Biologie animale : fonctions de relation

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Auteurs
: Didier Pol(plus d'infos)
Résumé
:
Publication
: 1 Juillet 2001
Copyright
:
Les fonctions de relation sont les différentes fonctions permettant à un
organisme d’interagir avec son environnement.
Creative Commons France. Certains droits réservés.
.Biologie animale : fonctions de relation
Le système nerveux
Les organes des sens
La locomotion
Les fonctions de relation sont les différentes fonctions permettant à un organisme d’interagir
avec son environnement. Il s’agit essentiellement des fonctions sensorielles assurant la
réception des informations extérieures, des fonctions motrices qui permettent à l’organisme
de se déplacer et d’agir sur son environnement (contraction musculaire et mouvements) et
des fonctions correspondantes du système nerveux (analyse et intégration des informations,
commande musculaire, communication nerveuse).
Le système nerveux
Le système nerveux est un système de communication câblé qui n’existe que chez les
animaux. Il est constitué de cellules nerveuses, les neurones. Les neurones sont des cellules
spécialisées dans la communication. Ils sont constitués d’un corps cellulaire qui contient
notamment le noyau et sont dotés de prolongements, parfois très long, qui permettent les
échanges de messages de nature électrique et chimique avec d’autres cellules. Certains
prolongements des cellules nerveuses se regroupent et constituent les nerfs.
Cellules nerveuses (microscope optique x 600 ; coloration de Golgi)
Les neurones sont des cellules munies de prolongements
Le système nerveux permet de capter des informations provenant du milieu extérieur mais
aussi du milieu intérieur de l’organisme, de les transporter, de les traiter et de fournir les
réponses physiologiques et comportementales adaptées.
Chez les animaux les plus simples comme les méduses ou les hydres d’eau douce, le
système nerveux est formé d’un simple réseau non centralisé de cellules nerveuses alors que
chez tous les autres animaux le système nerveux est centralisé, ce qui conduit à distinguer le
système nerveux central (les centres nerveux) et le système nerveux périphérique (récepteurs
sensoriels et nerfs). Chez les annélides, les mollusques et les arthropodes, le système
nerveux central est constitué d’une chaîne de ganglions reliés entre eux par des filets nerveux.
Les ganglions regroupent de nombreux corps cellulaires de neurones. Les ganglions
céphaliques, c'est-à-dire ceux situés dans la tête, contiennent plus de neurones que les
autres et sont donc généralement les plus gros. Ils reçoivent les informations issues des
récepteurs sensoriels situés sur la tête comme les yeux et les antennes et ils contrôlent la
locomotion. Le système nerveux périphérique est constitué par les récepteurs sensoriels et
par les nerfs reliant les différents organes à la chaîne ganglionnaire. Les nerfs sensitifs
transportent vers les ganglions les messages sensoriels en provenance des organes des
sens tandis que les nerfs moteurs transportent vers les muscles les messages moteurs
élaborés par les ganglions.
Détail d'un ganglion chez la sangsue
Chez les vertébrés, le système nerveux central
est constitué
dex l’encéphale,
(microscope
optique
100)Noter lesensemble
nerfs qui des
se
centres nerveux enfermés dans la boîte crânienne
(cerveau,latéralement
cervelet et du
tronc
cérébral)
détachent
ganglion
et, et de
la moelle épinière, enfermée dans la colonneverticalement,
vertébrale. Le
traite en
lescerveau
filets nerveux
qui permanence
relient les
l’immense quantité d’informations fournies par les récepteursganglions
sensoriels et il contrôle le
fonctionnement de l’organisme et les comportements.
Le système nerveux périphérique est constitué de l’ensemble des récepteurs sensoriels et
des nerfs reliant le système nerveux central aux différents organes. Tous les organes sont
reliés au système nerveux central par des nerfs. Les nerfs sensitifs transportent vers le
Dissection de la chaîne des ganglions
cerveau les messages sensoriels en provenance des organes des sens tandis que les nerfs
nerveux chez la langoustine
moteurs transportent vers les muscles les messages moteurs élaborés par le cerveau.
Noter les ganglions reliés par des filets nerveux.
Les organes des sens
Les organes des sens permettent aux animaux de recevoir en permanence différents types
d’informations sur leur environnement. Ces informations sont utilisées pour rechercher la
nourriture, les partenaires sexuels, pour se protéger ou gagner un environnement plus
favorable. Elles servent également à synchroniser les horloges internes dont les animaux sont
dotés et qui contrôlent les différents rythmes physiologiques et comportementaux. Les
informations en provenance de l'environnement sont de nature variée. Il peut s’agir de
radiations électromagnétiques, comme la lumière visible chez l’homme, mais des radiations
invisibles pour l’homme sont détectées par différents groupes d’animaux. Ainsi, les yeux de
nombreux insectes sont capables de détecter les radiations ultraviolettes tandis qu’un organe
spécialisé permet à certains serpents de détecter, même dans l’obscurité, les radiations
infrarouges émises par les petits mammifères qui constituent leurs proies.
Tête de lucane
Tête de mouche (drosophile)
La tête des
insectes
porte une
paire
d'antennes et
une paire
d'yeux.
Les yeux des
insectes sont des
yeux composés,
c'est à dire qu'ils
sont formés par la
juxtaposition
d'un grand nombre
d'unités
visuelles
semblables.
Tête d'escargot
La tête de l'escargot est munie de deux paires de tentacules sensoriels. Les tentacules
supérieurs sont munis d'un oeil et d'un organe olfactif ; les tentacules inférieurs sont tactiles.
Les antennes sont des détecteurs chimiques souvent très performants. Ainsi, les antennes du
bombyx mâle, papillon dont la larve est plus connue sous le nom de ver à soie, sont capables
de détecter une seule molécule de bombycol, substance émise par la femelle, et de
déclencher le comportement de rapprochement avec la femelle. De cette façon, le mâle est
capable de retrouver une femelle même si elle est située à une très grande distance.
Les organes des sens permettant de détecter les sons, c'est-à-dire les vibrations de l’air, sont
également très répandus chez les animaux et présentent souvent des performances bien
supérieures à celles de l’oreille humaine. Ainsi les chauves souris utilisent les ultrasons pour
se diriger dans le noir et localiser leurs proies, mais à l’inverse, de nombreux papillons
nocturnes détectent les ultrasons émis par les chauves souris ce qui leur permet de
s’immobiliser pour ne pas être repérés. Les dauphins utilisent également les ultrasons pour
communiquer entre eux et localiser les bancs de poissons et les obstacles.
La tête de la sauterelle porte plusieurs organes des sens : yeux composés, ocelles (yeux
simples), antennes et palpes (organes du goût annexés à la bouche).
Sur le cliché on distingue l'oeil gauche, les deux antennes et le palpe maxillaire gauche ainsi
qu'un organe tympanique, organe auditif porté par le premier segment abdominal.
Il existe aussi des détecteurs de champ magnétique, utilisés notamment par certains animaux
migrateurs et des détecteurs de champ électrique qui permettent à certains poissons de
localiser leurs proies ou de s’orienter.
La plupart des animaux sont également dotés, comme l’homme, d’un sens du toucher, de la
capacité à détecter la pesanteur et, outre les vibrations de l’air, divers types de vibrations
mécaniques, par exemple celles du sol.
La locomotion
La locomotion est la fonction qui permet les déplacements des animaux. La plupart des
animaux sont mobiles, ce qui leur permet d’explorer leur environnement pour se nourrir, pour
trouver un partenaire sexuel lors de la reproduction ou pour se cacher, mais aussi de changer
de milieu lorsque celui-ci devient défavorable. Certains animaux ont d’ailleurs acquis au cours
de l’évolution des dispositifs leur permettant de synchroniser les changements de milieu avec
leur cycle reproducteur (anguilles, saumons) ou avec les saisons (migrations des oiseaux). La
locomotion n’est pourtant pas universelle chez les animaux. Certains animaux vivent fixés
(éponges, anémones de mer, coraux) ou se déplacent très peu (moules, huîtres, parasites
internes).
L'huître vit fixée et prélève sa nourriture en filtrant l'eau de mer
Les animaux dépourvus de squelette rigide comme les vers, les escargots et les limaces,
possèdent un squelette hydrostatique. C’est leur corps entier qui, par sa turgescence, tient
lieu de squelette. Dans ce cas, la locomotion résulte d’ondes de contraction des muscles
situés le long du corps (muscles longitudinaux).
La limace, l'escargot et le verre de terre sont dotés d'un squelette hydrostatique
On peut aisément observer ce phénomène chez l’escargot en le faisant ramper sur une vitre.
On distingue alors les ondes de contraction qui, en se propageant de l’arrière vers l’avant,
font avancer l’animal.
Ondes de contraction sur la face ventrale du pied de l'escargot
Les vers de terre se déplacent à la surface du sol par un mécanisme comparable à celui des
escargots. En revanche, pour se déplacer dans leurs galeries dont le diamètre est égal à celui
du corps, ils gonflent successivement la partie antérieure de leur corps avant de contracter
leurs muscles longitudinaux, puis la partie postérieure avant de relâcher les muscles. Chez
les vers de terre comme chez les escargots, la locomotion est facilitée par la sécrétion d’un
mucus au niveau de la surface de contact avec le sol.
Les seiches, les pieuvres et les calmars, animaux marins également dépourvus de squelette
rigide, peuvent se déplacer soit en rampant sur le fond de la mer à l’aide des ventouses dont
sont munis leurs tentacules, soit en nageant par des ondulations du corps, soit par réaction,
en éjectant rapidement de l’eau par un siphon.
Chez les animaux possédant un squelette rigide, qu’il soit externe, comme chez les
arthropodes (crustacés, araignées, scorpions, insectes) ou interne, comme chez les
vertébrés, il existe des appendices locomoteurs (pattes, ailes, nageoires) dont les
mouvements coordonnés par le système nerveux assurent la locomotion.
Les arthropodes, comme les crustacés et les insectes, sont dotés d'un squelette externe
rigide portant des appendices locomoteurs
Squelette de carpe
Squelette de chat
Les vertébrés sont dotés d'un squelette interne rigide portant des appendices locomoteurs
Chez ces animaux, les muscles des appendices locomoteurs sont fixés aux segments du
squelette de part et d’autre d’articulations mobiles. De ce fait, leur contraction met en
mouvement les segments squelettiques correspondants. C’est la combinaison de ces
mouvements élémentaires qui rend possibles le vol (insectes, oiseaux, chauves-souris), la
marche et la course (arthropodes, vertébrés terrestres), la nage (insectes aquatiques,
poissons, mammifères marins). Même s'ils assurent des modes de locomotion variés, les
membres ont un plan d’organisation similaire chez tous les vertébrés tétrapodes (amphibiens,
reptiles, oiseaux, mammifères), ce qui reflète leur origine commune. Les serpents constituent
un cas particulier car ils ont perdu leurs membres au cours de l’évolution. Leur mode de
locomotion est la reptation qui correspond à de rapides oscillations du corps, l’animal prenant
appui sur ses écailles ventrales.
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