Manuel de laboratoire

Deux tétrapodes terrestres © Houseman et Heinermann Page - 213
DEUX TÉTRAPODES TERRESTRES
par Jon G. Houseman et Peter Heinermann
Introduction
Pendant ce laboratoire vous travaillerez en équipe de deux et votre groupe sera apparié à une autre
équipe qui travaille sur le second spécimen de tétrapode. Les deux équipes sont responsables des
deux spécimens (le fœtus de porc et la grenouille). Vous effectuerez la dissection de votre spécimen
pour en examiner les différents systèmes et vous présenterez votre matériel à l’autre équipe, qui
fera la même chose pour vous.
Pour guider votre dissection et votre présentation, vous trouverez un ensemble de questions
d’approfondissement à la fin de ce texte. Vous pouvez les poser à l'autre équipe et vous devriez
être prêt à y répondre vous-même. Vous devriez lire ces questions avant de commencer ce
laboratoire! Voici un autre petit conseil. Dans bien des cas, il est impossible de voir tout un système
dès le départ et il sera nécessaire d’enlever des tissus pour observer les organes sous-jacents.
Cependant, vous devez donner à tous la chance de faire leurs observations avant d’enlever des
parties. N’attendez pas à la toute fin du laboratoire pour tenter de répondre aux questions. Vous
pouvez montrer un organe ou une structure à l’autre équipe à n’importe quel moment pendant le
labo. Vous ferez mieux de développer un plan pour votre dissection et de le partager avec l’autre
équipe au début du labo. De cette façon, vous pourrez coordonner la progression des deux
dissections.
Nous vous aviserons de l’identité de l'autre équipe au moins deux semaines avant le laboratoire.
Quelques questions qui poussent à la réflexion.
Comment la section mince du poumon de votre/leur spécimen se compare-t-elle à celle de l'autre
tétrapode? Quel est le rapport entre sa structure et sa fonction?
Que sécrète la peau de votre/leur spécimen et pourquoi?
Comment les poumons sont-ils aérés chez votre/leur spécimen?
Comment la peau de votre/leur spécimen est-elle liée à sa fonction?
Quel est le rôle du pharynx dans le mouvement de l'air et de la nourriture chez votre/leur spécimen?
En quoi l'organisation du cœur diffère-t-elle entre les deux spécimens?
Comment la langue fonctionne-t-elle chez votre/leur spécimen?
En quoi la circulation diffère-t-elle entre les deux spécimens?
Comment le placenta influence-t-il le flot sanguin chez le porc fœtal?
Quelle est la position du squelette appendiculaire par rapport au squelette axial?

Deux tétrapodes terrestres © Houseman et Heinermann Page - 214
Comment le squelette appendiculaire de votre/leur spécimen a-t-il été modifié en fonction du mode
de déplacement de l’animal?
Les systèmes digestifs des deux spécimens sont-ils fondamentalement les mêmes ou sont-ils
radicalement différents?
Quel niveau de séparation existe-t-il entre les systèmes reproducteur et excréteur chez votre/leur
spécimen?
À quel point le système urogénital de votre/leur spécimen ressemble-t-il au plan ancestral des
Vertébrés?
Dissection du fœtus de porc
Les fœtus de porc sur lesquels vous travaillerez sont un produit secondaire de l'industrie
du porc. Les truies transportées aux abattoirs sont souvent enceintes et pendant le processus
d'abattage, les fœtus sont habituellement jetés comme déchets. En utilisant ce spécimen
destiné à la poubelle, nous créons réellement une expérience propice à l’apprentissage! La
nature mammalienne du spécimen, et sa taille commode nous permettent d’observer les
systèmes principaux de cette classe des Chordés. En même temps, ces observations nous
permettent de mieux comprendre comment les systèmes internes de nos propres corps
fonctionnent. Dans l'ensemble, nous avons un bon exemple de recyclage et une meilleure
utilisation de l'animal que ce qui se produirait normalement.
Figure 1. Anatomie externe du fœtus de porc
Anatomie externe
Le corps du porc fœtal se divise en quatre régions: la tête, le cou, le tronc avec quatre
appendices, et la queue (Figure 1). La tête inclut les yeux avec leurs paupières

Deux tétrapodes terrestres © Houseman et Heinermann Page - 215
supérieures et inférieures et une membrane nictitante que vous pouvez voir en séparant
les deux paupières; les narines; les pavillons des oreilles avec une ouverture au tympan;
et la bouche entourée des lèvres et des joues. Le tronc se divise en thorax entouré des
côtes et l'abdomen sans côtes. Vous pouvez voir le cordon ombilical coupé dans la région
abdominale et les papilles mammaires. On peut distinguer les femelles des mâles par le
fait que les femelles ont un orifice sous l'anus qui est la sortie combinée de l’appareil
urinaire et reproducteur, et la papille génitale sur le spécimen. Les sacs scrotaux et
l’orifice du système reproducteur mâle, qui est situé juste derrière le cordon ombilical,
indiquent que l’individu est de sexe masculin.
Le nombre d'orteils sur le pied est réduit. Le premier doigt de pied est perdu, le troisième
et le quatrième sont les plus grands et les doigts de pied sur lesquels le porc marche. Les
deuxième et cinquième orteils sont petits et se retrouvent derrière le troisième et le
quatrième. Ces animaux marchent sur la pointe des pieds sur seulement deux de leurs
orteils, et gardent les poignets ou les chevilles au-dessus du sol. Une fois que vous avez
trouvé le poignet/la cheville, cherchez le coude/le genou. Observez le sabot du cheval ou
du chevreuil en démonstration pour voir une modification semblable des os.
Vous devriez faire vos observations de l'intérieur de la bouche avant que le spécimen soit
immobilisé. Lisez les instructions pour les systèmes respiratoire et digestif si vous décidez
de faire cette partie de la dissection maintenant.
Anatomie interne
Nous devrons fixer le porc fœtal avec sa surface ventrale vers le haut et les jambes écartées.
La meilleure façon de le faire est d’attacher des cordes entre les membres gauches et droits,
et de les faire passer sous votre plateau de dissection. Placez le côté ventral du spécimen
vers le haut sur le plateau de dissection et attachez un court morceau de corde à la patte
antérieure droite. Attachez une deuxième corde, cette fois-ci plus longue, à la patte
antérieure gauche et passez-la sous le plateau. Tirez fortement, pour bien écarter les jambes
et attachez-le au morceau court de corde sur la patte droite. (Il se peut que vous ayez à
couper à travers la peau sous la patte antérieure et à l'intérieur de la patte postérieure.)
Faites la même chose avec les membres postérieurs. Ne vous inquiétez pas si vous
entendez un bruit quand vous serrez les cordes et écartez les jambes. Ce sont les os qui se
disloquent et ceci est normal. Plus les jambes sont écartées, plus votre dissection sera facile.
Une fois que votre porc est attaché, vous êtes prêts à faire la première incision. Commencez
juste devant le cordon ombilical en utilisant votre scalpel ou vos ciseaux. Faites une
incision le long de la ligne médiane vers l’avant et la touffe de poils (les vibrisses) située
sous le menton. Vous devez bien couper à travers la paroi corporelle. Lorsque vous faites
votre coupe, soulevez la paroi corporelle pour que ne pas couper accidentellement à travers
les organes sous-jacents. Votre deuxième incision commencera de l’avant du cordon
ombilical et continue postérieurement autour de chaque côté du cordon. Continuez ces deux
incisions parallèles jusqu’à la paire de papilles mammaires la plus postérieure. La région
entre ces deux incisions parallèles est l’endroit où vous trouverez la vessie urinaire, les
artères ombilicales, et si vous avez un mâle, le pénis. À la jonction de vos première et
deuxième incisions, et devant le cordon ombilical, cherchez la veine ombilicale qui passe

Deux tétrapodes terrestres © Houseman et Heinermann Page - 216
entre le cordon ombilical et le foie. Vous devez couper la veine ombilicale de manière à
pouvoir relocaliser les deux extrémités plus tard. Attachez un morceau de corde autour de
la veine, près de l’endroit où elle entre dans le cordon ombilical. Coupez la veine juste
avant le morceau de corde. Tirez le cordon ombilical vers l'extrémité postérieure de
l'animal et coupez à travers la musculature en faisant attention de ne pas endommager les
organes sous-jacents.
Les cavités corporelles
Maintenant vous allez ouvrir les cavités abdominales et thoraciques. Écartez doucement
les deux côtés de votre ouverture à la cavité abdominale et trouvez le diaphragme. Votre
prochaine incision sera directement postérieure au diaphragme. Coupez latéralement de la
ligne médiane jusqu'à l’endroit où vous atteignez les muscles sur le dos de l'animal. Nous
allons plier la paroi vers le côté de la cavité abdominale, mais avant de le faire, nous devons
faire une autre coupe latérale à travers la paroi juste devant les pattes de derrière. Après
avoir complété cette incision, épinglez les lambeaux de la paroi corporelle afin d’exposer
les organes sous-jacents. (Pour enlever du préservatif ou du latex retrouvé dans la cavité
abdominale vous devriez rincer la cavité à l’eau maintenant). Par la suite, vous ouvrirez la
cavité thoracique. Utilisez un scalpel pour séparer le diaphragme de la paroi corporelle.
Les côtes ne sont pas complètement formées et vous pouvez utiliser les ciseaux pour les
couper le long de la ligne médiane ventrale. En retirant les côtes, vous pouvez les couper
et les enlever de la cavité thoracique (incluant le tissu avoisinant). Finalement, tirez sur le
tissu restant dans la région du cou pour exposer les organes sous-jacents.
Le cœlome se divise en deux cavités, la cavité thoracique et la cavité abdominale. Ces
deux cavités sont séparées par le diaphragme. La cavité thoracique est tapissée par
l'épithélium cœlomique qui forme les sacs latéraux (cavités pleurales) avec les poumons
à l'intérieur et un sac péricardique central contenant le cœur. Si vous n’avez pas encore
coupé le sac péricardique, coupez-le et exposez le cœur. La cavité abdominale située
postérieurement au diaphragme s’appelle la cavité péritonéale. Elle aussi est tapissée par
l'épithélium cœlomique formant les parois de la cavité et entourant complètement chacun
des organes. En même temps, cet épithélium relie les organes et s’attache à la paroi
corporelle par des mésentères.
Le système digestif
Si vous ne l'avez pas déjà fait, coupez à travers les mâchoires de sorte que vous puissiez
ouvrir la bouche du porc. Selon la maturité de votre spécimen, vous pouvez peut-être voir
les dents émergeant des gencives. Les Mammifères sont hétérodontes et dépendamment
de l’endroit où les dents sont situées sur la mâchoire, elles ont des formes et des fonctions
différentes. Observez la mâchoire pour voir les différents types de dents qui permettent de
couper, de hacher et de broyer la nourriture. La dentition mixte des Mammifères est unique
parmi les Vertébrés. La langue sur le plancher de la cavité buccale aide à manipuler la
nourriture (humidifiée par des sécrétions salivaires) avant d'être avalée.
Pour voir le reste du système digestif, vous devrez regarder les cavités thoraciques et
abdominales disséquées. L'œsophage transporte la nourriture à l'estomac (en forme de

Deux tétrapodes terrestres © Houseman et Heinermann Page - 217
haricot) où la digestion chimique a lieu dans un environnement acide. La valvule
pylorique, ou le pylore de l'estomac règle le passage de la nourriture de l'estomac à
l'intestin et la région cardiaque contrôle l'entrée à l'estomac de l'œsophage. L'intestin est
le lieu d’une seconde digestion alcaline et permet l'absorption des aliments. Les enzymes
digestives sont produites par la paroi intestinale et le pancréas qui est relié à la partie
antérieure de l'intestin, le duodénum, par le conduit pancréatique. Les composantes
restantes de l'intestin sont le jéjunum et l'iléon qui se joignent au niveau du gros intestin.
À l’endroit où le petit et le gros intestin se réunissent, trouvez le cæcum. Notre appendice
est le cæcum, et chez beaucoup d'animaux, le cæcum est agrandi et rempli de microflore
bactérienne qui aide à la digestion. Comme son nom l’indique, le côlon spiral est
étroitement enroulé et se love avant de se vider par l'anus. Le côlon absorbe tous les
aliments et l’eau restants, tandis que la nourriture non digérée est compactée dans la masse
fécale. Le sang du circuit artériel entre dans le système digestif par les artères cœliaques,
les artères céphaliques et les artères mésentériques caudales. Les éléments nutritifs
passent au sang et entrent dans le système porte hépatique qui les amène au foie. Vous
trouverez plus de renseignements sur ce sujet dans la section sur le système circulatoire.
Le plus grand organe dans la cavité abdominale est le foie, qui se divise en quatre lobes
principaux. Le sang après avoir irrigué le système digestif et s’être chargé d’éléments
nutritifs est dirigé directement vers le foie où ces éléments nutritifs sont convertis en
glycogène et sont stockés, sans jamais entrer dans le système circulatoire principal. En
plus de ce rôle principal dans le métabolisme intermédiaire, le foie est l'emplacement de la
détoxication des produits chimiques potentiellement dangereux qui sont ingérés avec la
nourriture et absorbés à travers la paroi de l'intestin. Soulevez le lobe central droit du foie
pour observer la vésicule biliaire en dessous. La vésicule biliaire stocke la bile et la
décharge dans le duodénum pour augmenter le pH de la nourriture arrivant de l'estomac et
pour émulsionner des graisses, ce qui aide à leur digestion. Un deuxième organe à côté de
l'estomac, la rate, n'est pas un organe digestif, mais est impliquée dans la production,
l’entreposage, et le renouvellement des globules rouges. Elle est plutôt une partie du
système circulatoire que du système digestif.
Le cœur et le système circulatoire
Le système circulatoire du porc fœtal suit le plan général des Mammifères avec un cœur à
quatre chambres et deux circuits circulatoires (Figure 2). Le circuit pulmonaire se
compose de l’artère pulmonaire qui porte le sang du cœur aux poumons où le sang est
oxygéné avant le renvoi à l'oreillette gauche du cœur. Le circuit systémique pompe le
sang de l'aorte au reste du corps et puis revient à l'oreillette droite par l'intermédiaire des
veines caves crânienne (antérieure) et caudale (postérieure). Ce modèle est modifié
chez le fœtus des Mammifères dû au rôle du placenta dans le développement de l’embryon.
Nous allons développer cette explication un peu plus tard.