Dossier à l`usage des enseignants - Aquarium

2008
www.aquarium-museum.be
22, quai van Beneden
4020 Liège
04 366 50 21
ISELL Ste Croix
Hors-Château, n°61 - 4000 Liège
tél. : [phone]
www.isell.be
Animation proposée à l’Aquarium-Muséum Liège
Les adaptations des
animaux à la vie sur Terre
Dossier à l’usage des enseignants
Dossier pédagogique réalisé par les étudiants en 2° année de
la section Régendat Sciences Naturelles et l’aide de Madame
Santina Donatelli, Professeur, de la Haute Ecole ISELL à
Liège :
Baudoin Frédéric, Delaye Coralie, Dorthu Laura, Dupont Audrey,
Fornasari Joachim, Houbart Adrien, LiLot Coralie, Meens Céline, Pirotte
François, Putz Vincent, Romain Laetitia
Février 2008
Faites des Sciences et Découvrez les technologies … à l’Embarcadère du Savoir !
www.ulg.ac.be/sciences
10 > 16 mars 2008 dans le cadre du Printemps des Sciences
Pôle mosan d’Enseignement Supérieur et Universitaire

Dossier pédagogique réalisé par la section Régendat Sciences Naturelles
de la Haute Ecole ISELL, Département pédagogique www. isell.be
Aquarium-Muséum Liège www.aquarium-museum.be –Printemps des Sciences 2008
Nous nous sommes intéressés à deux modes de déplacement chez les vertébrés la nage
(ou plus précisément le déplacement en milieu aquatique) et le saut. En effet, ces modes
de locomotions suscitaient de nombreuses questions. Voici quelques questions auxquelles
nous nous sommes proposés de trouver des réponses. Quels sont ces animaux qui se
déplacent en effectuant le saut ou la nage ? Quelles adaptations morphologiques ou
physiologiques présentent-ils ? Comment s’effectuent les mouvements ? En quoi le mode
de locomotion de ces animaux est-il adapté à leurs milieux de vie ?
Lors de notre animation à l’aquarium - muséum, les adaptations des animaux à ces
modes de locomotion seront présentés façon ludique et interactive.
1. Ces vertébrés qui se déplacent dans l’eau….
L
L’ ’a an na ac co on nd da a. .
L
Le e s sq qu ue el le et tt te e. .
Il comprend un crâne, une colonne vertébrale, des côtes, et parfois une
ceinture pelvienne. Les nombreuses vertèbres, qui composent la colonne
vertébrale très souple, sont très solides pour résister à la traction imposée par les
muscles. Il y a une paire de côtes rattachée à chaque vertèbre cervicale ou
dorsale (jusqu'à 400 chez certaines espèces, les petits serpents pouvant néanmoins
en avoir 180), mais il n'y en a pas sur les vertèbres caudales. Elles sont très bien
articulées, ce qui permet une grande liberté de mouvement. Les côtes ne se
rejoignent pas le long du ventre et s'écartent, quand le serpent avale une grosse
proie .
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L
Le e d dé ép pl la ac ce em me en nt t. .
Le signe le plus distinctif des serpents est leur forme. L'allongement du corps
et la réduction ou la perte des membres se sont produits plusieurs fois dans
l'évolution des vertébrés. Cette modification de la forme du corps a de profondes
conséquences sur la biologie d'un animal, et de toute évidence, sur sa façon de se
mouvoir.
La colonne vertébrale des serpents offre plusieurs caractères liés à la
locomotion apode. Tout d'abord, le nombre de vertèbres est fortement accru, ce
qui rend la colonne vertébrale beaucoup plus flexible. L'homme n'a que 32
vertèbres alors que certains serpents en ont plus de 400. Ensuite, les serpents ont des
apophyses supplémentaires sur les vertèbres, ce qui améliore les connections entre
elles et accroît la stabilité de la colonne vertébrale.
Les ondulations du corps sont également rendues possibles par l’existence de
longs et puissants muscles latéraux. En fait, l'animal contracte et relâche en
alternance des muscles situés de chaque côté de son corps, ce qui donne
l'impression de "vagues" le parcourant.
M
Mo ou uv ve em me en nt t r re ec ct ti il li ig gn ne e. .
Dans la locomotion rectiligne, le serpent avance en ligne droite et utilise des
mouvements de la peau du ventre par rapport au reste du corps. Des groupes
successifs d'écailles ventrales sont soulevés puis déplacés vers l'avant et ancrés par
leur bord externe. Grâce à ces points d'appui, le reste du corps est ensuite avancé,
puis le mouvement se répète.
La progression résulte d'une série de contractions et de relâchement des
muscles, notamment lorsqu'ils rampent vers une proie en terrain découvert. Les
mouvements sont lents et malaisés à détecter quand il circule de cette façon
O
On nd du ul la at ti io on n l la at té ér ra al le e. .
C'est le mode de déplacement le plus courant. Le serpent utilise un point de
contact au sol comme appui. Ensuite il soulève le tronc au-dessus du sol pour
établir un autre point de contact.
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M
Mo ou uv ve em me en nt t e en n a ac cc co or rd dé éo on n. .
En peu d'espace, le serpent contracte ses muscle à l'arrière, à mesure qu'il
étend sa partie antérieure, puis à l'avant pour ramener l'arrière.
D
Dé ér ro ou ul le em me en nt t l la at té ér ra al l. .
La locomotion latérale convient en particulier aux substrats mous, comme le
sable ou la boue, où il y a peu de chances de trouver des irrégularités solides
permettant les ondulations habituelles.
M
Mo ou uv ve em me en nt t o on nd du ul la at to oi ir re e. .
La partie antérieure du corps (en avant du point A) reste immobile et prend
appui sur le substrat; en arrière, la partie restante du corps ondule et se raccourcit.
Puis c'est au tour de la partie située en arrière du point B de prendre appui sur le sol
en restant immobile et c'est la partie en avant de ce point B qui s'allonge, ce qui
fait avancer le reptile sur le sol.
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La baleine
Introduction
Les baleines, dauphins et marsouins ressemblent peut-être aux poissons, en
particulier aux requins. Ce sont pourtant des mammifères, beaucoup plus proches
de l'homme que des poissons: ils ont le sang chaud (homéothermes), respirent de
l'air, sont vivipares et n'ont généralement qu'un seul petit à la fois. Comme vous,
une baleine a un coeur à quatre compartiments. De même, elle a des poumons,
puisqu'elle respire l'air en surface et non l'eau comme les poissons. Elle a aussi un
estomac, un foie, des reins et des intestins mais ni vésicule biliaire, ni appendice.
Au cours de leur évolution, leurs membres antérieurs se sont transformés en
nageoires, à l'intérieur desquelles on reconnaît, sur le plan anatomique, les os et les
doigts caractéristiques de la main des mammifères. Les membres postérieurs ont
totalement disparu. Une équipe de chercheurs a recensé les mutations génétiques
à l'origine de la disparition de leurs « pattes ». Il ressort de ces travaux que la perte
des membres inférieurs de la baleine est le fruit de 15 millions d'années de
mutations.
Anatomie externe et revêtement
La plupart des cétacés modernes possèdent un corps fuselé, hydrodynamique, propulsé
par des puissantes nageoires caudales situées dans un plan horizontal, mais qui battent
l'eau verticalement. L'aileron dorsal souvent proéminent contrôle sans doute l'assiette de
l'animal lors de la nage.
Les parties saillantes, capables de gêner l'écoulement fluide ont disparu. De ce fait, il n'y a
plus guère de poils, plus d'oreilles externes, plus de museau ou de nez saillant: les organes
génitaux et les glandes mammaires sont noyés dans la silhouette de l'animal.
Anatomie interne et évolution du squelette.
Au cours de l’évolution le crâne des baleines a subit de nombreuse modification comme
par exemple les narines, situées au bout du museau, se sont reculées vers le dessus de la
tête et sont devenues des évents. En arrière du crâne, le squelette diffère radicalement des
mammifères terrestres. Les vertèbres cervicales sont très réduites. Certaines d'entre elles,
sinon toutes, ont fusionné : la tête n'est donc pas mobile par rapport au reste du corps.
Soutenus par la poussée hydrostatique, les cétacés ne sont pas soumis aux mêmes
contraintes que les créatures terrestres. Les côtes ne sont pas fermement attachées au
sternum ou à la colonne vertébrale. Elles sont incapables de supporter le poids de l'animal
lorsque ce dernier est porté à la terre : s'échouer équivaut à un arrêt de mort.
La ceinture pelvienne n'est plus que vestige d'une structure où venaient s'articuler les
membres postérieurs, un simple rappel des formes ancestrales quadrupèdes. Les membres
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