II - Les Chordés

Organisation du vivant Animal
I] Les amphibiens
1) Introduction
De nombreux organismes peuvent mêler vie terrestre et vie aquatique. Les amphibien font partie des craniates, et des
lissamphibien. On s’intéressera aux anoures et aux urodèles.
2) Problèmes liés au passage de la vie aquatique à la vie terrestre
a) Contraintes du milieu aérien
α) La variabilité de la teneur en eau
C'est la contrainte principale de la vie en milieu aérien. Ces contraintes se situent au niveau du tégument (tissu + ses
productions qui recouvrent un être vivant).
Chez les vertébré, le tégument est pluristratifié (hypoderme d'origine endoblastique, un derme d'origine mésoblastique,
un épiderme d'origine ectoblastique). Les invertébrés possèdent un tégument monostratifié.
Les amphibiens possède un tégument pluristratifié, avec des glandes muqueuses
(mucus), des glandes séreuses (sécrétion venimeuse), un derme et un épiderme.
La couche cornée est très peu épaisse.
Dans le tégument, on a des chromatophores (sécrétrices de pigments). Les
caroténoïdes donnent des couleurs allant du jaune au rouge, que l'on retrouve
généralement en surface sécrétés par des xantophores, et des pigments plus
profond noirs ou marrons, sécrétés par les mélanophores.
Le tégument est très peu kératinisé et perméable, permettant les échanges d'eau
et de gaz. Ils possèdent des vessies très volumineuse, qui permet de conserver
de l'eau. Par des phénomènes osmotiques, l'eau peut être redistribuée au corps
en cas de besoin.
β) La variabilité climatique
Le milieu aquatique subit de moins de variations de températures que le milieu aérien,par sa forte capacité calorifique.
γ) La poussée d'Archimède
Il y a besoin de squelette pour pouvoir vivre en milieu aérien, car la poussée d'Archimède y est très faible.
δ) L'air n'est pas un milieu nourricier
Avaler de l'air ne peut pas nourrir ! L'eau, elle, contient de nombreux nutriments et micro-organismes. En revanche, l'air
est riche en oxygène, facilitant sa prise.
ε) L'air est un milieu transparent
L'air sera beaucoup exposés aux rayons solaires, et notamment UV (a, b les bons, c). Le milieu aérien sera beaucoup
plus propice à la vision.
ζ) Conclusion
Ainsi, le milieu aérien implique des adaptations structurales et fonctionnelles. Le milieu aérien a des avantages
(disponibilité d'O2), et inconvénients (disponibilité en eau)

b) Description de la métamorphose
La larve :
Elle est complètement aquatique, possède une
respiration branchiale, et l'excrétion est
permise par des ammoniotélie. La bouche
n'est pas encore percée, et on peut voir
l'intestin par transparence (le têtard utilise ses
réserves).
Pendant la prémétamorphose, membre
postérieurs au stade bourgeon. Des membres
antérieurs rudimentaires logées dans les
cavités branchiales, que recouvrent les
operculaires (création des nouvelles
branchies)
Pendant la prométamorphose, allongement
des membres postérieurs, intestin vu par
transparence, et la larve utilise ses réserves.
La phase climax permet la sortie des
membres postérieurs. Élargissement de la
bouche, régression de la nageoire caudale,
régression de la queue en elle même,
disparition des branchies, différenciation du
cartilage tympanique et de la membrane du
tympan.
Rappel sur l'excrétion : Excrétion de l'azote sous forme :
•D'ammoniac pour éviter les modification physiologiques par substitution avec des ions K+ ou Na+. Il faut 0,5L
d'eau pour éliminer 1g d'ammoniac.
•Urée : 0,05L pour éliminer 1g
•Acide uriqe : 0,001L Pour 1g d'azote. (oiseau)
La mâchoire se développe, la langue aussi pour capturer les proies. Les grenouilles peuvent
marcher, sauter, dans certains cas voler, les organes visuels changent de pigments et ont des
paupières, lentille, cornée, et glande lacrymales.
Le système sanguin est composé d'un cœur en série (sinus veineux, oreillette, ventricule, bulbe artériel) qui propulse le
sang vers les branchies et la peau pour la respiration. Les globules rouge sont nucléés.
Le tégument n'est pas spécialisé, mais par sa minceur, permet les échanges de
gaz. Les gaz seront pris en charges par les pigments respiratoires. Cette
respiration cutanée est essentielle, surtout lors du développement larvaire
quand les branchies ne sont pas encore présentes. Certaines salamandres ont
une respiration uniquement cutanée. L'épaisseur du tégument et la quantité de
capillaires dermiques peut varier en fonction de la quantité d'oxygène du
milieu.
Chez l'adulte, le cœur est cloisonné par un spiracle au niveau du bulbe
artériel. Le sang vient des poumons, dans l'oreillette gauche qui se
contracte. L'oreillette droite, qui récolte le sang issus des tissus et de la
peau, se contracte à son tour. Globalement, le sang irait des poumons à
l'oreillette gauche, au ventricule, au bulbe artériel, pour aller irriguer les
tissus, puis passera dans le sinus veineux, oreillette droite, ventricule,
puis préférentiellement dans le bulbe artériel qui envoie vers les
poumons et peau. Dans l'eau, la respiration pulmonaire est arrêtée.
Prémétamorphose
Prométamorphose
Climax

Le poumon : la grenouille n'ayant pas de cage thoracique, la grenouille utilise un système de pompe à pression :
ouverture des narines et abaissement du plancher buccal. Les narines se ferment, le plancher buccal remonte, envoyant
l'air dans les poumons. On peut avoir plusieurs phases d'inspiration, sans expiration (permis par une grande plasticité
pulmonaire.
Le têtard a une hémoglobine à forte affinité pour l'oxygène (car milieu marin, donc peu d'oxygène). Chez l'adulte,
l'hémoglobine a une moindre affinité pour pouvoir céder plus facilement l'oxygène aux tissus.
Excrétion : ammoniac pour le têtard (ammoniotélies) et urée pour la grenouille
Conclusion : La métamorphose correspond à un ensemble de transformation morpho-anatomo-physiologiques,
accompagnés de changement des conditions de vie. Le passage du milieu aquatique au milieu terrestre a conduit à des
adaptations structurales et fonctionnelles coordonnées. Aucun des appareil ne se transformant indépendamment des
autres. Ce développement de type adaptatif implique l'existence d'un ou plusieurs « chef d'orchestre », malgré l'aspect
génétique.
c) Les déterminismes de la métamorphose
Il faut coordonner les différentes étapes de la métamorphose :
La thyroïde (glande endocrine) a un rôle déterminant (têtard + broyat de thyroïde
de cheval = développement rapide en grenouille). Les hormones principales sont
T3 (triodothyronine) et T4 (thyroxine).
Sans thyroïde : têtard géant
Sans hypophyse : têtard nain
Sans hypophyse + T4 = grenouille naine
Certains facteurs environnementaux peuvent déclencher la métamorphose
(lumière et température). Les stimuli environnementaux sont intégrés par
l'hypothalamus.
Chez les urodèles, les métamorphoses sont beaucoup plus discrètes. Les axolotl peuvent se métamorphoser en
Ambystome. Si elle se reproduit au stade larvaire (néotonie) elle restera axolotl. C'est la néotonie facultative.
Chez un triton alpestre, la néotonie est obligatoire, il n'y a pas de métamorphose. Dans certains cas d'amphibien, le
schéma de développement n'est pas classique, avec développement de la larve dans la cavité gastrique
II] Les reptiles
Ce groupe paraphylétique possède un amnios (donc ce
sont des amniotes, comme les oiseaux et les
mammifères)
Comprenant les lézard (sauriens) et serpents (ophidiens)
qui forment les squamates, les crocodiles (crocodiliens),
tortues (chélonien). Les oiseaux peuvent être considérés
comme des reptiles, formant alors un groupe
monophylétique.
On regardera la présence de fosses temporales : sans
fosse comme chez les tortues (anapsides), 4 fosses deux
par côté comme les squamates dinosaures et oiseaux
(diapsides) et deux fosses une par côté (synapsides).

1) Quelques caractéristiques morphologiques
a) La tête
Tête (yeux, narines, bouches), tronc queue, langue biphide.
Les squamates : Ont perdu la barre temporale de la fenêtre inférieur. Ils
possèdent également un os mobile (os carré) qui favorise l'ouverture de la
bouche.
Les serpents ont de plus perdu l'os entre les deux fenêtre temporales, permettant
une ouverture encore plus importante, et ils n'ont pas de dents donc utilisent le
replis de leur gencives pour accrocher la proie et utilisent les apophyses de la
colonne vertébrale pour broyer les proies.
Les sauriens peuvent perdre leur queue : une vertèbre fissuré peut être brisé par
un contraction de muscles particuliers tout en obturant les vaisseaux. La queue
repousse ensuite et peut être brisée à nouveau. On parle d'Autotomie.
Les sphénodons possèdent deux fenêtre temporales fermées par des barres temporales. Ils ont perdus leur tympans, et
au sommet de leur crâne, entre les deux yeux, un troisième petit œil (nerf optique, rétine, cornée...) protégé par une
écaille transparente qui s'opacifient avec l'âge. Ils sont à sang froid et vit à des température assez basse.
Crocodiliens : Dans la mâchoire (mandibule), ils possèdent une fosse latéro-postérieur. On reconnaît
les crocodiles des caïmans et alligator au niveau de la dentition : chez les crocodiles, on a des dents
inférieurs visibles. On a aussi les gavials, avec une mâchoire très fine qui consomment essentiellement
des poissons. Les crocodiles possèdent aussi des glandes à sel, qui permettent de réguler la salinité de
leur nourriture, et peuvent excréter du sel par cette glande. On retrouve ces glandes à sel chez certains
autres organismes (iguanes marins par exemple).
Les chéloniens : Pas de dents, mais un bec corné tranchant.
b) Le tégument
Épiderme : Les écailles des parties tégumentaires, composées de couches de kératine. Les couches superficielles
s'appellent squames, qui peuvent être arrachées facilement, et qui seront remplacée par des cellules de la couche basale.
Les desmosomes assurent une cohésion entre les cellules, qui progressent s'aplatissent et se kératinisent.
Derme : Derme vascularisé par des capillaires sanguins.Pour tous les les reptiles sauropside, la kératine est présente
sous deux formes : une forme α flexible (assure la souplesse de la peau, et se retrouve entre les écailles), et la kératine β
beaucoup plus rigide au niveau des écailles.
Ostéocules : Les crocodiles possèdent une plaque osseuse (ostéocutes) dans le tégument. Chez les tortues, les
ostéocutes sont fusionnées à la colonne vertébrale (carapace) et au niveau du plastron ventral (non soudé à la colonne
vertébrale). Certaines tortues possèdent des carapaces molles (genre cuir), et sont essentiellement aquatiques (elle peut
avoir un rôle dans la respiration).
La mue : La couche cornée se détache au niveau des lèvres et se détache le long du corps à chaque phase de croissance.

Notions de dent : font partie du système tégumentaires. Seul le groupe des mammifères mâchent. Chez les reptiles,
elles ont un rôle préhenseur, et peuvent être spécialisée (crochets à venin : dents trouées par des canaux reliées aux
glandes à venin). A part les crochets, les reptiles sont homodontes (même type de dents).
c) La respiration
Poumons cloisonnés, avec des muscles pour avoir un flux bidirectionnel.
d) Ceinture osseuses
Chez les tortues, les ceintures sont sous les côtes, et sur les côtes chez
les crocodiles (on retrouve plus généralement cette organisation.
e) Cas des oiseaux
Ils possèdent des plumes, qui sont des productions épidermiques
fine (phanères) kératinisées engendrée par des dépressions de la
peau (follicule). Les plumes sont formée par une prolifération
rapide des cellules germinatives, qui vont former un tube, entouré
d'une gaine, qui sort rapidement de la dépression du follicule. La
gaine se rompt, qui libère tout les constituants de la plume.
Les plumes de vol (les penne) ont une hampe plus
rigide. Au niveau de la queue, on les appelles rectrices.
Les plumes de recouvrement sont les tectrices et les
plumes de duvet. Il y a également des vibrisses,
composés de rachis nus, observables au niveau des yeux
et bec des rapaces. Le renouvellement des plumes
peuvent être périodique, permettant de compenser l'usure
et la décoloration.
On parle également de mues : partielles pour les
tectrices, ou complète qui affecte l'ensemble du plumage,
s'accomplissant selon un ordre déterminé pour chaque
espèce. Généralement, mue et reproduction sont
dissociées dans le temps (à cause du coup énergétique).
On retrouve des écailles au niveau des pattes (structure
quasi identique à celle des autres reptiles).
Les adaptations au vol
•Rapport surface des ailes / masse le plus grand possible
•Masse diminuée : os creux (la moelle disparaît et formation de cloison
pour renforcer la solidité)
•Excrétion d'acide urique : réduit la quantité d'eau au maximum
•Modifications squelettiques : fusion des vertèbres (résistance accrues),
cage thoracique robuste (évite l'écrasement par les muscles des ailes), et
élargissement du sternum en bréchet (ancrage des muscles)
La respiration
Le volume ne change pas lors de la respiration, mais ce sont les sacs aériens qui vont jouer le rôle de soufflet. Il
permettent la ventilation. L'air rentre par les mésobronches, permis par l'appel d'air créée par les sac pulmonaires. Les
échanges gazeux se font par un système contre-courant : l'air rentre, et le sang circule dans le sens opposé. Ce système
permet de maintenir un plus grand gradient (alors que les système concourant sont rapidement à l'équilibre), permettant
de récupérer plus d'oxygène, et donc un métabolisme plus actif (nécessité énergétique du vol, et température corporelle).
La fonction circulatoire : nous développeront dans le cours des mammifères
La fonction excrétrice : Excrétion acide urique (cours amphibiens)
Le système reproducteur : nous traiterons le développement embryonnaire chez les amniotes.