Cours 1 Diversité du vivant Animal Les Métazoaires Les Invertébrés : Le règne des invertébrés regroupent des animaux dépourvus de colonne vertébrale, et d’os en général. Les éponges (ou sporifères) : Sont des organismes munis de pores (oscules). Elles sont définies comme des Métazoaires sessiles à l’âge adulte (fixés sur le substrat→Mode de vie fixé). Elles se diffèrent par leur taille et leur forme (dressées, en boules, tubulaires, en coupes, lobées et encroûtantes, etc...) Les éponges ont leurs parois garnies de pores qui laissent passer l’eau à travers : L’eau suit le mouvement des flèches. L’ensemble de l’éponge est soutenu par un squelette constitué de spongine et/ou de petites pièces minérales appelées « spicules » (de calcaire ou de silice). Les chambres choanocytaires sont tapissées de cellules filtrantes, les choanocytes. Ces cellules sont caractéristiques des éponges, elles possèdent un flagelle qui met en mouvement l’eau, et sont capables de phagocyter les particules de l’eau attrapées dans la collerette, dont elles se servent comme nutriment. Zoom de la paroi : à l’échelle microscopique, on aperçoit un feuillet externe et un feuillet interne. Le feuillet externe est constitué de pinacocytes. Ces cellules recouvrent également la paroi des canaux internes de l’éponge. Le feuillet interne est constitué des choanocytes, des cellules munies de flagelle qu’elles activent pour brasser l’eau. Entre le feuillet interne et externe se situe la mésoglée, une couche de matière d’aspect gélatineux contenant des ovocytes, des amibocytes et des sclérocytes. Les porocytes sont des cellules tubulaires qui composent les pores. Les spicules représentent les sécrétions minérales extracellulaires qui sont présentes dans la mésoglée. Les Eumétazoaires : Les métazoaires supérieurs ou Eumétazoaires sont des organismes vivants pluricellulaires hétérotrophes. Ils possèdent un ensemble de caractéristiques qui permet de les séparer des autres Métazoaires. Ce clade comprend tous les principaux groupes d'animaux à part les éponges et les placozoaires. Il a divergé des Parazoaires il y a 940 millions d'années. Ils sont caractérisés par : •Perte des choanocytes, ne possèdent jamais de choanocytes, comme en ont les éponges. •Présence de synapses chimiques permettant l’existence d’un véritable système nerveux •Différenciation cellulaire poussée avec cellules sensorielles, musculaires et nerveuses •Présence dʼune cavité digestive différenciée = appareil digestif •Digestion extracellulaire, c’est-à-dire à l'extérieur des cellules. Des enzymes digestives sont libérées dans une cavité digestive par les cellules sécrétrices de l’endoderme. •Gastrulation donne naissance à de véritables feuillets •Existence d'un tissu vrai : tissu épithélial. Les épithéliums se caractérisent par une lame basale faite de collagène. Parmi les Eumétazoaires, on distingue ceux non-Bilatériens et ceux Bilatériens. Les non-Bilatériens (Les Cnidaires) : Cet embranchement regroupe les anémones, les méduses et les coraux. Ils possèdent des cellules urticantes. Les Cnidaires possèdent une certaine symétrie radiaire. Théoriquement, toute coupe, pourvu qu’elle passe par l’axe central de l’animal, donne deux parties qui se ressemblent comme un objet et son image dans un miroir. Cycle de développement d’une méduse : La forme polype forme une colonie. Des polypes spécialisés dans la reproduction forment des bourgeons de méduses qui vont être libérés et la méduse va ainsi se développer jusqu’à sa taille adulte. Les Bilatériens : Ce sont des animaux dotés d’une symétrie bilatérale et qui possèdent trois feuillets (l’ectoderme, le mésoderme et l’endoderme). Ils sont constitués : -des Lophotrochozoaires, qui regroupent les mollusques (dont le corps est constitué de la tête, du pied et de la masse viscérale), les annelides (vers annelés→possèdent des anneaux), les plathelminthes (vers parasitaires intestinaux plats) et les rotifères (de petits organismes qui ont souvent une forme de trompette, cylindrique ou sphérique). Présentation de quelques représentants du groupe des mollusques : On observe une diversité d’organisation générale en fonction des groupes. Mais 3 caractères sont présents chez tous : le pied, le manteau et la masse viscérale. Il n’existe pas de mollusque type, chaque espèce de mollusques sont différentes les unes des autres. -des Ecdysozoaires, qui regroupent les nématodes (vers ronds) et les arthropodes.Ils sont caractérisés par une croissance par mues successives, croissance où l’animal s’extrait de son squelette avant d’en fabriquer un autre, d’un épiderme en triple couche : épicuticule>exocuticule>endocuticule, et d’un squelette fait de chitine. Le déroulement de la mue : La lignée cellulaire de Caenorhabditis elegans : Le Nématode Caenorhabditis elegans est transparent. Grâce à cette caractéristique, il a été possible de reconstituer la lignée de chacune de ses cellules, du zygote à l’adulte. La seule lignée cellulaire que le schéma montre en détail est celle de l’intestin ; celui-ci descend entièrement de l’une des quatre premières cellules formées à partir du zygote. Les grosses cellules blanches sont des ovules qui seront fécondés de façon interne et libérés en passant par la vulve. Les Arthropodes regroupent les Chéliciformes et les Mandibulates. Exemple de deux Chéliciformes : L’Araignée et le Scorpion Les Chélicériformes sont des arthropodes (animaux aux pattes articulées) dont le corps est divisé en 2 parties (ou tagmes) : le prosome (à l’avant) et l’opisthosome (à l’arrière). Le prosome porte 4 paires de pattes articulées qui servent à la locomotion. Il comporte également des appendices particuliers situés près de la bouche : 1 paire de chélicères (d’où le nom de chélicériformes) et 1 paire de pédipalpes. Les chélicères, qui jouent un rôle dans l’alimentation, sont soit des pinces, comme chez les scorpions, soit des crochets pouvant contenir une glande venimeuse, comme chez les araignées. Exemple d’un Mandibulate : Le Criquet Les Mandibulates regroupent les Myriapodes, les Hexapodes et les « crustacés » au sens large. Le groupe des Pancrustacés englobe les Hexapodes (dont font partie les insectes) et tous les crustacés. Ils sont tous caractérisés par la présence de mandibules qui ont des fonctions distincts en fonction de l’espèce (broyage d’aliments, crochets venimeux. Coupe transversale montrant l’organisation de la carapace d’un crustacé : Le corps des Crustacés, comme tous les Arthropodes, est recouvert d’une cuticule. Mais cet exosquelette rigide ne les recouvre pas totalement, car sinon tout mouvement serait impossible. En effet, il comporte des plaques rigides, les sclérites, qui alternent avec des zones souples, les membranes articulaires. A leur niveau la cuticule est moins épaisse, appauvrie en carbonate de calcium et enrichie en résiline, une protéine très élastique. Chaque segment de l’animal est protégé par une plaque dorsale, en forme de toit, le tergite ;une plaque ventrale convexe ou sternite, reliée de chaque côté par de petites pièces, les pleurites . La plupart des segments portent une paire d’appendices articulées (pattes, pinces, antennes…) qui s’insère entre le sternite et les pleurites. Les mouvements sont permis par des muscles qui sont fixés sur la face inter des sclérites, par des agrafes appelées apodèmes. -des Deutérostomiens, caractérisés par l’ordre dans lequel apparaissent la bouche et l’anus au niveau embryologique. Ils regroupent les Echinodermes, des animaux marins principalement benthiques, et les Chordés, des animaux caractérisés par la présence d’une chorde (structure cartilagineuse qui joue un rôle de soutien entre la tête et les membres inférieurs, elle constitue un endosquelette qui est remplacé chez les vertébrés par la colonne vertébrale), d’un tube neural (système nerveux primitif des embryons des chordés), de fentes branchiales au niveau du pharynx et d’une queue au-delà de l’anus. Certains de ces élément peuvent disparaître par la suite au cours de l’évolution ou développement embryonnaire. Les Chordés sont subdivisés en deux sous-embranchements : les céphalocordés et les urochordés. Comparaison du développement embryonnaire précoce chez les Deutérostomiens et les Protostomiens : Exemple d’organisation d’un Echinoderme : l’Etoile de mer A : face dorsale ; B : face ventrale Schéma réunissant les caractéristiques des Chordés : Tous les Chordés possèdent, à un stade ou à un autre de leur développement, les 4 caractéristiques propres à leur embranchement. La formation du tube neural de l’embryon d’un Chordé se fait à partir d’un feuillet de l’ectoderme qui s’enroule en position dorsale par rapport au tube digestif et à la corde dorsale. Ce tube neural dorsal creux est propre aux Chordés. Les invertébrés, eux, ont des cordons nerveux pleins, situés habituellement dans la partie ventrale. Le tube neural des Chordés donne naissance au système nerveux central, qui comprend le cerveau et la moelle épinière. Photo et schéma d’un Amphioxus (Céphalocordés) : L’eau pénètre par la bouche, traverse les fentes branchiales, passe dans la cavité péribranchiale et ressort par le pore abdominal. Des cirres semblables à des tentacules empêchent les grosses particules de pénétrer dans la bouche. Grâce à ses myomères (muscles segmentés), cet Amphioxus se déplace en faisant des mouvements sinusoïdaux. La plupart de son temps, il reste enterré dans une couche de sable. Photo et schéma d’une Ascidie adulte (Urochordés) : Chez l’Ascidie adulte, les fentes branchiales permettent à l’animal de se nourrir par filtration. Les autres caractéristiques des Chordés ont disparu . Cet animal, après métamorphose, ne se déplace plus. Il est fixé sur son substrat, vie sessile.
