Evolution du système digestif 2BIDF07 08

Au delà du rôle des différentes structures qui composent le système digestif, vous devez exposer la tendance évolutive du système digestif ; quelles sont les étapes clés, les adaptations et modifications et dans quel ordre sont-elles apparues ? Ensuite vous pourrez expliquer vers quoi tends le système digestif.

Système digestif

Qu'est-ce que le système digestif ?

Le système digestif chez les animaux est l'ensemble des organes qui ont pour rôle d'assurer l'ingestion et la digestion des aliments pour en extraire l'énergie et les nutriments nécessaires à la survie de l'organisme qui sont ensuite absorbés par l'organisme. Ce système est essentiel à la vie des animaux et se retrouve nécessairement pour toutes les espèces. Le rôle du système digestif est également d'assurer l'excrétion des matières alimentaires qui n'ont pu être absorbées par l'organisme.

Quels sont les différents types de système digestifs ?

Le coeur de votre travail ce situe ici. Vous devez étudier les différents types de système digestifs (des éponges aux vertébrés supérieurs) et synthétiser une tendance évolutive. Absence de tube, un orifice, deux orifices, des glandes, des pièces buccales... Les éponges: Le plus simple des systèmes digestifs, est celui de l'éponge qui pour se nourir utilisent leurs ports inhalants et exhalants, ce qui veut dire qu'elle digère la nourriture à l'extérieur des cellules.

Les cnidaires et les vers: Puis les cnidaires et les vers plats ont développé une cavité digestive qui ne comporte qu'une seule ouverture qui est la bouche et l'anus, dans ce type de système il n'y a pas de spécialisation. Le tube digestif des vers plats est incomplet (sans anus) ou totalement absent. Il est partagé dans toutes les parties du corps de manière à augmenter les surfaces de contact et réduire les distances entre les éléments nutritifs et les cellules du corps. La nourriture se déplace à l'aide de cils à l'intérieur du tube digestif. Chez les vers ronds (Némathelminthes), leur système digestif est très simple et complet. Il comporte une bouche, un pharynx, un œsophage, un intestin et un anus ventral. Chez l'annélide, son système digestif est formé de plusieurs compartiment différents. Ceux-ci possèdent un pharynx qui est connecté à la paroi du corps par sa musculature. Celui-ci est relié avec l'oesophage. Plus loin, on peut encore trouver le jabot et le gésier, les broyeurs de nourriture. Après cela, c'est l'intestin qui parcourt le reste du corps. La cavité générale du tube digestif est le coelome. Celui-ci est rempli d'un liquide qui soutient le corps avec souplesse. Son système digestif est complet, puisqu'il possède une bouche et un anus.

Les mollusques: Les mollusques, eux, ils ingèrent leurs nourriture par la bouche, la mâchent grâce à la radula (organe masticateur muni de nombreuses dents minuscules). La nourriture est dirigée ensuite vers le tube digestif. Une fois digérée, elle est évacuée par l'anus, se trouvant au dessous de sa coquille. L'appareil excréteur est formé de d'un ou deux reins. Les mollusques sont les premiers à avoir dévelopé un système excreteur efficace.

Les arthropodes: Alors que les arthropodes, possèdent un tube digestif très complet. Il est constitué de pièces buccales de types variés et de glandes digestives. Leur appareil digestif se divise en trois parties: - L'intestin antérieur commence au niveau de la bouche et se poursuit jusqu'aux glandes salivaires. Il comprend aussi souvent un pharinx musculeux (qui sert de pompe), un oesophage, un jabot (qui est en fait une sorte de reservoir alimentaire), et un gésier (qui s'occupe du broyage). -L'intestin moyen appelé aussi "estomac". Les parois de l'estomac sécrètent des sécrètions utiles à la digestion; nommées les diastases digestives. -L'intestin opostérieur est l'intestin à proprement parler. celui-ci commence un point d'insertion des tubes de Malpighi. L'appareil excréteur est formé de quelques glandes qui dérivent peut-être de néphridies ou de coelomoductes (chez les insectes nommés tubes de malpighi).

Les echinodermes: Le système digestif se constitue d'un canal qui se trouve dans la cavité centrale et va de la bouche jusqu'à l'anus. La bouche est en position ventrale, sauf chez les Holothuries et les Crinoïdes. L'emplacement de l’anus peut varier et certaines fois il est inexistant (la bouche et l'anus ne font qu'un). De divers organes glandulaires se surajoutent au tube digestif. Par exemple: l’appareil digestif d’une Astérie est composé de glandes annexes : estomac, appendices coecaux situés à la face supérieure de l'estomac (organes excréteurs) et coecums rameux de l'estomac. Le coecum est un organe glandulaire qui produit les enzymes digestifs.

Les chordés: Urocordé Les particules, après leur interception par le mucus, sont ensuite conduites vers l'oesophage, l'estomac et le rectum. Céphalocordé Des cils vibratiles déterminent un courant qui dirige vers l'estomac les particules alimentaires contenues dans l'eau. A l'extrémité de la chambre pharyngo-branchiale se trouve l'oesophage, qui est court et étroit, et s'ouvre dans une poche stomacale, continuée par l'intestin, qui se rend, en ligne droite, jusqu'à l'anus, légèrement rejeté sur le côté. Vertébré • Les poissons Il y a plusieurs séries d’organes dans le tube digestif. Certains assurent la transformation des aliments (digestion), leur passage dans le sang (absorption) et l’élimination des déchets (excrétion intestinale). Il y a trois régions où la nourriture passe avant d’être expulse par l’anus. La région antérieure (cavité buccale, pharynx et oesophage), la région moyenne (estomac) et la région postérieure (intestin). • Les amphibiens La nourriture est conduite dans l'oesophage et ensuite dans un estomac de faible diamètre. Ensuite, l'intestin reçoit des sécrétions du foie et du pancréas. Les restes de nourriture déboucheront dans les canaux urinaires et sortiront par la fente du cloaque. • Les reptiles Le système digestif des reptiles est relativement simple et ressemble beaucoup à celui des autres vertébrés. L'oesophage va jusqu'à l'estomac en longeant le sac d'air. Chez le serpent, l'oesophage n'est pas très musculaire et la nourriture va jusqu'à l'estomac par les mouvements du corps. • Les oiseaux Comme ils n'ont pas de dents, les oiseaux avalent souvent leurs aliments entiers, mais ces derniers peuvent être écrasés à l'aide du bec. Les aliments seront broyés dans le gésier. Ensuite, l'intestin reçoit les sécrétions du foie et du pancréas. Il débouche dans le cloaque avec les canaux urinaires. • Les mammifères Les systèmes digestifs des mammifères varient beaucoup en fonction des régimes alimentaires. L'oesophage traverse le diaphragme pour aboutir à l’estomac. Le foie et le pancréas déversent leurs sécretions dans l’intestin. Le côlon (2e partie de l’intestin) se termine par le rectum débouchant à l’extérieur par l’anus.

Chez les bivalves,la radula fait défaut, son mode d'alimentation devient donc très particulier, il est obligé d'utiliser les courant produits par l'activité des cils des branchies afin de se nourir et d'évacuer les déchets.

Le tube digestif des Nématodes est un simple tube sans muscles sauf au pharynx et au rectum. Ces puissants muscles qui entourent le tube digestif (sphincters) permettent aux Nématodes d'ingérer de la nourriture malgré la forte pression hydrostatique, et de déféquer une petite partie du contenu du tube digestif. 

Chez les espèces parasites, le tube digestif est souvent absent, les éléments nutritifs sont absorbés par diffusion à travers la peau. Certains animaux ont une cavité gastrovasculaires, mais d'autres ont un tractus digestif. d'autres animaux la digèrent à l'extrieur des dellules. Dans La spécialisation se développe lorsque le canal alimentare comporte une bouche et un anus comme chez les vertébrés Cette caractéristique apparaît déjà chez les vers ronds (Némathelminthes), différentes régions du tractus gastro-intestinal sont adapté à des fonctions différentes et ont des organes digestifs:

Ces structures sont pour la plupart présentes uniquement chez les organismes les plus évolués. Structures qui sont pour la plus part présntes uniquement chez les organismes les plus évolués:

• a) le tractus gastro intestinal qui commence par la bouche, les dents et et le pharynx.
• b) l'oesophage
• c) l'estomac ou le gésier pour les oiseaux,reptiles et dans certains poissons
• d) le foie
• e) le pancréas
• f ) l'intestin grêle
• g) le gros intestin
• h) le cloaque ou le rectum pour les mammifères
• i) l'anus

Quelles sont les différentes digestions?

Il existe deux cas de digestion, mais dans ceux-ci, la digestion consiste essentiellement en une hydrolyse catalysée par des anzymes. Suivant les animaux, elle peut être:

• a) intracellulaire, lorsqu'elle s'opère uniquement à l'intérieur des cellules, tantôt avant toute "prédigestion" des aliments (exemples: éponges) tantôt après une certaine prédigestion des aliments (exemple: hydre d'eau douce).
• b) extracellulaire, lorsqu'elle s'opère dans un tube digestif (exemples: étoiles de mer, insectes, vertébrés).

Quels sont les organes digestifs ?

Qu'est-ce que le tube digestif ?

Chez les animaux inférieurs, en général le tube ne présente presque aucune différenciation anatomique, il y a un diamètre constant d'un bout à l'autre du corps.

Chez les animaux supérieurs en revanche, le tube digestif est composé d'un certain nombre d'organes bien différenciés, tant du point de vue anatomique que du point de vue physiologique correspondants aux principales étapes suivantes:

• 1) préparation des aliments (mastication, insalivation)
• 2) déglution
• 3) digestion proprement dite (action enzymatique des sucs digestifs)
• 4) absorption dans le "milieu intérieur" de l'animal (sang, lymphe)
• 5) rejet des déchets

Le tube digestif des animaux peut être:

• a) absent, il y a alors absorption des aliments par toute la surface du corps; exemple: les éponges et ver solitaire.

• b) incomplet, comme chez les cnidaires et vers plats,lorsqu'il ne comporte qu'un seul orifice jouant à la fois le rôle de la bouche et d'anus; exemples: hydre, méduse, etc...

• c) complet, lorsqu'il comporte deux orifices: l'un pour l'entrée des aliments, la bouche et l'autre pour la sortie des excréments, l'anus; exemples: insectes, vertébrés, etc...

Qu'est-ce que la bouche ?

La bouche est le point d'entrée de la nourriture. Chez certains animaux les glandes salivaires produisent un liquide pour faciliter la déglutition. La salive contient des enzymes servant à prédiférer certains composés organiques. La digestion salivaire est généralement minimale chez les carnivores, car ils ingurgitent leur nourriture sans véritablement la mâcher, contrairement aux herbivores qui eux mâchent leur nouriture.

A quoi servent les dents ?

Selon le régime alimentaire, les dents ont différentes utilités. Chez les carnivores, elles servent à arracher la nourriture et sont pointues et sans surface plate. contrairement aux herbivores qui mâchent les plantes pour en extraire la cellulose, leur dents sont donc plates et crénelés.

Qu'est-ce que le pharynx ?

Le pharynx est un carrefour aéro-digestif et nasale et les voies digestives la bouche à l'œsophage. Le pharynx intervient dans la déglutition. Chez les poissons, le pharynx est volumineux et comporte des fentes branchiales, alors que chez les vertébrés à respiration aérienne, il est beucoup plus étroit.

Qu'est-ce que l'oesophage ?

L'oesophage est un tube musculeux qui transfère la nourriture à l'estomac. Il connecte le pharynx à l'estomac. Chez de nombreux vertébrés, le passage de la nourriture de l'oesophage dans l'estomac est contrôlé par un anneau de muscles lisse ou sphincter, qui s'ouvre en réponse à la pression exercée par la nourriture. La contraction de ce sphincter empêche la nourriture présente dans l'estomac de remonter dans l'oesophage. Normalement l'oesophage est femé sauf durnat la déglutition.

Qu'est-ce que l'estomac ?

L’estomac est une partie du tube digestif en forme de poche, située entre l’œsophage et le duodénum. L’estomac reçoit les aliments mâchés dans la bouche et déglutis dans l'œsophage. L’estomac permet d’assurer la digestion par sa fonction mécanique (brassage) et chimique, en mélangeant les aliments aux sucs gastriques (eau, enzymes). La transformation qui a été effectuée par l’estomac est une pâte, appelée chyme qui se dirige dans l'intestin grêle La durée de la digestion dans l’estomac varie environ entre deux et six heures.

Qu'est-ce que le gésier ?

Chez les animaux dépourvues de dents comme les oiseaux, la mastication est assurée par un organe spécialisé, le gésier. Le gésier est un muscle que l'on retrouve chez tous les oiseaux et certains reptiles (les crocodiliens) et quelques poissons. Il leur permet de digérer de manière mécanique les aliments. C'est un muscle fibreux qui forme une poche. Dans le cas des oiseaux selon leur régime alimentaire la poche varie en épaiseur.

Qu'est-ce que le foie ?

Le foie est un organe abdominal asymétrique et impair. Le foie a trois fonction : une fonction d'épuration, une fonction de synthèse et une fonction de stockage.

Qu'est-ce que le pancréas ?

Le pancréas est un organe abdominal. Ses fonctions dichotomiques de glandes à sécrétions endocrine et exocrine font du pancréas une glande amphicrine. Le pancréas est une glande annexée au tube digestif qui appartient à la cavité péritonéale située derrière l'estomac, devant et aussi au-dessus des reins.

Qu'est-ce que l'intestin grêle ?

L'intestin grêle poursuit la digéstion où un certain nombre de molécules sont réduites à l'état de nutriments, assimilable par l'organisme. L'intsetin grêle possède une membrane recouverte de plis et de villosités afin d'augmenter la surface d'échange avec le réseau sanguin. L'intestin grêle assimile la plupart des protéines ainsi que les glucides et les lipides.

Qu'est-ce que le gros intestin ?

Le gros intestin ou dit côlon héberge des bactéries qui vivent en symbiose avec leur hôte. Ces bactéries peuvent décomposer des molécules que l'hôte ne peut pas. Pour le bon fonctionnement de la digestion la flore intestinale est indispensable

Qu'est-ce que le cloaque ?

Chez certaines espèces animales, le cloaque est l'ouverture postérieure qui sert d'unique orifice pour les voies génitales, urinaires et intestinales. C'est le cas pour tous les oiseaux, reptiles et amphibiens. Par contre pour des espèces de mammifères placentaires et de poissn osseux ont, le cloaque est spécialisé pour l'une de ces trois voies.

Qu'est-ce que le rectum ?

Le rectum est la portion finale du côlon (gros intestin), juste avant que le côlon ne débouche à l'extérieur par l'anus. Le stockage de matières fécales en attente de la défécation est permis grâce à l'ampoule rectale.

Qu'est-ce que l'anus ?

L'anus est l'orifice par lequel le rectum, la partie terminale du côlon (gros intestin), débouche à l'extérieur du corps. L'anus est aussi doté de sphincters qui lui permettent de rester fermé et de garder les matières fécales à l'intérieur du rectum. L'anus s'ouvre lors de la défécation.

Le système digestif du plus simple au plus complexe

• 1)L'éponge est l'organisme le plus simple, elle n'a pas de structure interne réelle donc elle n'a pas de tube digestif.
• 2)Les polypes (hydre,corail et méduse) ont développé un ventre (cavité gastrique).
• 3)Les vers, eux, ont la présence d'un canal alimentaire et d'une fonction digéstive. Ils ontà une extrémité, une bouche qui absorbe la nourriture, à l'autre un anus qui excrète les déchets. Entre le tube ectoderme (intérieur) qui forme la peau et le tube endoderme qu'est le canal alimentaire,le mésoderme (tissu intermédiaire) peut se développer et former des organes internes de plus en plus complexes.
• 4)les arthropodes
• 5)Les insectes sont constitué d'un intestin en trois parties.

  *5.1)le stomodeum (intestin antérieur)
  *5.2)le mésentéron (intestin moyen)
  *5.3)le prodtodeum (intestin postérieur)

• 6)les poissons ingère la nourriture par la bouche, et subit un début de trituration dans l'oesophage. Les poissons ont développé un estomac,le foie, le pancréas et les intestins.

Comment le système digestif a-t-il evolué?

L'invention du tube digestif semble avoir été faite en deux fois.

• 1)Chez les protostomiens (sont une des deux divisions des bilatériens) les deux orifices du canal alimentaire sont formés à partir du blastopore (orifice de la blastula) dont les lèvres se rapprochent pour former un canal.
• 2)Chez les deutérostomiens(), l'orifice du blastopore devient l'anus, le canal alimentaire lui étant formé d'un percement ultérieur évoluera vers la bouche.

Les vers sont à l'origine d'une seconde invention majeure de l'évolution: La segmentation métamérie(organisation autours des cavités coelomiques).Cette invention semble aussi avoir été faite dans plusieurs branches. .