décontraction du diaphragme. L’organisme produit aussi du surfactant, substance qui aide à diminuer la tension superficielle des alvéoles. Excrétion. Présence d’un rein très irrigué qui permet la production d’urines. Le rein représente un système optimisés contres les pertes d’eau. L’unité fonctionnelle du rein est le néphron (1 000 000 néphron par rein chez l’homme). Placenta. Le trophoblaste du blastocyste (embryon au moment de l’implantation) correspond à la couche la plus externe de cellules. La formation de la cavité amniotique a lieu juste après l’implantation. Le placenta correspond à la conjonction de deux structures, une embryonnaire (le chorion) et une maternelle (la muqueuse utérine). Il constitue un filtre. Il laisse passer l’eau, les sels minéraux, les anticorps et l’O2. L’hémoglobine fœtale a une affinité plus importante avec l’O2. Il n’y a pas de contact entre le sang de la maman et celui de son fœtus. Les déchets du fœtus seront éliminés par le placenta. Malheureusement, le placenta laisse passer les toxines, les drogues… Cas du rat taupe. Les individus de cette espèce ressemblent à des rats sans poils (trop moches) qui vivent dans des galeries souterraines. Il s’agit de la seule espèce de vertébré qui est sociale (comme les insectes) avec reine, ouvriers, individus voués à se reproduire, individus qui ne se reproduiront pas, etc. Cas du phoque. Le phoque est capable de rester près d’une demi-heure sous l’eau, à de très grandes profondeurs. Il n’a pas des poumons extraordinairement grands pour autant. En fait, il vide même ses poumons avant de plonger. Cette capacité d’apnée est due à une rate énorme. A la surface, il respire, oxygène son hémoglobine et en stock plusieurs litres dans sa rate. Une fois sous l’eau, il échange petit à petit le sang désoxygéné avec le sang présent dans la rate, pour ne pas être en hypoxie.
