Mouvement 2BIDF06 10

Qu'est-ce que le mouvement et la locomotion?

Le mouvement consiste à déplacer une partie ou la totalité d'un corps dans l'espace.Lorsqu'une partie du corps d'un individu se meut il génère le déplacement du corps, ceci s'appelle la locomotion. Par exemple les tentacules de l'Hydre : mouvement. Mouvement des jambes: la marche (locomotion.)

Quant aux organismes pluricellulaires, les mouvements sont exécutés par un tissu spécialisé appelé tissu musculaire. La contraction des muscles génère le mouvement. En effet, cette contraction permet de mouvoir des membres (mouvement externe) ou de déplacer des substances à l’intérieur de notre propre corps, notamment les aliments à travers notre tube digestif (mouvement interne). De plus, l’énergie peut également contribuer au déplacement.

Qu'est-ce que le mouvement externe?

Le mouvement externe est provoqué par un geste produit par l'animal qui va bouger un membre et sera par conséquent visible.

Qu'est-ce que le mouvement interne?

Mouvement involontaire à l'intérieur du corps contrôlé uniquement par le cerveau. Par exemple les contractions cardiaques ou encore le péristaltisme de l'estomac sont des exemples de mouvement interne.

Certains tissus musculaires, à savoir les lisses et les striés, génèrent du mouvement. Les muscles striés, également appelés muscles squelettiques, sont contrôlés consciemment par un animal. Ces muscles sont généralement rougeâtres et apparaissent striés sous un microscope d’où leur nom. Les muscles striés constituent les plus grands muscles du corps d'un vertébré et sont rattachés aux os par des tendons. Lorsqu’un muscle strié se contracte, il fait automatiquement bouger un membre. Les muscles lisses, quant à eux, ne présentent pas de stries transversales et se contractent involontairement car ils sont contrôlés par le système nerveux.

Quels systèmes forment le système locomoteur ?

Il existe trois principaux systèmes permettant le mouvement : Le premier système est le système dit squelettique, constitué d'os, de cartilage articulaire et de ligaments. Le second est le système musculaire, il lie les muscles aux os. Pour finir, il y a le système nerveux qui est fondamental pour la génèration et la modulation du mouvement.

Comment les différents grands groupes d'animaux se déplacent-ils?

Les Cnidaires

Les Cnidaires peuvent être fixés sous forme de corail ou sous forme libre (par exemple: la méduse). Les méduses se déplacent grâce aux courants marins. Par le fait que leur corps soit en forme d'ombrelle, cela ralentit leur chute vers les profondeurs. Elles peuvent aussi nager en contractant leur épiderme, ce qui referme l'ombrelle en repoussant l'eau vers le bas et la propulse vers le haut.

Les Annélides, les vers ronds et plats

Les muscles circulaires des vers de terre se contractent pour allonger leurs corps. Les muscles longitudinaux, quant à eux, se contractent pour le raccourcir. Ce qui génère le déplacement. Alors que chez les vers marins, le déplacement se fait par désondulation du corps.

Les Spongiaires

Les éponges ne se déplacent pas. Cependant, elles génèrent du mouvement. Par exemple, chez les spongiaires, lorsque les flagelles bougent, cela génère du mouvement.

Les Mollusques

L’organe musculaire appelé pied, permet aux mollusques de se déplacer. Cet organe peut être de forme très diverse suivant les espèces.

• Les Bivalves (Par exemple : les moules ou les huîtres) sont devenus sédentaires (ne se déplacent presque plus) de par la protection que leur assure leur coquille calcaire. Leur pied leur permet de générer des déplacements. Cependant, la plupart de ses organismes vivent fixés à un rocher par un byssus. Les Bivalves produisent un déplacement lorsqu’ils ferment leurs deux coquilles.

• Les Gastéropodes (Par exemple : les escargots et les limaces) rampent sur un large pied ventral qui n’est rien qu’un muscle qui tantôt s’allonge, tantôt se contracte. La bave secrétée appelée mucus, leur assure l’adhérence nécessaire au support dont ils ont besoin. Cette sécrétion permet aux Gastéropodes de se déplacer plus rapidement et de rester agrippé verticalement sur un support.

• Les Céphalopodes, comme les calamars, les seiches ou encore les poulpes, sont d’excellents nageurs. Leur musculature et leurs tentacules sont extrêmement puissantes. Les suçoirs (dont sont garnis les tentacules), permettent à l’animal de saisir des objets et de s’agripper à eux pour se mouvoir. Les Céphalopodes qui sont pourvus de huit tentacules ou pieds, appelés octopodes, sont dépourvus de nageoires. Les décapodes, organismes à dix tentacules, quant à eux, possèdent une nageoire de forme triangulaire (comme les calamars) ou une nageoire qui enveloppe l’organisme entier.

Les Arthropodes

L’exosquelette relativement rigide dont sont munis les arthropodes, permet l’articulation des différentes parties du corps, ce qui permet aux individus de se déplacer.

• Les Insectes se déplacent grâce à leurs pattes ou encore grâce à leurs ailes. Ils sont munis de six pattes, de deux antennes et d’une ou deux paires d’ailes selon les organismes.

• Les Myriapodes se déplacent grâce à leurs très nombreuses pattes. Cette classe d’animaux est composé d'une tête suivie d’une série d’anneaux portant chacun une ou deux paires de pattes.

• Les Crustacés possèdent un exosquelette relativement rigide qui leur permet l’articulation des différentes parties du corps. Cela permet aux individus de se déplacer. Les crustacés sont principalement marins. Cependant, le groupe a aussi colonisé les eaux douces ainsi que le milieu terrestre. Il existe de nombreuses formes de Crustacés : il y a des formes dites nageuses, marcheuses ou fixées (les moules notamment).

• Les Arachnides se déplacent grâce à leurs quatre paires de pattes. Les pattes locomotrices sont attachées à une partie de leurs corps appelée céphalothorax. Les Arachnides sont démunies d’antennes ou encore d’ailes. Les araignées, comme nous le savons tous, produisent de la soie qui leur permet ensuite de produire le fil dont elles ont besoin pour se déplacer lorsqu’il y a du vent.

Les Vertébrés

• Les Poissons se déplacent en contractant les muscles de part et d’autre de leur colonne vertébrale. Par ces contractions, le corps ondule de la tête jusqu’à la queue, en faisant bouger les différentes nageoires, générant ainsi le mouvement. Les nageoires ont un rôle stabilisateur. La forme élancée et oblongue des poissons, adaptée à une nage rapide, en plus du film de mucus qui les recouvre, réduit le frottement, évitant ainsi un ralentissement due à la résistance de l’eau. De plus, leur vessie natatoire, par le fait qu’elle soit remplie d’oxygène, de gaz carbonique et d’azote permet à ces vertébrés de flotter entre deux eaux.

• Les Amphibiens. Il existe deux groupes d'amphibiens : Les urodèles et les anoures. Les urodèles regroupent les espèces telles que les salamandres et les tritons. Elles sont munies d’une longue queue, de quatre pattes et ont un corps allongé. Les anoures quant à elles, comprennent les grenouilles et les crapauds qui se déplacent par bonds puissants. Ce groupe est dépourvu de queue et subit une importante métamorphose. En effet, ces espèces passent par une phase larvaire, autrement dit du stade de têtard, au stade adulte. Le têtard est pourvu d’une queue verticale servant de nageoire. Au cours de leur développement, leur queue régresse et apparaissent les pattes.

• Les Reptiles ne rampent pas. Les crocodiles, par exemple, sont munis de pattes placées latéralement ce qui leur permet de se déplacer en se traînant sur le sol. Malgré le fait que leurs pattes soient relativement courtes, certaines espèces de crocodiliens, peuvent se mouvoir de manière extrêmement rapide sur terre mais sur de très courtes distances. Les crocodiles sont d’excellents nageurs. Dans l’eau, les pattes n’interviennent pas et leur puissante queue les fait avancer. Leurs pattes palmées ne leurs servent qu’à se stabiliser, changer de direction ou encore freiner.

• Les Oiseaux se déplacent principalement dans les airs. (Seules une soixantaine d'espèces d'oiseaux sont incapables de voler et sont dits coureurs.) La forme des ailes, notamment la longueur des os du bras, témoignent du type de vol auquel chaque espèce est adaptée.

• Les Mammifères peuvent se déplacer grâce à leurs pattes ou à leurs pieds, nager s’ils sont dotés de nageoires ou encore voler. Il peut y avoir jusqu’à cinq doigts par pattes. Parmi les mammifères, nous pouvons trouver des bipèdes, animaux se déplaçant sur deux membres postérieurs, et des quadrupèdes, espèces se déplaçant à quatre pattes. Cependant, les mammifères peuvent se mouvoir par de nombreuses façons différentes que nous verrons au chapitre suivant.

Quels sont les différents types de mouvements et quels en sont les organes nécessaires?

Plusieurs modes de déplacement existent parmi le règne animal à savoir la natation, la reptation, la marche, le saut et le vol. Le mouvement existe dans l'eau, sur terre et dans l'air. Au cours de l'évolution, les divers groupes zoologiques ont développé des organes variés destinés à la locomotion tels que des nageoires, des pattes et des ailes. Néanmoins, certains animaux vivent fixés à un support(souvent un rocher)pendant une partie relativement longue de leur vie. Il s'agit principalement des Éponges, des Coraux et des Huîtres. Un courant d'eau, obtenu par le battement de leur cellules ciliées (cils vibratiles), s'organise alors autour de ces individus et leur apporte la nourriture, l'oxygène, et entraîne leurs déchets. Les muscles, principalement des jambes et des pieds sont les plus indispensables pour le déplacement; le tendon est un organe dit fibreux dont le but est de connecter un muscle à un os. L'étirement des tendons produit une force qui générera la locomotion. Les ligaments quant à eux relient les os entre eux dans les articulations. C'est pourquoi la contraction musculaire permet de se mouvoir.

Le mouvement aquatique

Les animaux (ensemble de crustacés et de poissons) se déplacent sous l'eau à l'aide de leurs nageoires. Ils possèdent généralement une nageoire caudale(à l'arrière) qui leur permet de se propulser et de s'appuyer sur l'eau, une nageoire dorsale, qui leur sert de stabilisation, une nageoire ventrale qui leur sert de quille (prévient les glissades latérales) ainsi que des paires de nageoires pectorales et pelviennes. Celles-ci permettent aux poissons de monter ou de descendre, de prendre un virage serré à gauche et à droite et de freiner. Certaines espèces possèdent des palmures aux doigts ainsi que des pattes courtes et larges. Ces animaux peuvent donc se déplacer sur terre, pour certains voler, et sont de très bons nageurs (ex: le pélican, le canard)

Il existe plusieurs tyes de nage:

La nage ondulante: Les poissons utilisant la nage ondulante sont allongés et serpentiformes. Ils se déplacent par ondulation. Ex: l'anguille

La nage continue: Les poissons utilisent la nage continue lorsqu'ils doivent aller vite ou encore lutter contre un courant. Dans ce cas, ils n'utilisent que très peu leurs nageoires car ils se laissent emporter. La seule nageoire qui a un rôle important est la caudale car c'est elle qui va fouetter l'eau pour avancer rapidement. Cette nage est la plus courante.

La nage filée: La nage filée consiste à changer de rythmes en nageant. Un poisson peut être à l'affût et en quelques secondes, foncer sur sa proie. Ils doivent battre leur queue d'un mouvement rapide et ensuite glisser. Ex: La truite, le brochet

Le mouvement aérien

Le vol est le moyen le plus rapide car il n'y a pas de frottement (que ce soit dans l'eau ou sur le sol). Les animaux utilisent leurs ailes pour voler. La forme des ailes, la puissances des muscles et le poids de l'oiseau permettent d'avoir une certaine abilité à manoeuvrer, d'aller à une certaine vitesse et d'avoir de l'endurance. Les oiseaux doivent également avoir une respiration efficace. En effet, pour qu'un vol soit puissant, il faut une bonne circulation sanguine car l'oxygène doit être livré rapidement aux muscles servant au vol. Ils doivent aussi posséder des pattes fines et légères. Leurs structures osseuses sont plus légères que celles des autre animaux. Les oiseaux doivent en effet avoir une masse corporelle basse car lorsqu'ils sont arrêtés en l'air (la sustention), ils doivent pouvoir vaincre la gravité. Pour cela, ils ne possèdent par exemple pas de dents ou de vessie.

Il y a trois phases pour voler:

Le décollage ou l'envol: Les oiseaux doivent beaucoup battre des ailes, ils doivent se propulser avec leurs pattes pliées en Z. Certains oiseaux se jetent dans le vide, déploient leurs ailes et utilisent le vol plané pour remonter.

Le vol: Il existe deux sortes de vol, le vol ramé ou battu et le vol plané.

Le vol passif : L'animal n'est capable que de vol plané.

Le vol actif: L'animal est capable de battre des ailes pour combattre l'apesanteur (vol ramé ou battu).

L'atterissage: L'oiseau modifie la position de ses ailes et son mouvement. Il amène son corps en position verticale et tend les pattes pour amortir.

Le mouvement terrestre

Le saut, la marche, la course et la reptation font partis du mouvement terrestre. La vitesse de déplacement sur la terre est inférieur à celui du déplacement aérien à cause des frottements au sol. Les animaux se déplacent grâce à leurs pattes. Ceux qui possèdent quatre pattes sont les quadrupèdes et ceux qui en ont deux sont les bipèdes. Il existe trois différentes catégories de pattes:

Les digitigrades: ce sont les animaux qui marchent sur leurs doigts. Ce sont généralement des prédateurs, ils peuvent courir plus vite. (Ex: les chats, les chiens)

Les plantigrades: ce sont les animaux ou les hommes qui se déplacent sur la plante des pieds, ils ont une meilleure stabilisation mais c'est moins utile pour courir et chasser. (Ex: Les ours, les Hommes)

Les onguligrades: ce sont les animaux qui marchent sur leurs ongles, c'est ce qu'on appelle les sabots.

La marche consiste à alterner les appuis (on parle ici des appuis sur le sol) au moyen des pattes. Lorsqu'il n'y a plus aucun appui, que les pattes restent en suspension durant une courte durée, on passe à la course. La course est un déplacement plus économe au niveau de l'énergie. Ici, les membres de l'animal s'allongent et il y a une diminution du nombre des doigts. (Ex: le cheval). Lorsque les animaux avancent par saccades en contractant certains muscles, on appelle cela la reptation. C'est un déplacement par de rapides mouvements en ondulant le corps et en traînant le ventre sur le sol. Les écailles sous le ventre permettent à l'animal de s'accrocher sur le sol. Le mucus facilite le glissement sur le sol. Les animaux qui se déplacent par reptation sont surtout les Gastéropodes, ils n'ont pas de pattes. Le saut nécessite une stature plus ou moins verticale et un fort développement des membres postérieurs. En effet, l'animal doit se propulser en pousssant ses deux membres postérieurs avec un appui sur le sol. Ses membres seront d'abord pliés puis s'étireront en propulsant l'animal en l'air (Ex: le kangourou).

La manière dont les pattes de l'animal sont disposées ainsi que son poids sont deux points importants pour la locomotion. En effet, plus l'animal est lourd, plus il aura de la peine à se déplacer vite. Certains animaux se déplacent grâce à leurs différents sens comme l'ouïe qu'utilise la chauve-souris car elle est aveugle.

Les différentes adaptations aux modes de locomotion

Au cours de l'évolution de la terre, les différents individus ont développé des organes de plus en plus perfectionnés ,pour tout d'abord sortir du milieu aquatique, s'adaptant ainsi aux conditions de vie. C'est ainsi que le système locomoteur a pris place.

Les différents organismes ont en premier lieu conquis le milieu aquatique puis le milieu terrestre et enfin, le milieu aérien. Ces évolutions ont pris des millions d’années. Au départ, le milieu aquatique était peuplé de protistes qui n’étaient munis que de cils ou de flagelles pour se déplacer. Puis sont apparus les Spongiaires. Ceux-ci ne peuvent pas se déplacer mais produisent cependant du mouvement. Le système locomoteur s’est ensuite perfectionné. Les animaux ont ensuite pu se déplacer en profondeur et en hauteur grâce à des tentacules. Les vers et les Gastéropodes sont apparus. Ces derniers étaient alors déjà capables de se déplacer grâce à leurs cils. Les animaux munis d’un squelette interne osseux et de nageoires, leurs permettant, pour la première fois, de se déplacer dans une direction précise sont alors apparus ; ils sont appelés poissons.

Les arthropodes commencèrent à conquérir le milieu terrestre car ils étaient capables de se déplacer grâce à leurs minuscules pattes (par exemple : les araignées). Ensuite, sont survenus les vertébrés qui, quant à eux, possèdent des pattes plus perfectionnées. En effet, les pattes possèdent des articulations leur permettant de se déplacer en contractant des muscles, quant à eux, munis de nerfs.

Selon les spécialistes, les premiers animaux munis d’ailes et capables de voler furent les dinosaures. Ces membres sont venus plus tard chez les oiseaux qui eux, sont plus légers et par conséquent, peuvent se déplacer plus vite.

En conclusion, nous pouvons dire que la tendance évolutive s'est fait étape par étape. L’apparition d'un squelette est un élément clé dans le développement des animaux. En effet, ces derniers sont devenus rigides. Le développement des structures musculaires a donc été nécessaire. Au cours de l’évolution, et pour assouvir les besoins vitaux des animaux, les membres sont devenu plus complexes. De plus, par la suite, un système nerveux s’est mis en place.

Bibliographie

http://lpomoselle.oiseaux.net/dossiers/le.vol.des.oiseaux.html

http://www.chambon.ac-versailles.fr/science/faune/phy_a/nage.htm

http://www.univ-lehavre.fr/cybernat/pages/presgast.htm

http://www.cosmovisions.com/cephalopodes.htm

http://lemondedesinsectes.over-blog.com/article-117547.html

http://www.cosmovisions.com/crustaces.htm

http://www.md.ucl.ac.be/stages/hygtrop/arthropodes/arachnides/aracbib.html

http://fr.wikipedia.org/wiki/Amphibia

http://www.lafermeauxcrocodiles.com/Apprendre/Les-animaux-et-les-plantes/Les-Crocodiliens

http://www.cosmovisions.com/reptiles.htm

"Biologie" 7e édition, Campbell

"Raven"