Thème 1 : La Terre dans l`Univers, la vie et l`évolution du vivant

Seconde 2011-2012 Fabien DUBOIS
Thème 1 : La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant.
Chapitre 4 : Diversité et parenté au sein des Vertébrés
Comme nous l'avons précédemment étudié, les êtres vivants partagent de nombreux caractères indiquant
une histoire commune et une grande parenté :
- l'ADN est le support de l'information génétique : sa structure, son expression, son code génétique sont
universels
- la cellule est l'unité de structure et de fonction de tous les êtres vivants : elle est limitée par une
membrane plasmique séparant le cytoplasme du milieu extérieur et elle est le lieu des réactions chimiques
nécessaires au fonctionnement cellulaire : le métabolisme.
Certains organismes partagent plus de caractères en commun, ils sont plus proches les uns des autres
qu'avec l'ensemble des êtres vivants. C'est le cas notamment des vertébrés que nous allons étudié.
1- Le plan d'organisation des Vertébrés :
Dans la classification actuelle, les vertébrés constituent un groupe où sont rangés des espèces en apparence
très différentes. Par contre ces animaux possèdent plusieurs caractères dérivés qui leur sont propres :
- un squelette interne osseux ou cartilagineux avec une colonne vertébrale (vertèbres) et un système
nerveux dorsal en forme de tube (moelle épinière)
- une symétrie bilatérale, un plan unique qui permet de diviser le corps en deux parties semblables et qui
détermine trois axes de polarité.
- une régulation nerveuse du cœur
Tous les vertébrés présentent une symétrie bilatérale qui détermine trois axes de polarité :
- l'axe antéro-postérieur, marqué par la succession tête (qui porte les organes sensoriels), tronc (qui porte
deux paires de membres) et la queue (en arrière d'un orifice appelé anus)..
- l'axe dorso-ventral , marqué par la positon dorsale de la colonne vertébrale et la position ventrale de la
cage thoracique.
- l'axe gauche-droite, qui définit les parties droite et gauche du corps et qui est marqué par un placement
symétrique des membres de part et d'autre de la colonne vertébrale.
Doc.1 : Trois axes de polarité chez la Souris
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On appelle plan d'organisation d'un organisme, la disposition des différents organes les uns par rapport aux
autres et par rapport aux axes de polarité (un axe de polarité indique deux côtés qui ne sont pas (ou pas
complètement) symétriques). La présence de trois axes de polarité s'observe chez tous les vertébrés, sans
exception :
Doc.2 : Axes de polarité chez le Poisson
1-1 : La disposition des organes internes : TP8
La Souris et la Grenouille disséquée en TP ont des organisations semblables : ils possèdent tous les deux des
organes pairs (reins, gonades, …) disposés de part et d'autre du plan de symétrie bilatérale, et des organes
impairs (intestin, foie, cœur, ….). La position de ces organes, le long des axes antéro-postérieur et dorso-ventral
est similaire chez chacun d'eux et chez l'ensemble des Vertébrés.
Doc.3 : Diagramme de polarité des organes internes d'un Vertébré
Pour en savoir plus avec Internet :
- http://mariemarie0000.free.fr/fichiers/images/frog.swf : un lien vers une dissection virtuelle de grenouille, en
anglais.
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Ces études permettent de préciser une disposition commune aux Vertébrés des organes internes :
Doc.4 : Coupe schématique de la disposition des organes internes chez les vertébrés.
1-2 : L'étude de l'organisation du squelette des vertébrés :
Le squelette a pour rôle de protéger le poids du corps, de permettre sa mobilité et de protéger les organes
internes. On distingue le squelette du crâne, le squelette axial (cage thoracique, colonne vertébrale et sternum) et
le squelette appendiculaire (les os des membres).
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Question 1 page 81 : Chez ces trois vertébrés, le squelette est constitué du crâne, de la colonne vertébrale
formée de nombreuses vertèbres, et du squelette des membres, pairs antérieurs et postérieurs, rattaché à des
ceintures (pectorale pour les os des membres supérieurs et pelvienne pour les os des membres inférieurs). Chez la
carpe, les nageoires dorsale, anale et caudale, impaires possèdent aussi un squelette osseux.
Question 2 page 81 : Dans les deux cas, on reconnaît trois parties organisées de la même façon : bras avec un seul
os, avant-bras formé de deux os, poignet comprenant plusieurs os et doigts.
Question 3 page 81 : La nageoire pectorale de la carpe comprend des pièces basales nombreuses, rattachées à la
ceinture pectorale, et de très nombreux fin rayons osseux. La nageoire du dauphin est constituée de trois parties
identiques à celle de l'homme ou du fossile Acanthostega .
Doc.5 : Organisation de nageoires de quelques Poissons
Question 4 page 81 : Le squelette d'un membre tétrapode comprend trois parties caractéristiques avec des os
caractéristiques. Or l »homme, le dauphin et le lézard ont le même squelette de membre que le fossile
Acanthostega donc des espèces sont des tétrapodes. L'organisation du squelette de la nageoire de la carpe est
différent, cette espèce n'est donc pas un tétrapode.
Doc.6 : Organisation du squelette de quelques vertébrés fossiles et actuels.
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Bien qu'ils appartiennent à
des organismes dont le milieu de vie
est très différent (terre, eau, air)
les membres antérieurs de ces
vertébrés ont la même organisation
(1os, 2 os, plusieurs os).
Cette homologie anatomique
signifie qu'ils descendent d'un
ancêtre commun.