Vertébrés 02

Travail effectué par Rania et Romain

Qu'est-ce qu'un Vertébré?

• Règne: Animalia
• Embranchement: Chordata
• Sous-embranchement: Vertebrata

Les Vertébrés sont un sous-embranchement de l'embranchement des Cordés, qui sont eux-mêmes un taxon des Deutérostomiens.
Les Cordés ont en commun quattre caractéristiques:

1. une corde dorsale
2. un tube neural dorsal creux
3. des rainures branchiales (ou fentes branchiales)
4. une queue musculaire postanale

On peut donc dire que les Vertébrés possèdent un squelette (osseux ou cartilagineux) interne, où l'on peut voir une colonne vertébrale composée de vertèbres afin de protéger la partie troncale du système nerveux central.

• [1]

Qu'est ce qu'une corde dorsale?

Notons que le mot Cordées vient de "corde dorsale", ce qui veut dire que c'est une tige longitudinale qui se situe entre le tube digestif et le tube neural. Elle se compose de cellules volumineuses remplies de liquide et recouvertes d'un tissu fibreux plutôt rigide.

Comment est formé un tube neural dorsal creux?

Les Cordés possèdent un tube neural dorsal creux[2] alors que les Invertébrés possèdent des cordons nerveux pleins qui se situent dans la partie ventrale.
Le tube neural des Cordés se forme à partir d'un feuillet de l'ectoderme, celui-ci s'enroule, par rapport au tube digestif et à la corde dorsale, en position dorsale.

• voir Annexe Vertébrés 1

Ensuite le tube neural aboutit au système nerveux central, composé du cerveau [3] et de la moelle épinière. Il s'est dilaté pour former l'encéphale (voir lexique).

Qu'est-ce que les rainures ou fentes branchiales?

À l'arrière de la bouche se trouve le pharynx. Sur les côtés de celui-ci, se forme une série de petits sacs séparés par des sillons que l'on appelle: rainures branchiales. Chez la plupart des Vertébrés, à l'exception des Vertébrés terrestres et Tétrapodes, ces sillons deviennent des fentes qui s'ouvrent sur le côté du corps que l'ont appelle fentes branchiales. Elles permettent à l'eau d'entrer et de ressortir sans avoir à parcourir le tube digestif qui s'étend de la bouche à l'anus et permettent notamment les échanges gazeux, dans ce cas on les appelle branchies[4].Quand,ici,par exemple le poisson inspire de l'O2 par la bouche il expire par ses fentes branchiales du Co2.

Pour les Vertébrés terrestres, il n'y a pas de fentes branchiales à l'extérieur du corps, mais leurs fentes sont appelées poches pharyngées.

Qu'est ce qu'une queue musculaire postanale?

Les Cordés ont une queue postanale qui s'étend au-delà de l'anus, même si, chez de nombreuses espèces, elle disparaît au cours du stade embryonnaire. Cette queue, comprenant des éléments squelettiques et musculaires, donne une bonne partie de la force propulsive de la majorité des espèces aquatique.

• voir Annexe Vertébrés 2 (Figure 34.3)

Quelles sont les différentes classes de Vertébrés?

• Poissons
• Amphibiens ou Batraciens
• Reptiles
• Oiseaux
• Mammifères

• voir Annexe Vertébrés 3(Figure 34.2)

Classe des Poissons

• Règne: Animalia
• Embranchement: Chordata
• Sous-embranchement: Vertebrata

Les Poissons sont répartis en 3 classes:

• Les Agnathes(Myxines+Lamproies):

• absence de mâchoires
• squelette cartilagineux est rudimentaire
• as de nageoires paires
• une seule fosse nasale.

• Poissons cartilagineux (Chondrichthyens):

• 5 à 7 paires de fentes branchiales s'ouvrant directement à l'extérieur
• peau munie d'écailles placoïdes
• pas de vessie natatoire (voir lexique)
• intestin doté d'une valvule spirale.

• Poissons osseux (Ostéichtyens)sont eux-mêmes répartis en 4 groupes:

• Les Actinoptérygiens
• Les Brachioptérygiens
• Les Crossoptérygiens: squelette incomplètement ossifié
• Les Dipneustes: possède un double appareil respiratoire.

Quelles sont les principales caractéristiques des Poissons?

1. Les Poissons possèdent un squelette interne avec une colonne cartilagineuse ou bien osseuse.
2. Ce sont des Vertébrés poïkilothermes( à température variable).
3. Peau munie d'écailles.
4. Respiration branchiale pendant toute la vie.
5. Coeur à 2 loges (1 oreillette et 1 ventricule.), traversé uniquement par du sang veineux.
6. Ils sont ovipares.
7. Développement embryonnaire sans organes annexe.(= sans amnios et allantoïde).

Qu'est-ce qu'un Amphibien (= Batracien)?

• Règne: Animalia
• Embranchement: Chordata
• Sous-embranchement: Vertebrata
• Classe: Amphibia

La classe des Amphibiens (Amphibia) est une classe de Vertébrés tétrapodes. Ils existent environ 4800 espèces d'Amphibiens. Ce sont des Vertébrés à sang froid et à peau nue, généralement aquatiques. Les Amphibiens qui ne vivent pas en eau douce fréquentent des milieux très humides.
Les téguments (voir lexique) doivent en effet toujours être humidifiés:la déshydratation serait mortelle. Pour cela, des cellules spéciales de la peau sécrètent un mucus qui maintient l'humidité. Même chez les espèces terrestres ou arboricoles, une partie du cycle de vie est aquatique. Il existe cependant quelques espèces strictement terrestres réparties en 3 groupes chez les Amphibiens:

• les Anoures: absence de queue; grenouilles[5], crapauds et rainettes. Tous les Anoures sont adaptés au saut, grâce à des pattes postérieures très développées, très musclées et dont la longueur dépasse souvent celle du corps.

• les Gymnophiones ou Apodes: absence de pattes; cécilie[6]. Ils sont aveugles et ne possèdent pas de membres.

• les Urodèles: présence d'une queue;tritons et salamandres [7]. Leurs corps est allongé, terminé par une longue queue. On les distingue par la lenteur de leurs mouvements et par leurs peau, constamment humide, qui est nue et dépourvue des écailles qui recouvrent le corps des Urodèles.

Qu'est-ce que la métamorphose?

Le terme "amphibien" veut dire "deux vies" et fait référence à la métamorphose qui a lieu chez de nombreuses espèces d'amphibiens. Pour passer de la vie aquatique à la vie terrestre, quelques modifications s'imposent. Cette métamorphose, souvent présentée comme un signe distinctif des amphibiens, ne concerne qu'une partie d'entre eux.

La larve ressemble si peu à l'adulte qu'on la désigne par un nom spécial : têtard. Son tronc et sa tête forment une grosse masse globuleuse munie d'une queue.

Les branchies externes, à peine visibles, se ramifient rapidement. Au bout de quelques jours, elles commencent à régresser. Elles sont remplacées par des branchies internes. Le têtard respire alors comme un poisson.L'eau qui pénètre par la bouche avec les aliments, entre en contact avec les branchies, échange avec elles l'oxygène contre le gaz carbonique, et ressort par un petit orifice appelé "spiracle". Les paupières se forment. La bouche s'élargit en une large fente jusqu'au niveau des yeux.

La queue régresse rapidement jusqu'à disparaître. L'intestin se raccourcit, l'estomac se forme. Les poumons commencent à fonctionner. En deux mois, le têtard a fait place à une petite grenouille qui sort de l'eau. Sa vie terrestre commence. Il arrive parfois, lorsque les conditions météorologiques lui sont défavorables, que la larve d'amphibien stoppe momentanément son évolution. voici le cycle de vie d'une grenouille:[8]

Comment respirent-ils?

Les Amphibiens, en plus de leurs poumons, ont une respiration cutanée . Leur peau,qui laisse entrer l'oxygène indispensable aux cellules de l'organisme et sortir le gaz carbonique, leur offre une large surface de diffusion. Ils possèdent une paire de poumons, mais qui est moins développée que celle des Reptiles et des Mammifères. Pour pouvoir respirer, les Amphibiens ouvrent grand leur bouche pour aspirer l'air afin de la forcer d'entrer dans les poumons. Par la suite, deux grandes veines pulmonaires ramènent le sang aéré dans le coeur, qui ensuite sera pompé vers les tissus avec une pression forte. Leur coeur est partiellement divisé. La première chambre que l'on retrouve chez les poissons n'est plus là chez les amphibiens, et leurs deuxième et quatrième chambres sont séparés par des cloisons qui vont permettre d'éviter que le sang aéré ne se mélange avec le sang non aéré. La troisème chambre ne comporte pas de cloison.

• voir Annexe Vertébrés 4 (Figure 42.4)

Comment a lieu la fécondation des Amphibiens?

La fécondation a lieu à l'extérieur du corps = fécondation externe chez la plupart des Amphibiens: le mâle agrippe la femelle et répand son sperme (semence) sur les oeufs à mesure que celle-ci les pond. (voir la figure 34.22a du Campbell) Les amphibiens déposent habituellement leurs oeufs dans l'eau ou bien dans les endroits humides pour éviter la déshydratation de ceux-ci,car il est intéressent de rappeler que les oeufs des Amphibiens ne possèdent pas de coquilles.

Qu'est ce qu'un Reptile?

• Règne: Animalia
• Embranchement: Chordata
• Sous-embranchement: Vertebrata
• Classe: Sauropsida

Le mot reptile vient d'un mot latin signifiant ramper. Avec des pattes ou sans pattes, les reptiles se déplacent presque tous en rampant.

Les Reptiles sont des animaux vertébrés, tétrapodes, amniotes. La clade des Reptiles est réparti en 4 grands groupes:

• Les Crocodiliens (crocodiles, aligatores etc.)
• Les Sphénodons (tuataras) [9]
• Les Squamates (lézards, serpents etc.)
• Les Testudines (tortues)

Les Reptiles sont des animaux terrestres, même si certains passent beaucoup de temps dans l'eau : ils ont des poumons et presque tous se nourrissent sur terre. Les reptiles sont recouverts d'écailles sèches, leur peau n'est pas visqueuse. Ce sont des animaux à sang froid, c'est pourquoi les espèces vivant sur terre hibernent pendant l'hiver.Une longue exposition au soleil pourrait les faire mourir. Ils sont généralement ovipares.Les Reptiles pondent sur le sol des oeufs amniotiques protégés par une coquille(voir Annexe figure 34_23 du Campbell) Les Reptiles sont principalement des ectothermes.

Comment se déroule l'incubation et l'éclosion de l'oeuf?

L'incubation est la période pendant laquelle l'embryon se développe pour arriver ensuite à l'éclosion. Pour arriver à cela, l'oeuf à besoin d'une température qui varie entre 28 et 30 degrés Celsius pour pouvoir se développer. La plupart des Reptiles creusent pour mettre leurs oeufs à l'abri des intempéries, des prédateurs et de la sécheresse et afin d'incuber l'oeuf à température ambiante. Certains serpents couvent leurs oeufs et on constate une élévation de la température de leur corps pendant la couvaison.

Lorsque le développement de l'embryon est arrivé à sa fin, il absorbe le reste du vitellus (=sac vitellin). D'abord le petit brise la petite poche d'air qui se trouve vers le bas de l'oeuf. L'allantoïde, qui lui servait de surface respiratoire et entreposage de déchets azotés, se déshydrate. Ensuite,celui-ci rompt la coquille qui l'entoure au moyen d'une structure nommée diamant. Cette opération prend un certain temps et les parents du nouveau-né l'aide quelque fois dans cette opération.

Qu'elles sont les principales caractéristiques des Oiseaux?

• Règne: Animalia
• Embranchement: Chordata
• Sous-embranchement: Vertebrata
• Classe: Aves

Les principales caractéristiques des Oiseaux sont:

1. Vertébrés homéothermes(température constante)
2. corps est recouvert de plumes
3. squelette adapté au vol
4. respiration pulmonaire pendant toute la vie
5. coeur est constitué de 4 loges
6. tous ovipares
7. développement embryonnaire avec organes annexes: amnios et allantoïde

Qu'est-ce qu'un Mammifère?

• Règne: Animalia
• Embranchement: Chordata
• Sous-embranchement: Vertebrata
• Classe: Mammalia

Nous pouvons tout d'abord dire que les Mammifères font partie d'un grand groupe que l'on appelle les Amniotes. Ceux-ci possèdent un sac, c'est une protection autour de l'embryon qui lui-même est dans un liquide amniotique.

Les mammifères peuplent tous les milieux; certains vivent sous terre (taupe), d'autres sont amphibiens (loutre[10], castor), marins (cétacés) ou adaptés au vol (chauve-souris) ; beaucoup sont terrestres (lion, zèbre)[11] et arboricoles (écureuil, singe)

Les Mammifères (qui signifie "qui porte des mamelles" du latin, mammalia) sont une classe de vertébrés comprenant plus de 5'000 espèces,dont plus de la moitié sont des rongeurs et ces espèces sont pour une grande partie d'entre elles situées au sommet de l'évolution du règne animal. La classe des Mammifères se subdivise en trois grands groupes. Ceux-ci se différencient par plusieurs caractéristiques.

Quelles sont les principales caractéristiques des Mammifères?

Ils se différencient des autres vertébrés par plusieurs caractéristiques dont les principales sont:la présence de poils. Les Mammifères sont des vertébrés, dont le corps est pour le plus souvent recouvert de poils.Par exemple l'ours.[12]

Les glandes mammaires qui sécrètent du lait et qui sont exclusives aux animaux de la classe des Mammifères.

Les Mammifères sont des animaux à sang chaud, dit homéothermes, ce qui signifie que la température de leur corps demeure constante quel que soit celle de leur environnement. Les Mammifères possèdent un cerveau plus gros que les autres Vertébrés de même taille. Ils se caractérisent également par la différenciation de leur dents.En effet,les dents des Mammifères sont adaptées,par leur taille et leur forme,à la mastication de différents types d'aliments.Elle se différencie en incisives, en canines, en prémolaires et en molaires. On dira que leur dentition est hétérodonte(voir lexique). On aperçoit que les carnivores ont une mâchoire différente que celle des herbivores.

• voir Annexe Vertébrés 5 (Figure 34.40 du Raven) ou [13]

Une autre caractéristique importante des Mammifères est que tous respirent à l'air libre, y compris les espèces aquatiques qui remontent à la surface pour cela.

Ils donnent naissance à des petits déjà formés, à l'exception des espèces de l'ordre des Monotrèmes (p. ex. l'Ornithorynque) qui pondent des oeufs.

Quels sont les 3 grands groupes de Mammifères?

• les Monotrèmes
• les Marsupiaux
• les Placentaires ou Euthériens
  

Quelles sont les principales caractéristiques des Monotrèmes?

Les Monotrèmes (Monotremata) se trouvent qu'en Australie et en Nouvelle-Guinée. Il existe en fait deux grands Monotrèmes:

- Une espèce d'ornithorinque [14] (Ornithoryhncus anatinus)

- Deux espèces d'échidnés [15] les Tachyglossus et les Zaglossus

Les Monotrèmes sont ceux qui ont gardé une oviparité tout en restant à la fois des Mammifères. Ils pondent donc des oeufs tout comme la majorité les Reptiles et les Oiseaux. Bien que le mot Mammifère signifie "qui possède des mamelles", les Monotrèmes eux n'en ont pas. Des glandes situées sur le ventre de la mère, sécrètent du lait qui coule sur sa fourrure que le bébé sucera après.

Qu'est-ce que les Marsupiaux?

Les Marsupiaux (Marsupialia), que l'on trouve qu'en Australie, en Amérique du Nord et en Amérique du Sud, ont, tout comme les Euthériens, un métabolisme plus complexe que celui des Monotrèmes. Ils possèdent des mamelons et donnent naissance à des bébés vivants. Un mois après la fécondation, le petit possède des pattes antérieurs assez développées et fortes pour pouvoir "grimper" du système reproducteur à la poche de sa mère (Marsupium). Cela ne prend que quelques minutes. Notons que la poche de la mère peut soit être à l'avant du corps, soit à l'arrière.

Il y a par exemple:

• le kangourou [16]
• le koala [17]
• le diable de Tasmanie [18]

Quelles sont les principales caractéristiques des Placentaires?

Les Euthériens (Eutheria) sont communément appelés Mammifères placentaires (Placentalia) car leur placenta est plus complexe que celui des Marsupiaux.Ils possèdes donc un placenta. Le rôle de celui-ci est d'apporter à l'embryon et au fœtus les nutriments, le dioxygène et d'évacuer leurs déchets comme le dioxyde de carbone et autres déchets métaboliques comme l'urée.

Le foetus se développera à l'intérieur de l'utérus de la mère, laquelle lui fournira nourriture et oxygène par l'intermédiaire de ce placenta. A leur naissance, les petits seront alors plus développés que chez les Marsupiaux.Ils naissent complètement formés.

• Le cheval [19]

Quelles sont les fonctions principales des systèmes chez les Mammifères?

Comment respirent les Mammifères?

Les Mammifères assurent la ventilation de leurs poumons par un mécanisme de respiration à pression négative.[20] Leur coeur est divisé en quatre cavités [21], comme celui des oiseaux. L'air est aspiré dans les poumons sous l'action du diaphragme et des muscles intercostaux. L'air passe d'abord dans les fosses nasales où il est réchauffé et humecté, puis dans la trachée et les bronches recouvertes de cils qui repoussent les particules. Les poumons fournissent donc de l'oxygène au sang et expulse du corps les déchets gazeux, comme le dioxyde de carbone (CO2). Cela se passe particulièrement dans les alvéoles [22].

Le sang passe d'abord par les poumons avant d'être repompé dans le reste du corps. Ce circuit assure que le sang oxygéné (artériel) est à haute pression lors de sa distribution vers les organes. L'aorte (voir lexique) est élastique et cette élasticité lui permet de tamponner les variations de pression entre les battements cardiaques.

• voir Annexe Vertébrés 6

Comment se composent le système nerveux et sensoriel des Mammifères?

Le système nerveux est un système en réseau formé des organes sensoriels, des nerfs, d'un encéphale, de la moelle épinière etc. Il régule les mouvements musculaires, contrôle le fonctionnement des organes et a même un rôle sur l'émotion et l'intellect. Le système nerveux régule donc les activités du corps, il perçoit les stimulus et y répond. Les neurones reçoivent et transmettent des influx nerveux. Ils y arrivent en formant de longues fibres reliées entre elles.

• voir Annexe Vertébrés 7 et .[23]

Comment se déroule la reproduction chez les Mammifères?

La reproduction chez les Mammifères se déroule de façon interne et la fécondation est sexuée. Certaines espèces se reproduisent de manière saisonnière, c'est à dire une fois par an, et d'autres ont un cycle de reproduction fréquent. L'ovulation est le processus qui permet la libération d'un ovule par l'ovaire, et est la période pendant laquelle la femelle est "en chaleur", cette période est appelée oestrus, on appellera le cycle de reproduction le cycle oestral.

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