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Biologie Animale :

Chapitre 1 : Les principales étapes évolutives.

Généralités.

Les arthropodes et les vertébrés sont les deux principaux groupes. Les
arthropodes sont le plus grand succès évolutif avec plus de 1 500 000
espèces. Les vertébrés comptent eux, 45 000 espèces.
I\ L’évolution des types structuraux.

A\ Les organismes unicellulaires.

Ces organismes appartiennent à l’embranchement des protistes. Chaque
organisme est formé d’une seule cellule assurant toutes les fonctions :
on est donc en présence de cellules totipotentes. Ce sont des cellules
où tous les gènes s’expriment
Le problème de ces cellules concerne tous les processus qui se font par
diffusion à travers la membrane (transport et passage de gaz, de
nutriments, de déchets, …). Ces cellules sont donc limitées par leur
taille.
On assiste parfois au regroupement (à l’association) de protistes sous forme coloniale.
Toutefois, pour un quelconque agrandissement, il y a un besoin de
spécialisation des cellules en tissus.B\ Le règne des métazoaires.

Chez les métazoaires, les cellules se spécialisent pour une fonction
donnée en perdant leur totipotence par répression de certains gènes : on
a alors un assemblage des cellules en feuillets embryonnaires (ou
morphogénétiques).
Les cellules se disposent à la périphérie d’une sphère creuse : la blastula (l’ectoderme).
On a ensuite un doublement des feuillets par invagination en un point de
la blastula ; on obtient le second feuillet (interne) : l’ectoderme.
Les fonctions vont alors se répartirent entre les deux feuillets :
- L’endoderme assurera les fonctions de nutritions,
- L’ectoderme prendra en charge le rôle de protection et de sensibilité.
La cavité interne (archentéron ou tube digestif) communique avec l’extérieur par le blastopore.
1\ Les diploblastiques (les rayonnés).

Ce stade diploblastique est représenté par les spongiaires, les
cnidaires et les cténaires. Leur structure est simple et peut être
représentée comme un sac dans un autre sac. Ces organismes auront des
sections circulaires. On note la présence d’un axe de symétrie, d’où la
symétrie axiale des organismes diploblastiques.
On les appelle aussi les rayonnés à cause des rayons qui passent chacun par un plan de symétrie.
2\ Les triploblastiques (les bilateralia).

Le troisième feuillet se forme entre les deux précédents (par
bourgeonnement à partir de l’endoderme). Ce feuillet va permettre la
différenciation des organes.
Quand le bourgeonnement n’est qu’un tissu de remplissage, on n’a pas de cavité interne : c’est le cas chez les acœlomates.
a\ Les acœlomates.

Chez les acœlomates, on note l’apparition d’un axe antérieur : structure d’un tube dans un autre tube.
Ici, le dernier feuillet permet l’apparition des muscles qui se traduit
par une locomotion autonome et une concentration des organes sensoriels
à l’avant. Ce feuillet a donc permis la céphalisation.
On a une symétrie bilatérale de l’organisme.

b\ Les cœlomates.

Le mésoderme ne forme pas de tissu de remplissage mais il se creuse. La
nouvelle paroi externe qui va se coller à l’ectoderme sera appelée la somatopleure (elle formera le tégument de la peau).
La partie de cette paroi qui se colle à l’endoderme forme la splanchnopleure.
La symétrie est toujours bilatérale avec un tube dans un tube.
A partir de là, on a deux grandes lignées évolutives distinctes : les protostomiens et les deutérostomiens.
α\ Les protostomiens (les hyponeuriens).

Chez ces individus, le blastopore va donner la bouche. L’anus sera percé
ultérieurement à l’opposé du blastopore. Le mésoderme se forme par schizocælie, par fragmentation de la cavité. Autour de chaque masse se forme un métamère : c’est la métamérisation.
Chez les annélides, les métamères sont identiques entre eux et possèdent chacun, tous les organes.
Le partage du corps en régions fonctionnelles se fait par concentration
des métamères pour assurer une unique fonction. On obtient alors trois tagmes :

-La tête. Elle a un rôle sensoriel.

-Le thorax. Il a une fonction locomotrice.

-L’abdomen. Il a un rôle viscéral.

Le système nerveux est toujours ventral : ce sont des hyponeuriens.
β \ Les deutérostomiens.

Chez eux, la bouche est secondaire. Le blastopore donnera l’anus
L’embranchement des échinodermes (épithélioneuriens). Ils sont restés
marins mais ne supportent pas de modification de salinité. La symétrie
bilatérale disparaît pour donner une symétrie radiale rayonnée. Il n’y a
pas de céphalisation et leur système nerveux est associé au tégument : ils sont épithélioneuriens.
Le phylum des cordés.

Les cordés sont caractérisés par un axe de soutien : la corde. Elle est
formée par un empilement de cellules turgescentes (augmentation de la
pression hydraulique). Le mésoderme est à l’origine de sa formation.
Les cordés sont des organismes qui se mettent à respirer avec le tube digestif au niveau du pharynx : ils ont une structure pharyngotrème (avec des fentes branchiales).
Le système nerveux devient dorsal : ce sont des épineuriens.[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

- Les urocordés. Ce sont des organismes marins. L’œuf donne une larve en forme de têtard.
L’eau rentre par la bouche, le pharynx est muni de glandes à mucus qui
agglutinent les particules qui les rencontrent. Ces précipités sont
conduits par des cils vers l’intestin puis vers l’anus.
Ils sont microphages à nutrition mucocilaire. L’eau passe par les fentes branchiales puis ressort.[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

La larve nage puis se fixe par un disque adhésif. La queue va se
nécroser et disparaître (tout comme la corde). On assiste au phénomène
de rotation du tube digestif qui amène la bouche vers le haut (siphon
buccal).
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- Les céphalocordés (exemple : amphioxus).

La corde est sur tout le long du corps, le système nerveux est creux et
le système excréteur est métamérisé (90 néphridies) tout comme les
gonades.
- Les vertébrés. Leur système nerveux et la corde (notocorde) sont
dorsaux. Cette dernière ne subsiste chez l’adulte que chez les
esturgeons, les cœlacanthes et les lamproies. On observe une structure à
fentes branchiales qui persiste chez les poissons et qui apparaît pour
ensuite disparaître chez tous les autres embryons.
II\ Origine des vertébrés.

Il n’existe aucune espèce fossile entre le premier vertébré connu et un
autre groupe animal, d’où un raisonnement déductif avec les structures
homologues.
Le vertébré le plus primitif vivant actuellement est l’ammocète (c’est la larve des lamproies, marins et sans mâchoires).
Exemple avec la lamproie marine : c’est une espèce qui vit en mer et qui
se reproduit dans les rivières. Les œufs donnent les larves qui sont
complètement différentes des adultes. Ces larves se fixent dans les
sédiments des rivières. Leur bouche est en forme de fer à cheval.
La lamproie marine est microphage pharyngotrème, sa nutrition est microcilière. La corde est présente et persiste à l’état adulte.
Les procordés et les vertébrés sont deux groupes frères (sister group en anglais). Le plus vieux procordé connu est la Pikaïa (- 530 millions d’années).
III\ Chronologie de cette évolution.

Ediacara est une colline d’Australie à
l’ouest d’Adélaïde qui possède des grès de 640 millions d’années qui
renferment essentiellement des rayonnés. La faune est diversifiée et
élaborée.
Les métazoaires sont apparus il y a 700 millions d’années.
A Burgess Pas (au Canada, en Colombie britannique), on trouve des
schistes qui contiennent une faune fossilisée par un glissement de
terrain, il y a 530 millions d’années. Tous les groupes présents dans
ces schistes sont connus.
C’est l’explosion cambrienne

Biologie Animale :

Chapitre 2 : L’embranchement des vertébrés.

I\ Les caractères fondamentaux.

Le caractère essentiel des vertébrés est la superposition de quatre organes :
- Le système nerveux.
- La corde.
- L’aorte.
- Le tube digestif.
- Le tube nerveux : il correspond à la moelle épinière (ou neuraxe). C’est un creux poursuivi par le canal rachidien qui contient le liquide céphalorachidien dont la composition est proche de celle du plasma.
- Les fentes branchiales : elles ne subsistent à l’état adulte que chez les vertébrés aquatiques. Elles s’ouvrent au niveau du pharynx, associées à la structure pharyngotrème.
- La notocorde : c’est l’axe de soutien dorsal qui disparaît à l’état adulte, où il sera remplacé par une formation squelettique : le rachis. Ce dernier est composé d’une succession de vertèbres ayant des formations osseuses métamériques.
- L’endosquelette : c’est le squelette interne, entouré de tissus. Il a une structure axiale
avec, à l’avant, le crâne, et à l’arrière, le rachis. Chez l’Homme,
bipède, le rachis s’est redressé à la verticale pour donner la colonne
vertébrale. Le système nerveux central est dans le squelette,
comme la moelle épinière est dans le rachis. Cet endosquelette sert
donc à protéger les organes fragiles comme le système nerveux central.
Le crâne est très caractéristique de chaque espèce.
- La queue : elle est postérieure (à l’arrière de l’anus) et
présente une forte musculature. Elle était à l’origine un organe
locomoteur.
- Le cloaque : c’est une invagination du tégument formant une
poche qui débouche à l’extérieure par un orifice unique. Dans le
cloaque débouchent le rectum (terminaison du tube digestif), les canaux
urinaires et génitaux. Toutefois, chez les mammifères supérieurs, le
cloaque se cloisonne pour chacun des orifices.
- L’ectoderme : il donne naissance à un tégument pluristratifié : c’est le cas de l’épiderme. A la base, on a une assise de cellules dites génératrices,
qui produisent en permanence des cellules repoussées vers l’extérieur.
Au fur et à mesure, elles se chargent de kératine. Progressivement, la
quantité de kératine augmente et les cellules meurent. Ces cellules
mortes vont s’exfolier. Dans certains cas, ce tégument ne s’exfolie pas
mais est changé dans son intégralité : on parle alors de mue.
Le tégument peut produire des phanères visibles. Si elles sont produites par le derme, elles donneront des formations osseuses (écailles de poissons et cornes de cervidés). Si elles sont produites par l’épiderme, on obtiendra avec la kératine des formations cornées (griffes, ongles, plumes, poils, écailles de reptiles, cornes creuses des vaches).

II\ L’origine embryonnaire des organes.

Le cœlome se creuse et donne 2 sacs qui, en se séparant, formeront deux régions morphologiques :
- Une partie dorsale (le myotome) qui entoure une cavité omyocète, les somites (segments para axiaux), avec une métamérie typique.
- Une partie ventrale (inférieure) : le splanchnotome (lame latérale) où les sacs fusionnent en une cavité unique (pas de métamérie).
- On a aussi une pièce intermédiaire métamérisée qui donne un cœlome en trois parties : le néphrotome (à fonctions urinaire et génitale).
Les somites vont proliférer et combler la
cavité en donnant les muscles striés. C’est pourquoi ces muscles ont
une succession métamérique.
La pièce intermédiaire donne essentiellement l’appareil excréteur
en formant la cavité cœlomique, unique au départ, puis donnant la
cavité abdominale, scindée à l’avant pour donner la cavité péricardique
(où se formera le cœur).
Les somites émettent en direction du tube nerveux un prolongement : le schlérotome.
C’est une zone de prolifération cellulaire dont les cellules formées
vont se détacher et migrer pour entourer le tube nerveux. Ce phénomène
donnera naissance aux vertèbres. Les somites étant métamérisées, les
vertèbres le seront aussi.
L’endoderme donne le tube digestif. La paroi interne du sac cœlomique forme la splanchnopleure : tissu de suspension des organes dans la cavité abdominale.

III\ Phylogénie des vertébrés.

A\ Le sous-embranchement des Agnathes (sans mâchoire).
Ils n’ont pas de nageoires paires et certaines espèces fossiles
avaient des nageoires pectorales. En général, ils ont des nageoires
dans le plan médio-sagital du corps.
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Ce sont les premiers vertébrés à apparaître (à l’ordovicien).

1\ Le groupe des ostracodermes (carapace – peau).

C’est un groupe uniquement fossile : les poissons cuirassés. Ils ont un squelette superficiel osseux.
La partie antérieure du corps est dans une carapace formée de plaques
rigides osseuses. Ils ont donc un double squelette : interne et
externe. Leur bouche est circulaire, sans mâchoires et leur nutrition est mucocilairemicrophage). Ils ont une structure pharyngotrème.
Ils ont ensuite régressés au carbonifère.
Les agnathes ne subsistent que sous la forme des cyclostomes : les lamproies.
(
2\ Les cyclostomes.

Ils ont la peau nue (pas de carapace externe) et leur squelette est non ossifié. Ils possèdent une narine unique
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Les vertèbres ne se forment pas. La corde est flanquée de part et d’autre de cartilage : les cartilages paracordaux.
qui ne communique pas avec la bouche. [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
Ils ont changé de mode de vie, sauf la larve (l’ammocète) et sont passés
au parasitisme. Ils ont une bouche en entonnoir avec une formation cornée appelée odontoïde. Au fond de la bouche, on trouve la langue.
Ils se fixent sur un poisson, rappent la peau, sécrètent de la salive
coagulante et aspirent le sang de l’hôte. Ils sont en général marins et
se reproduisent dans les rivières à l’état adulte.
Ils n’ont pas pu arriver à nous car ils n’ont pas changé de mode de vie : ce ne sont pas nos ancêtres.
B\ Le sous-embranchement des gnathostomes (bouche – mâchoire).
Ils sont apparus à l’ordovicien.
L’apparition de mâchoires permet un changement radical de la nutrition : ils pourront devenir des prédateurs : nutrition active.
On note aussi l’apparition de membres en nombre pairs.

1\ La classe des chondrichtyens (cartilage – poisson).

Leur squelette interne ne s’ossifie pas
(il reste sous forme de cartilage) mais on trouve toutefois quelques
points d’ossification : le derme fabrique des écailles osseuses avec,
en leur centre, une pointe minéralisée (émail).
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Les fentes branchiales s’ ouvrent directement vers l’extérieur (5 à 7 paires de branchies). En arrière de l’œil, on trouve un orifice supplémentaire : l’évent . Celui-ci fait communiquer la bouche avec, en arrière, l’extérieur. La nageoire caudale est dissymétrique.
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Les chondrichtyens sont très nombreux à la fin de l’ère primaire, puis se sépareront en deux groupes.

a\ L’ordre des pleurotrèmes.

Les fentes branchiales sont sur les côtés et le corps est fusiforme. Les yeux sont en position latérale. On trouve parmi ces pleurotrèmes le groupe des squales.

b\ L’ordre des hypotrèmes.

Leur corps est aplati dorso-ventralement. Les nageoires sont hyper-développées et se rejoignent à la tête.
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La raie.

2\ La classe des ostéichtyens (poissons osseux).

Le squelette est ossifié. L’évent
disparaît pendant le développement embryonnaire. Il se forme une vessie
gazeuse : l’œsophage va émettre un diverticule dorsal qui se développe
et qui remplie dorsalement toute la cavité abdominale. Ce sac est
rempli de gaz. Il permet au poisson d’équilibrer sa masse avec la
densité de l’eau et la poussé d’archimède.
Les écailles sont osseuses (dans la majorité des cas, il n’y a
pas d’émail). La queue tend à être symétrique. Le rachis ne pénètre pas
dans celle-ci : elle est alors dite homocerque.
On a deux lignées distinctes.

a\ Les actinoptérygiens (rayon – nageoire).

Les nageoires sont des excroissances latérales du tégument, articulées
par une base large (ou charnière). Ce tégument est sustendu par des
rayons osseux en éventail.
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A l’ère secondaire, cette sous-classe explose.
L’ordre des téléostéens : ils regroupent 20 800 espèces, soit la moitié de tous les vertébrés actuels (45 000).

b\ Les sarcoptérygiens (chaire – nageoire).

La nageoire est charnue et s’allonge. Sa musculature y rentre à l’intérieur. Cette nageoire devient autonome, la charnière se rétrécie pour devenir une rotule.
Ses sarcoptérygiens sont subdivisés en deux groupes.

α\ Le groupe des actinistiens.

C’est le cas du cœlacanthe. Sa vessie gazeuse forme un poumon dégénéré
rempli de graisse. Ses nageoires pédonculées sont utilisées comme des
échasses pour le soulever du fond.

β\ Le groupe des dipneustes (deux respirations).

Leur vessie gazeuse forme des poumons qui respirent aussi bien à l’air libre que dans l’eau. Il en reste six espèces :

- Protoptérus (Afrique).
- Neoceradotus (Australie).
- Lepidosiren (Amérique du sud).

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Ces poissons peuvent s’enfouir dans la vase lors de la mauvaise saison (adaptation au milieu de dessiccation).

3\ La classe des amphibiens (double vie).

Remarque : A partir des amphibiens, on passe chez les tétrapodes.
Ils ont une respiration pulmo-cutanée (échanges respiratoires par
la peau qui doit rester humide grâce à des sécrétions de mucus). On
observe un renforcement du rachis (contre l’action de la gravité). Le
membre sarcoptérygien donnera le membre des tétrapodes.
Les amphibiens ne s’affranchissent du milieu marin que sous leur forme adulte.
La larve aquatique a une respiration branchiale. Elle deviendra adulte en subissant une métamorphose.
On distingue deux groupes :
- Les urodèles : (ils possèdent une queue) triton, salamandre.
- Les anoures : (sans queue) grenouille, crapaud.

4\ La classe des reptiles.

Les reptiles se sont définitivement affranchis du milieu aquatique pour l’œuf amniotique.
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Le développement larvaire est remplacé par le développement de l’embryon dans l’amnios.
La respiration est pulmonaire ; la peau se recouvre de phanères : les phanères épidermiques cornés qui donneront des écailles cornées.
C’est un groupe florissant avec actuellement trois grands ordres.

a\ L’ordre des Rhynchocéphales (bec – tête).

On ne trouve plus qu’une seule espèce : le sphénodon (Hattéria) ou
lézard de Nouvelle Zélande. C’est une espèce qui a conservé un caractère
primitif : un troisième œil (œil pinéal) au-dessus du crâne (organe sensible uniquement à la lumière).

b\ L’ordre des Chéloniens (tortues).

On y trouve à peu près 250 espèces.
Ils possèdent un bouclier de kératine, externe (carapace) comme les ostracodermes. Ils n’ont pas de dents : leurs mâchoires sont recouvertes d’un bec corné. Ils sont terrestres bien que certaines espèces retournent à l’eau.

c\ L’ordre des Squamates.

C’est le plus important, il représente 98% des reptiles (5000 espèces).
Il présente deux caractères particuliers :

<BLOCKQUOTE> - Les mâles ont un double pénis (fonctionnel selon la position pendant l’accouplement.
- L’os carré, au niveau du crâne, est mobile et permet ainsi une grande ouverture de la gueule).

α\ Le sous-ordre des Lacertiliens (lézard).

Leurs paupières sont mobiles, le tympan est visible de l’extérieur (derrière les yeux). Les écailles ventrales sont disposées sur plusieurs rangs.
Le renouvellement de la peau se fait par « mue par lambeaux ».
Ils présentent une autonomie de la queue : elle s’en va facilement puis
repousse. Ils ont quatre pattes mais avec une tendance à la réduction :
chez les Seps, les pattes sont minuscules et chez les orvets,
celles-ci ont disparu.

β\ Le sous-ordre des Ophidiens.

Leurs paupières sont soudées et transparentes. Ils n’ont pas de tympan. Les écailles ventrales sont sur une rangée de la tête à l’anus. Leur mue est intégrale.
Certaines espèces produisent du venin dans des glandes salivaires
modifiées. C’est un groupe terrestre avec quelques retours à l’eau.

d\ L’ordre des Crocodiliens.

Ils ont développé des pattes postérieures palmées pour la nage (le déplacement est assuré par la queue). Les narines et les yeux sont repoussés vers le haut du crâne (crocodile, gavial, caïman et alligator).
Les prochaines étapes seront l’acquisition de l’homéothermie (régulation de la température interne).

5\ La classe des Oiseaux.

La température dépend du métabolisme : ce sont des endothermes.
On a donc une augmentation de la consommation de nourriture et une
protection des jeunes (l’homéothermie apparaît progressivement après la
naissance). Ces animaux ont une vie active toute l’année.
Ils sont apparus il y a 180 millions d’années à partir des dinosaures.
Ils sont amniotes. Leurs écailles se sont mobilisées pour donner les
plumes. Leur température interne est élevée (40 à 41°C) avec un fort
métabolisme.
Les oiseaux fossiles avaient des dents, mais ils n’en ont plus : ils ont des mâchoires à bec corné. Le membre antérieur s’est transformé en aile : il ne touche plus le sol. Les oiseaux sont toujours des tétrapodes.
Ils sont dits pseudobipèdes (pseudo car leur colonne vertébrale est restée horizontale).
Les œufs ont une membrane imprégnée de sels calcaires ; les jeunes sont élevés dans un nid.

a\ Les ratites.

Ils n’ont pas de capacité au vol. Leur bréchet est absent : pas de muscles pour le vol. Ce sont des oiseaux coureurs (Autruches, Nandous, Emeux, Kiwi).

b\ Les charinates.

Ils ont l’aptitude au vol, bien que certains aient pu la perdre pour revenir au milieu aquatique (manchots). Leur bréchet en coupe transversale présente une charène.
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6\ La classe des mammifères.

Ce sont des homéothermes dont les
phanères épidermiques forment des poils. Leur peau possède des glandes
cutanées et de nombreuses glandes sébacées sont associées aux poils où
elles sécrètent le sébum pour que le poil luise.
Les glandes sudoripares : elles sécrètent un liquide riche en
azote et en ions : elles contribuent à une excrétion de vapeur qui
permet un dégagement de calories pour assurer une partie de la
régulation thermique.
Les glandes mammaires : elles produisent une sécrétion (le lait) pour la nutrition du jeune.
Les mammifères sont apparus en même temps que les dinosaures. Ils ont
été obligés d’attendre que ces reptiles s’éteignent pour pouvoir se
développer.
On a trois lignées différentes de mammifères qui se sont maintenues jusqu’à nos jours.

a\ L’ordre des Monotrèmes (protothériens, cloaque commun).

C’est un petit groupe qui vit en Nouvelle Zélande. Les ornithorynques sont des mammifères sans dent et avec un bec corné. Ils sont plus ou moins aquatiques.
Les Echidnés sont terrestres, primitifs, reptiliens, pondent des œufs
et leur homéothermie est imparfaite (entre 25 et 36°C). Les canaux des
glandes mammaires ne se regroupent pas : chacun a son orifice. Le lait
coule le long des poils et le jeune lèche ce lait sur le corps
maternel.
Pour les prochains groupes, le cloaque est cloisonné.

b\ L’ordre des marsupiaux (Métathériens).

Les canaux galactophores se regroupent en mamelles.
La vie intra utérine est courte. Le placenta est incomplet et ne
permet pas de barrière immunologique : l’embryon est expulsé. Il va
remonter sur la mère pour gagner la poche marsupiale qui est tendue par deux os dits « pelviens ». Là, le jeune saisie une mamelle reste dans cette poche jusqu’au terme.
On trouve les marsupiaux surtout en Australie et en Amérique du sud. Avant, on les trouvait partout.

c\ L’ordre des placentaires (les Euthériens).

C’est un groupe qui regroupe autour de 4000 espèces.

α\ Le sous ordre des Rongeurs.

C’est le groupe dominant. Il est composé de 1750 espèces.

β\ Le sous ordre des chiroptères.

C’est le groupe des chauves-souris. Il comporte 920 espèces.

γ\ Le sous ordre des insectivores.

Il regroupe 370 espèces dont les musaraignes.

δ\ Le sous ordre des carnivores.

Il est composé de 250 espèces dont le chat, le chien, le lion, le tigre.

ε\ Le sous ordre des primates.

Il est composé de 160 espèces.

ζ\ Le sous ordre des artiodactyles.

Ce groupe rassemble les gazelles, les antilopes, les bœufs, les moutons.

η\ Les autres sous ordres.

Ce sont des groupes anecdotiques qui comporte chacun, une ou quelques espèces

Chapitre 3 : Anatomie comparée du squelette.

Généralités.

Le squelette peut être considéré selon trois points de vue :
- Topographique :

· Le
classement est effectué en fonction de la position. On a une partie
axiale avec le crâne à l’avant (chez les vertébrés crâniates) et le
rachis (colonne vertébrale) ; le squelette métamérique est formé de
vertèbres ; ventralement, on trouve le sternum. Entre vertèbres et
sternum se trouvent les côtes.
· Le squelette zonal (présent dans certaines zones) : on trouve les
membres impairs qui disparaissent vite pendant l’évolution et les pairs
(les nageoires pectorales vont donner les membres antérieurs et les
nageoires pelviennes vont donner les membres postérieurs). On trouve
aussi les ceintures (ceinture pectorale pour la clavicule et l’omoplate ;
ceinture pelvienne pour le bassin).

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- Nature (composition) :

·
Cartilagineuse (de nature protéique) : on trouve ces os à l’état adulte
chez les agnathes et poissons cartilagineux et chez tous les autres
embryons.
· Osseuse.

</BLOCKQUOTE>

- L’origine : elle ne concerne que le squelette osseux.

·
Ossification enchondrale : c’est l’ossification du squelette
cartilagineux embryonnaire. Elle est réalisée par la destruction des
cartilages et leur remplacement par des os. L’ensemble des ces os forme
l’endosquelette (exemple : l’omoplate). Il est aussi appelé squelette
primaire.
· Ossification dermique : les os formés par ossification dermique
proviennent du derme et forment le bouclier : l’exosquelette.

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Chapitre 3 : Anatomie comparée du squelette.

Chapitre 3 - Partie 1 :

Le Crâne.

Le crâne est formé par deux parties distinctes :

Le neurocrâne : c’est la
partie qui enveloppe l’encéphale. Il se forme à partir des premiers
segments antérieurs. C’est une boite perforée d’orifices qui permettent
la communication avec les nerfs et le passage du sang.
Les capsules sensorielles ou Splanchnocrâne
: cette partie est métamérisée. A l’origine, elle est représentée par
la succession des arcs branchiaux. Elle entoure les voies aériennes et
digestives supérieures.

I\ Les agnathes.

A\ Le neurocrâne.
C’est une simple boite qui se forme à partir de la lame cartilagineuse
située sous le cerveau. Elle se développe en se retournant sur
elle-même. Elle englobe latéralement l’encéphale.
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Attention : sur le schéma ci-dessus, il ne faut pas lire "optiques" mais "otiques" !
La capsule otique se développe et vient se fixer sur le neurocrâne.
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La capsule otique, plus en arrière, sert à l’équilibration et non à l’audition. Elle est disposée orthogonalement. Les canaux sont ciliés et remplis de liquide.
Dans ces canaux, se baladent des organites qui vont stimuler une zone
ou une autre pour renseigner le cerveau sur la position du corps dans
l’espace. Cette capsule s’insère aussi sur le neurocrâne.
La capsule olfactive (nasale) : les agnates avaient une seule narine médiane (et un troisième œil).
B\ Le splanchnocrâne.
La bouche est sans mâchoire mais avec une membrane perforée à l’avant
par la bouche et latéralement par une série de douze à quinze orifices
branchiaux. Chaque poche branchiale est séparée des autres par un arc
osseux.
Les arcs branchiaux sont sous le neurocrâne .
Cas des agnathes actuels (Lamproie).

Les arcs branchiaux ont reculé pour l’adaptation au régime alimentaire.
Le piston lingual est sous le neurocrâne.
Les yeux sont latéraux et réduits à cause du parasitisme.
Les capsules otiques sont à l’arrière du crâne et il n’y a pas de région occipitale.
Le squelette reste cartilagineux.

</BLOCKQUOTE>

Il ne reste que sept fentes et arcs branchiaux. Les arcs sont non segmentés, reliés entre eux par les travées cartilagineuses. L’ensemble forme la corbeille branchiale.
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II\ Les chondrichtyens (poissons cartilagineux).

A\ Le neurocrâne.
· Il apparaît une région occipitale perforée par le foramen magnum qui laisse passer la moelle épinière.
· Dans la capsule otique apparaît un troisième canal semi-circulaire, disposé perpendiculairement aux deux autres : c’est l’apparition de la perception en 3D.
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· La région transorbitale : il y a développement de l’orbite et donc de l’œil.
· La région naso-étnoïdale (museau ou nez) : la capsule nasale a migré à l’avant. Ici, le système est pair : 2 narines.
B\ Le splanchnocrâne.
Le premier arc branchial disparaît en allant s’intégrer au neurocrâne. Les deuxième et troisième arcs branchiaux vont se céphaliser.
- Le deuxième arc se place sous le neurocrâne pour donner les mâchoires, formées de deux pièces cartilagineuses. La pièce supérieure donne le cartilage palato-ptérygo-carré. La pièce inférieure donne le cartilage de Meckel. Ces deux pièces sont articulées par l’articulation mandibulaire.
- Le troisième arc (l’arc hyoïde, la partie supérieure hyomandibulaire) sert à l’attache des mâchoires sur le neurocrâne è les mâchoires ont une suspension hyostilyque. Le partie ventrale de cet arc passe entre les mâchoires et va soutenir le plancher de la bouche.
Les arcs suivants restent au niveau pharyngien, au nombre de 5, chacun
formé de plusieurs pièces. Ils vont soutenir les fentes branchiales (5
paires).
La fente branchiale entre les arcs deux et trois régresse, perd sa
fonction respiratoire et subsiste sous la forme d’un canal reliant la
bouche (son arrière) au milieu extérieur : c’est l’évent ou spiracle.
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III\ Les ostéichtyens (poissons osseux).

A\ Le neurocrâne.
On y trouve les quatre régions :
A l’avant on a les narines paires. Chacune possède deux orifices qui conduisent à un sac olfactif tapissé d’un épithélium sensoriel qui transmet l’information à l’encéphale.
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Les deux régions intermédiaires ne changent pas.
Au niveau de la région occipitale : la première vertèbre ne s’articule pas sur celle-ci mais s’y imbrique : la tête est donc immobile.
B\ Le splanchnocrâne.
On assiste à une double ossification du squelette.
· Les arcs mandibulaires : sur la partie supérieure, le cartilage
palato-ptérygo-carré s’ossifie en trois points (ossification
enchondrale) et donne, le palatin à l’avant, le ptérygoïde au milieu et la carré à l’arrière. Le cartilage de Meckel ne s’ossifie qu’en un point pour donner un os enchondral : l’articulaire.
· L’ossification dermique permet la formation de nouveaux os. A l’avant, on a le pré-maxillaire, puis, le maxillaire. Sur la mâchoire inférieure apparaissent le dentaire et l’angulaire (petit os à l’angle de la mâchoire).
On passe finalement d’une structure à deux pièces à une structure à seize pièces.
Il apparaît une articulation des mâchoires entre le carré (supérieur) et l’articulaire (inférieur). C’est l’articulation reptilienne (elle ne changera que chez les mammifères).
L’arc hyoïde : la partie supérieure s’ossifie pour donner deux os : le hyomandibulaire et le symplectique. Ils suspendent les mâchoires au neurocrâne (suspension hyostylique). La partie inférieure de cet arc s’ossifie en plusieurs pièces sur le plancher de la bouche.
Les cinq arcs branchiaux s’ossifient et gardent leur fonction respiratoire de soutien des fentes branchiales.
L’évent se développe chez l’embryon et disparaît chez l’adulte.

IV\ Les amphibiens.

Le crâne se modifie à
cause de l’adaptation à la vie terrestre selon deux phénomènes : d’une
respiration branchiale, on passe à une respiration pulmonaire (régression des fentes branchiales) et on passe du milieu aquatique au milieu terrestre (la transmission des sons est différente).
Il apparaît une structure capable d’enregistrer les variations de pression de l’air : ce sont les organes acoustiques.
Les arcs mandibulaires viennent se souder à la base du neurocrâne : on passe à une suspension autostylique. La partie supérieure de l’arc hyoïde est libérée.
Le hyomandibulaire régresse pour donner un nouvel os : la columelle. Elle se place dans la fente branchiale entre les arcs hyoïde et mandibulaire : c’est l’oreille moyenne.
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Les vibrations du tympan sont transmises à la columelle puis à la fenêtre ovale. La communication entre la bouche et les oreilles persiste sous la forme des trompes d’Eustache. Elles permettent d’équilibrer la pression de part et d’autre du tympan.
Le reste de l’arc hyoïde (partie ventrale) plus les 5 fentes
branchiales se réduisent, régressent, fusionnent pour donner un nouveau
système (avec des traces de métamérie) : l’os (ou le complexe) Hyoïde.
Dans la plupart des groupes, il ne s’ossifie pas. Il soutien la
langue, le larynx, la trachée et la pomme d’Adam. L’arc mandibulaire
reste inchangé.
Au niveau du palais apparaît une nouveauté. Le palais est formé par une succession d’os. Le Vomer est à l’avant, suivi du parasphénoïde. è C’est le palais primaire. Chez les grenouilles, les narines percent ce palais et communiquent alors avec la bouche par le choane.
Le crâne s’articule sur la première vertèbre (l’Atlas) et devient mobile.

V\ Les reptiles.

A partir du moment où le
l’arc mandibulaire est soudé au neurocrâne, on ne peut plus distinguer
le neurocrâne du splanchnocrâne.
L’arc mandibulaire est inchangé.
Il y a apparition de la mastication. Pour cela, il faut que se développent les muscles de la mastication.
A\ Les fosses temporales.
Il y a trois types de crânes chez les reptiles.

1\ Le crâne anapside.

Progressivement, le nombre de ses os diminue. Le jugal est appelé malaire.
Sur la paroi de la cavité temporale s’insèrent les muscles masticateurs fixés aussi sur la mâchoire inférieure.

2\ Le crâne diapside.

La voûte continue se perfore de deux orifices (fosses temporales) qui libèrent les muscles qui peuvent maintenant se développer pour une meilleur fixation et une meilleure insertion.

3\ Le crâne synapside.

Les barres (les os qui séparent les fosses temporales) ont disparu : les deux fosses communiquent entre elles. La barre inférieure disparaissant, le quadrato-jugal disparaît aussi. Le carré se trouve ainsi libre et vient alors s’articuler sur le neurocrâne pour permette une grande ouverture de la gueule.
B\ Le palais secondaire.
A l’avant de la gueule on trouve le pré-maxillaire, le maxillaire. Au milieu se trouvent le Vomer et le parasphénoïde.
Les os latéraux émettent des extensions qui vont recouvrir le palais primaire (les palatins) : on ne voit plus les narines internes.
Entre les deux palais s’est formé le canal naso-palatin qui longe la bouche vers l’arrière et qui débouche au fond de celle-ci par les choanes secondaires.
La respiration avec la bouche pleine est maintenant possible.

VI\ Les oiseaux.

L’articulation des mâchoires est réalisée entre le carré et l’articulaire.
La suspension du crâne est autostylique. Le crâne est diapside avec disparition de la barre et de l’os post-orbitaire. Réunion avec l’orbite pour former la grande fosse.
Les dents sont remplacées par un bec corné (comme chez la tortue).
La structure de l’oreille est identique.

VII\ Les mammifères.

Le crâne : il dérive du crâne d’une lignée de reptiles mammaliens (fossiles) de type synapside (une seule paire de fosses temporales inférieures). Ces reptiles sont aussi appelés reptiles synapsides.
Le passage aux mammifères s’est fait en donnant une cavité (orbite + fosse temporale). Le quadrato-jugal disparaît et l’espace laissé libre (à la base) est comblé par une apophyse du jugal détachée du crâne. Celle-ci rejoint une apophyse du squamosal et forment les zygomatiques (les pommettes chez l’homme).
On a un développement de la cavité cérébrale.
Les zygomatiques permettent l’amélioration de la mâchoire. Le palais secondaire est bien formé.
La grande nouveauté est un changement de la structure de l’articulation
des mâchoires. Le dentaire se développe, émet une branche qui vient
directement s’articuler sur le squamosal (le carré, l’articulaire et
l’angulaire se détachent).
La mastication est squamosale.
Les deux dentaires se soudent à l’avant

Chapitre 4 : L’appareil circulatoire.

I\ Généralités.

L’appareil
circulatoire est formé à partir du mésoderme. Il permet le transport
entre les organes, ce qui permet ainsi la croissance de la taille de
l’animal. Cet appareil est d’abord lacunaire puis il tend à devenir clos
avec la formation des vaisseaux.
A\ L’apparition de vaisseaux.
Les artères partent du cœur et sont soumises à la pression. Les parois sont fibro-élastiques et très contractiles.
Les veines ont une paroi plus fine et permettent le retour du sang au cœur.
Les jonctions entre les artères et les veines sont assurées par des
capillaires qui permettent l’augmentation de la surface d’échange.
Chez les invertébrés, en général, il n’y a pas d’organe propulseur. La
circulation sanguine est alors réalisée par les contractions
vasculaires.
Chez les vertébrés, il y a apparition d’un cœur unique, structuré, qui assure la propulsion du sang.
Le cœur est enfermé dans la cavité péricardique. A l’intérieur de cette
cavité, le cœur porte l’endocarde dont les parois musculeuses prennent
le nom de myocarde.
Chez l’embryon, le cœur est un tube qui, par constrictions circulaires, donne quatre chambres alignées.
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Le reflux du sang est empêché par des valvules qui sont développées
(surtout) au niveau du cône aortique qui en possède quatre rangées.
Le tube cardiaque s’allonge plus vite que le péricarde et va donc
former un repli en « s » du cœur. L’oreillette et le ventricule passent
alors en position antérieure.

II\ L’appareil circulatoire des poissons.

A\ Système veineux.
Deux veines cardinales parcourent le corps longitudinalement. Chacune
est composée d’une veine cardinale antérieure et postérieure. Elles se
réunissent pour former le canal de Cuvier qui se jette dans le sinus
veineux (système symétrique). Il y arrive aussi une veine qui ramène le
sang des viscères (veine sus-hépatique).
B\ Système aortique ou artériel.
Le ventricule se déplace vers le cône artériel qui régresse (il va
former des valvules). L’aorte va ensuite se dilater et donner le bulbe
artériel. Le sang quitte le cœur par une artère unique (système impair)
qui se subdivise vers chacun des arcs branchiaux : ce sont les arcs
aortiques qui sont parallèles et de même nombre que les arcs branchiaux.

Le sang est ensuite pris dorsalement par un vaisseau afférent après
chaque arc branchial. Ces vaisseaux vont se réunir pour former
dorsalement deux vaisseaux (un de chaque côté) : ce sont les racines
dorsales qui dirigent le sang vers l’arrière du corps. Ces deux racines
vont se réunir et donner l’aorte dorsale.
A partir des poissons osseux, il ne subsiste que quatre paires d’arcs branchiaux.
Dans un cycle sanguin, le sang ne passe qu’une fois par le cœur.
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Le sang n’est propulsé qu’une fois, c’est un système à basse pression.

III\ L’appareil circulatoire des tétrapodes.

A\ Généralités.
Quand le cou apparaît, le cœur va reculer en entraînant un raccourcissement de l’aorte ventrale.
Avec le changement de respiration, les poumons n’occupent plus la même
place que les branchies : déviation de la circulation vers les poumons,
donc, double circulation.
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Le sang passe deux fois par cycle par le cœur ; on a donc un système a plus haute pression.
L’évolution va tendre à séparer les deux circulations.
Les veines cardinales des poissons vont être remplacées par les veines
caves qui ont le même rôle mais une origine différente.
B\ Les amphibiens.

1\ Le cœur.

Le sinus veineux et le
bulbe artériel régressent. Le sinus veineux va se souder à l’oreillette
droite et le bulbe aortique au ventricule. L’oreillette présente un
cloisonnement grâce à l’apparition d’une membrane médiane. Le
ventricule restera unique.

2\ Les arcs aortiques.

Chez le têtard, il reste
les arcs 3,4,5 et 6. Les arcs de 3 à 5 vont vers les branchies où le
sang est hémastosé. L’arc 6 va alimenter la racine aortique dorsale.
Une dérivation en part et va alimenter les poumons (qui ne sont pas
encore fonctionnels).
On obtient deux artères : l’artère cutanée qui va vers la peau et
l’artère pulmonaire qui va aux poumons. Le sang du poumon est ramené à
l’oreillette gauche du cœur par la veine pulmonaire.
A la naissance, le poumon est mis sous pression par fermeture de la
post-dérivation de l’arc 6 qui donnera le ligament de Botal. L’arc 6 est
donc l’arc pulmonaire.
L’arc 5 disparaît.
L’arc 4 (aortique) subsiste et forme les deux racines aortiques (donc l’aorte).
L’arc 3 (carotidien) s’isole et perd sa relation avec le reste de la
racine aortique. Il se dirige vers la tête en formant les carotides
internes et externes.
L’aorte ventrale va se raccourcir de manière importante.
Le départ de six artères (2×3) va entraîner un mélange des sangs au niveau du ventricule.
Il apparaît toutefois des systèmes contre les mélanges comme, au niveau
du bulbe cardiaque, une membrane ondulante qui obture de façon
sélective l’un ou l’autre des départs ou par un fonctionnement
asynchrone des oreillettes.
Le sang arrive à l’oreillette gauche, passe au fond du ventricule où il
est retenu par les cavités multiples creusées dans la paroi du
myocarde.
Le sang portant le CO2 arrive par-dessus (stratification des sangs).
Ce sang (veineux) s’en va à la première contraction vers l’arc pulmonaire par la lame spirale.
Quand il y a trop de pression, une valvule bloque l’arc pulmonaire et permet au sang restant de partir vers l’aorte.
B\ Les reptiles non-crocodiliens.
Chez les amniotes, les arcs 1 et 2 disparaissent très tôt pendant le développement embryonnaire.

1\ Le cœur.

Les oreillettes sont
cloisonnées, sauf chez les serpents. L’oreillette droite est totalement
intégrée avec le sinus veineux : les veines caves se jettent donc
directement dans l’oreillette droite.
Le ventricule présente une amorce de cloisonnement. Le bulbe artériel a
fusionné avec le ventricule : les arcs partent donc directement du
ventricule.

2\ Les arcs.

L’aorte ventrale régresse définitivement. Les différents arcs partent donc isolément du ventricule.
L’arc 3 (carotidien) se regroupe et fusionne en un départ unique : le
tronc carotidien qui part directement de la crosse aortique :
disposition en chandelier.
L’arc 4 est formé de deux crosses aortiques qui partent du ventricule
et qui se recourbent vers l’arrière pour fusionner et donner une aorte
dorsale unique.
Le tronc pulmonaire (6) fusionne au départ et donne une artère qui se divise en deux en direction de chaque poumon.
On a maintenant une double circulation avec un mélange des sangs au
niveau du ventricule (unique) où converge le sang veineux de
l’oreillette droite et le sang oxygéné de l’oreillette gauche. La fusion
des crosses aortiques permet aussi le mélange des sangs.
C\ Les reptiles crocodiliens.

1\ Le cœur.

Le cloisonnement des
ventricules est complet. Les oreillettes sont toujours cloisonnées : on
a maintenant deux cœurs latéraux (un droit et un gauche). Il n’y a
plus de mélange des sangs au niveau du cœur.

2\ Les arcs.

L’arc 3 a une disposition en chandelier sur la crosse aortique droite.
L’arc 6 a la même disposition avec un départ unique depuis le
ventricule droit où il reçoit le sang réduit issu des veines caves.
L’arc 4 donne deux crosses aortiques. La crosse gauche part du
ventricule droit vers la gauche (charrie le sang veineux). La crosse
droite part du ventricule gauche en se courbant vers la droite et
transporte le sang oxygéné.
Les deux crosses vont se rejoindre et entraîner un mélange des sangs. A
la sortie du cœur, au croisement de ces deux crosses s’établie une
communication : le foramen de Panizza. La crosse droite a une pression
plus grande que la gauche : le mélange va donc aller plus facilement de
la droite vers la gauche, ce qui ne pose pas de réel problème.
D\ Les oiseaux.

1\ Le cœur.

Il est entièrement
cloisonné avec un hyper-développement du ventricule gauche (sûrement à
cause de l’homéothermie : 41°C). De plus, la consommation d’oxygène des
muscles alaires est très élevée. La fréquence cardiaque est comprise
entre 300 et 400 battements par minute.

2\ Les arcs.

L’arc 4 donne la crosse aortique droite qui prend son départ sur le ventricule gauche et qui véhicule le sang oxygéné.
Le tronc carotidien est branché en dérivation sur cette crosse : il n’y a plus de mélange.
E\ Les mammifères.

1\ Le cœur.

Il présente un
cloisonnement complet sauf pendant le développement embryonnaire : on a
une relation entre les oreillettes, c’est le trou de Botal qui se
rebouche à la naissance.
On a un hyper-développement du ventricule gauche qui envoie le sang dans l’aorte vers tous les organes.
La dissymétrie due à l’hyper-développement oriente la pointe du cœur vers l’axe du corps.

2\ Les arcs.

A l’inverse des oiseaux, c’est la crosse aortique droite qui disparaît (pas de mélange des sangs).
La crosse aortique gauche vient du ventricule gauche.
L’arc carotidien se branche sur cette crosse aortique. L’embranchement
est différent selon les groupes observés. Les sous-clavières droites
s’associent aux carotides droites. Les gauches restent indépendantes.

IV\ Les modifications de l’appareil circulatoire en fonction des modes de respiration au cours du développement embryonnaire.

Tous les tétrapodes changent de respiration pendant leur développement. Seuls les poissons ne changent pas.
A\ Les amphibiens.
Chez la larve, les arcs 3, 4 et 5 vont vers les branchies pour assurer
les échanges gazeux. L’arc 6 rejoint la racine aortique dorsale. Il y a
donc une dérivation sur l’arc 6 qui donne l’artère pulmonaire qui
emmènera le sang vers les cellules pulmonaires. Ce sang rejoint
l’oreillette gauche par les veines pulmonaires. La base de l’artère
pulmonaire présente une constriction qui diminue le diamètre et limite
le flux de sang allant vers les poumons.
Changement d’état : le sphincter qui diminue le diamètre de l’artère
pulmonaire s’ouvre définitivement d’autant que la relation entre l’arc 6
et l’aorte s’obture totalement en donnant le ligament de Botal.
B\ Les amniotes.
On a deux cas :

- les
ovipares : leur respiration embryonnaire est choro-allanthoïdienne
(diffusion d’air à travers la membrane vers l’appareil circulatoire
quand il est fonctionnel)
- les placentaires : leur respiration est assurée par les poumons de la
mère. Le sang maternel oxygéné sera véhiculé vers l’embryon.

</BLOCKQUOTE> Dans les deux cas, les poumons se développent mais
ne doivent recevoir de sang que pour la nutrition : on a besoin d’une
communication de l’arc 6 avec l’aorte dorsale et d’une diminution du
diamètre de l’artère pulmonaire.
Chez les mammifères, le trou de Botal permet le passage du sang entre les deux oreillettes.
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Le trou et le futur ligament de Botal dérivent 92,5% du sang devant aller vers les poumons.
Un shunt est la partie déviant le sang vers l’aorte dorsale.
A la naissance, la relation de l’arc 6 avec l’aorte s’obture par un
resserrement du vaisseau dont les parois se soudent (entre deux et sept
semaines). On a alors une arrivée brutale de sang dans l’oreillette
gauche. La membrane souple va être plaquée sur le trou de Botal. Elle va
ensuite se souder et obturer définitivement le passage

Chapitre 5 : Le système nerveux.

I\ Généralités.

C’est un véhicule de l’information sensorielle et motrice vers les
effecteurs. Il traite l’information du système nerveux central.
A\ Le système nerveux central.

Il est protégé par le squelette. Il comprend :

- L’encéphale situé au niveau du crâne qui est prolongé par
- La moelle épinière qui est protégée par le canal rachidien formé par la succession des arcs neuraux des vertèbres.

</BLOCKQUOTE>

canal de l’épendyme. Ce système nerveux central est formé de
cellules nerveuses (neurones) qui, par les dendrites amènent
l’information au corps cellulaire et par les axones qui exportent les
informations depuis le corps cellulaire.
Les corps cellulaires ont une couleur grise et sont regroupés pour former la substance grise.
Les axones sont recouverts par une gaine de myéline, blanche (sauf chez les cyclostomes). Les axones sont regroupés pour former la substance blanche.
Les cellules gliales vont former la neuroglée.
Les cellules de l’épendyme vont tapisser les cavités internes mais
surtout le canal de l’épendyme. Elles constituent une barrière perméable
qui permet les échanges entre le liquide céphalo-rachidien et les
tissus du cerveau.
B\ Le système nerveux périphérique.
Le cerveau est composé de ventricules et la moelle épinière est parcourue par le
Il est subdivisé en fonction de l’origine des nerfs. On a :

- Les nerfs crâniens dont le nombre est compris entre 10 et 12 selon le groupe de vertébrés.
- Les nerfs rachidiens qui partent de la moelle épinière entre les vertèbres.

</BLOCKQUOTE>

C\ Les méninges.
Ce sont des structures de protection qui entourent le système nerveux
central. On en trouve une seule chez les poissons, deux chez les
amphibiens et trois chez les amniotes.
La plus externe est la dure mère (plaquée contre les os) ; au milieu, on a l’arachnoïde qui est une structure lâche en toile d’araignée ; la plus interne est la pie mère (molle).[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

II\ Le système nerveux central.

A\ Origine et formation.

Le tube nerveux se dilate au niveau du crâne pour former une vésicule
cérébrale. Elle subit trois constrictions et donne trois chambres
successives qui vont correspondre aux trois capsules sensorielles :

1 : le proencéphale.
2 : le mésencéphale.
3 : le rhombencéphale.

Les vésicules 1 et 3 vont subir une nouvelle constriction et donner ainsi 5 vésicules :

télencéphale
diencéphale
mésencéphale
métencéphale
myélencéphale.

B\ Anatomie comparée du télencéphale.
Primitivement, on a une dilation du canal central pour former les ventricules.
1\ Généralités.

La prolifération des parois latérales donne deux lobes latéraux (les
hémisphères cérébraux). La partie centrale (le télencéphale primaire)
donne les hémisphères cérébraux (télencéphale secondaire). Cette étape
est la dernière évolution de l’encéphale des cyclostomes.
On a ensuite prolifération des hémisphères vers l’avant (pour les
poissons et les urodèles) puis vers l’arrière (pour les anoures et les
amniotes).
Le télencéphale secondaire devient dominant et donne deux ventricules
qui vont communiquer avec l’extérieur par deux orifices : les trous de Monro.
Cette partie avant des ventricules pousse vers la capsule olfactive
avec laquelle elle entre en relation : les structures initiales
olfactives donnent ainsi les lobes olfactifs.
Les ventricules vont croître vers le haut en se recourbant à l’intérieur
et en se rejoignant sur la ligne médiane : on a maintenant une structure inversée du cerveau.
La paroi supérieure de l’hémisphère est formée par le pallium qui contient la substance grise. On distingue :

L’archipallium. Il est le plus près de la ligne médiane.
Le paléopallium. Il est le plus latéral.

néopallium entre les deux précédentes parties du pallium.
Le plancher est formé par les corps striés. Au cours de l’évolution se rajoutera le 2\ Les sélaciens.

Ils ne présentent pas de séparation entre les ventricules : cavité unique.
Le paléopallium est un relais olfactif qui envoie l’information
vers le diencéphale (vers le thalamus dorsal). Il reçoit l’information
visuelle venant des lobes visuels optiques du diencéphale. Les messages
moteurs sont pris en charge par le thalamus ventral.
3\ Les amphibiens.

Il y a séparation des deux ventricules par la région septale.
L’information olfactive va vers le paléopallium puis vers l’archipallium et au corps strié.
Les informations visuelles vont au corps strié par le thalamus dorsal.
Le télencéphale récupère toutes les informations sensorielles.
Les informations motrices partent par le thalamus ventral.
4\ Les crocodiliens.

Les hémisphères cérébraux augmentent et les bulbes olfactifs s’allongent.
L’encéphale est marqué par un développement de l’archipallium et par le
paléopallium latéralement : ils deviennent recouvrant. Les corps striés
se retrouvent à l’intérieur où ils s’hyper-développent.
Le télencéphale est marqué par une inversion de la substance grise qui passe à la périphérie.
Il apparaît au niveau du pallium une structure nouvelle : le néopallium.
Il s’intercale entre l’archipallium et le paléopallium. On a ainsi une
augmentation du développement périphérique du pallium (corps striés à l’intérieur).
Les influx sensoriels visuels sont acheminés au paléopallium et sont
transmis à l’archipallium puis aux corps striés qui reçoivent les autres
informations sensorielles par le thalamus dorsal.
5\ Les oiseaux.

Les corps striés prennent leur maximum d’importance et de développement.
La structure du pallium est peu développée. Les hémisphères cérébraux
sont hyper-développés (ne concernent que les corps striés).
6\ Les mammifères.

Les hémisphères cérébraux présentent leur développement le plus important. Cette croissance résulte de l’hyper-développement du néopallium
qui entraîne le rejet de l’archipallium au centre, entre les deux
hémisphères. Ces phénomènes entraînent la formation de l’hippocampe.
Le paléopallium est rejeté latéralement et ventralement.
Le néopallium se développe et recouvre vers l’arrière le mésencéphale et le diencéphale.
Toutes les informations sensorielles sont transmises au néopallium qui devient le centre de coordination sensorielle. Il prend aussi le contrôle des informations motrices. C’est maintenant une structure essentielle.
a\ Les mammifères inférieurs.

La paroi du télencéphale reste lisse : on parle de mammifères lissencéphales. Ce groupe comprend les rongeurs, les marsupiaux, les monotrèmes et les insectivores.
b\ Les mammifères supérieurs.

Ils sont caractérisés par une nouvelle augmentation de la surface du néopallium (ou néocortex).
L’accroissement est réalisé par un plissement de la surface qui donne
des circonvolutions profondes : c’est la paroi externe
circonvolutionnée des mammifères gyrencéphales.
Au niveau du néocortex, il y a différenciation d’aires bien définies
(sensorielles, d’association, motrices) (cf. cours de physiologie
animale SVI 04).
C\ Anatomie comparée du diencéphale.

Le diencéphale se situe à l’arrière du télencéphale.
Il est occupé par une cavité : le troisième ventricule.
Sa paroi dorsale est mince, dépourvue de cellules nerveuses. Une couche
s’associe à la pie mère et forme une paroi perméable : la toile
choroïdienne. C’est une zone richement vascularisée qui assure les
échanges entre le sang et le liquide céphalo-rachidien.
Les parois latérales forment le thalamus qui émet un bourgeon dorsal : l’épithalamus
qui est très développé chez les vertébrés inférieurs. Il vient même au
contact d’un orifice de la paroi crânienne en donnant le troisième œil
ou œil pinéal qui est un organe photosensible et
thermosensible. On retrouve cet organe particulier chez un
rhynchocéphale, Hattéria, qui est un gros lézard des îles des côtes
d’Australie.
L’épithalamus comprend l’épiphyse qui a subsisté malgré la
régression de l’œil pinéal. Elle a gardé une sensibilité aux variations
de lumière et de température. Elle sécrète la mélatonine pour les
cycles saisonniers (reproduction …).
La paroi ventrale développe une glande, l’hypophyse, qui a un
rôle endocrinien essentiel. Cette glande est fixée par un pédoncule.
Elle est logée dans une cavité de l’os et reliée par l’infontébulum.
Ce diencéphale voit ventralement, pendant son développement
embryonnaire, deux expansions se dirigeant vers les capsules optiques
qui donneront les nerfs optiques et la rétine. Avant leur entrée dans le
diencéphale, on a la mise en place d’un chiasma optique (croisement des fibres optiques).
D\ Anatomie comparée du mésencéphale.

Chez les anamniotes, la cavité intérieure est dilatée et donne un ventricule.
Chez les amniotes, cette cavité donne un canal étroit : l’aqueduc de Sylvius.
Le mésencéphale est occupé dorsalement par les lobes optiques où
arrivent les deux nerfs optiques : c’est un centre de relais dont le
développement est en relation avec le développement de la vision.
Chez les anamniotes, on obtient les tubercules bijumeaux.
Chez les amniotes, on aura les tubercules quadrijumeaux. Les deux tubercules antérieurs servent de relais optique et les deux postérieurs servent de relais otique et auditif.
E\ Anatomie comparée du métencéphale (le cervelet).

La prolifération des parois latérales et surtout dorsales donne une excroissance qui est un centre de coordination motrice réflexe. Elle assure le maintien de la posture. Son développement est fonction de la locomotion.
L’archicérébellum donne les parties latérales et le paléocérébellum donne la parie médiane (le vermis) et chez les mammifères, il produit en bourgeonnant une nouvelle partie de deux extensions latérales : les hémisphères cérébelleux ou néocérébellum.
Les stimuli sensoriels sont canalisés par le néocortex puis transmis au cervelet qui acquiert la fonction de centre de la mobilité volontaire.
F\ Anatomie comparée du myélencéphale (bulbe rachidien).

Le myélencéphale renferme le quatrième ventricule.
Sa paroi dorsale est une toile choroïdienne. Le plancher et les parois
latérales forment le centre de voies réflexes (réflexes primaires). Ce
centre contrôle : le rythme cardiaque, les mouvements respiratoires, la
déglutition, la toux, les sécrétions salivaires, …
G\ Anatomie comparée de la moelle épinière.

La moelle épinière est dans l’arc neural des vertèbres.
Primitivement elle va jusqu’à l’extrémité de la queue. Avec la
régression de la queue et de la musculature latérale, elle se raccourcie
et n’atteint plus la dernière vertèbre.
Elle est, comme l’encéphale, entourée par les méninges.
Chez les lamproies, elle est sous la forme d’une lame.[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
Chez les gnathostomes, la moelle devient circulaire. La substance grise
est toujours interne. Les cornes latérales dorsales renferment les
corps cellulaires des neurones sensoriels et les cornes latérales
ventrales renferment les corps cellulaires des motoneurones. [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
Cette moelle épinière a deux fonctions essentielles : véhiculer les
informations vers cerveau ou depuis le cerveau et servir de centre
d’arcs réflexes.
III\ Le système nerveux périphérique.

A\ Les nerfs crâniens.

Ces nerfs témoignent de la segmentation primitive du cerveau.
On trouve dix paires de nerfs crâniens chez les anamniotes et douze chez les amniotes.

Les nerfs sensoriels :
- 1 : nerf olfactif
- 2 : nerf optique
- 8 : nerf auditif
</li>
Les nerfs moteurs :
- 3 : le nerf oculaire commun, il innerve quatre muscles moteurs des yeux.
- 4 : le nerf pathétique, il innerve les muscles obliques supérieurs des yeux.
- 6 : le nerf oculaire externe, il innerve les muscles externes des yeux.
</li>
Les nerfs mixtes (sensoriels et moteurs) :
- 5 : le nerf trijumeau
- 7 : le nerf facial, il innerve
  la peau de la tête, les glandes lacrymales et salivaires ainsi que la
  partie avant de la langue.
- 9 : le nerf glosso-pharyngien, il innerve le reste de la langue et les muscles voisins des ex-fentes branchiales.
- 10 : le nerf vague ou
  pneumogastrique, sa branche principale va aller innerver le cœur, le
  tube digestif et en particulier l’estomac.
- 11 : le nerf spinal. Il est à dominance motrice et innerve les muscles du cou (jusqu’au sternum).
- 12 : le nerf hypoglosse. C’est un nerf principalement moteur qui innerve la langue.
</LI>

</li>

B\ Les nerfs rachidiens.

Ces nerfs sont issus de la moelle épinière et possèdent deux racines.
L’information sensorielle arrive aux corps cellulaires situés dans le
ganglion spinal. Ils transmettent cette information aux autres neurones
par les dendrites.[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
Le nombre de nerfs rachidiens est fonction du nombre de métamères. Il
est très élevé chez les poissons ; on en trouve une dizaine chez les
amphibiens et trente et une paires chez l’Homme

Chapitre 6 : L’appareil urogénital.

Il est composé de deux appareils qui entretiennent des rapports étroits surtout chez le mâle. Les deux parties sont d’origine mésodermique. Ils se forment à partir de tubes issus du cœlome : ce sont les cœlomoductes.

I\ L’appareil excréteur urinaire.

Il permet la filtration du milieu.
Les éléments de base qui le composent sont les néphrons (cœlomoductes). On a une paire de néphrons par métamères. Ils sont comparables aux néphridies.
A\ Formation des divers types de reins.
La néphrogenèse ne se fait pas de façon régulière et continue ni dans l’espace ni dans le temps : on a plusieurs types de reins qui se succèdent au cours du temps et dans l’espace.
Il se forme ainsi le premier rein primitif (pronéphros) juste à l’arrière du cou. Il lui succède le mésonéphrosmétanéphros (postérieur).
dans la région médiane du corps. Chez les vertébrés supérieurs, ce mésonéphros est remplacé par un
1\ Le pronéphros.

Ce rein n’est fonctionnel que chez quelques poissons à l’état adulte.
Ils sont toujours présents à l’état larvaire des anamniotes.

a\ La formation du canal de Wolf (ou uretère primaire).

A partir d’une ébauche de mésenchyme antérieur dorsal
se forme un canal qui progresse vers l’arrière dorsalement jusqu’au
cloaque où il va déboucher. La formation de ce canal précède la mise en
place des néphrons.

b\ La formation des néphrons.

La pièce intermédiaire forme un canal qui part du cœlome qui rejoint et
se branche sur le canal de Wolf de manière métamérique.
En même temps, le cœlomoducte émet une ramification vers l’aorte
dorsale qui en émet aussi une vers lui. Cette ramification se
différencie en une capsule externe appelée capsule de Bowman.
Au point de rencontre, le vaisseau se pelotonne et donne une zone dont la surface d’échange va augmenter.
La communication initiale avec le cœlome s’obture. Le tube s’allonge
démesurément et le néphron est formé pour assurer la fonction épuratrice
du sang.
Le rein est constitué par une succession de néphrons. A l’origine
métamérique, ils pourront se différencier par bourgeonnement. Le pronéphros comporte peu de néphrons.
On en trouve 5 chez les lamproies, 2 à 5 chez les amphibiens, 10 chez le poulet et 8 chez l’Homme.

c\ Le canal de Müller.

Dorsalement, à l’arrière du cou, la cavité cœlomique donne une
expansion vers l’extérieur. Ce canal débute par un entonnoir qui
prolifère vers l’arrière parallèlement au canal de Wolf.
Ce canal est le gonoducte : le tractus génital femelle.

2\ Le mésonéphros.

Il se forme dans la partie médiane de la cavité abdominale. Il remplace le pronéphros chez les adultes anamniotes (poissons et amphibiens).
On y trouve une centaine de néphrons qui débouchent dans le canal de Wolf qui reste l’uretère primaire.
Il peut y avoir une multiplication secondaire des néphrons (chez les
chondrichtyens et les anoures). Quand tout le tissu mésenchymateux a
été utilisé, la multiplication se fait par bourgeonnement des néphrons
déjà existant (chez les téléostéens et les urodèles).

3\ Le métanéphros.

Ce métanéphros remplace le mésonéphros. Pro et mésonéphros se succèdent au cours du développement embryonnaire et sont remplacés par le métanéphros dans le « creux des reins » (région lombo-sacrée).
Ce dernier rein se forme à partir d’une masse de mésenchyme
indifférencié et d’un bourgeonnement du canal de Wolf. Il se différencie
alors les néphrons (è mésenchyme néphrogène).
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Dans un second temps, il y a multiplication secondaire des néphrons par
bourgeonnement. On a jusqu’à un million de néphrons chez les
mammifères.
Dans le métanéphros a lieu une zonation où les capsules de Bowman sont regroupées à la périphérie pour donner le cortex. Les néphrons et les tubes se disposent en parallèle et donnent les pyramides de Malpighi.

4\ Les différents types de métanéphros.

Le rein unipyramidaire.
On le trouve chez les primates (sauf l’Homme), les monotrèmes, les marsupiaux et les rongeurs.
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Les reins pluropyramidaires.
Le rein pluripyramidaire lisse.
On le trouve chez l’Homme.
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Le rein pluripyramidaire lobulé.
Les pyramides tendent à s’isoler. On trouve ce rein chez les bovidés.
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Le rein pluripyramidaire en grappes.
Les pyramides sont séparées. On retrouve ce type de rein chez les cétacés et chez les ours.
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B\ Les structures annexes.

1\ La vessie.

Chez de nombreux vertébrés, la vessie est l’organe de stockage de l’urine. Elle est formée par la dilatation des uretères. Chaque uretère débouche isolément dans la vessie qui est extensible.
De cette vessie part l’urètre.
Chez les anoures, la vessie est une différenciation du cloaque. Il émet
une dilatation latérale et extensible. Les uretères débouchent dans le
cloaque.
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2\ Le cloaque.

Le cloaque est un carrefour où se déversent le rectum, la vessie et les
deux conduits génitaux (quand ils sont séparés). Ces trois appareils
ont une partie commune : un orifice unique.
Cette disposition est toujours vraie chez les monotrèmes.
Chez les autres mammifères, il y a formation d’une cloison verticale qui
divise le cloaque en deux grandes cavités : une pour le tube digestif
(anus, à l’arrière) et une pour le sinus urogénital.
Chez les femelles, le sinus urogénital est séparé par un cloisonnement. On obtient alors trois orifices distincts.

II\ L’appareil génital.

Les vertébrés sont gonochoriques avec une reproduction sexuée.
Exceptions : - chez les poissons, il peut y avoir un changement de sexe
pendant la vie de l’animal. – chez certaines espèces de lézards, on a
des cas de parthénogenèse (reproduction de la femelle sans le mâle).
- Dans les groupes inférieurs, la reproduction est externe, sans accouplement.
- La fécondation reste externe
  mais avec accouplement (crapaud, grenouille). Les mâles fécondent les
  œufs au fur et à mesure qu’ils sont pondus.
- La fécondation devient interne grâce à des organes sexuels différenciés (chez les amniotes et les chondrichtyens).
è La reproduction devient de
plus en plus efficace, avec limitation des pertes, diminution des œufs
produits. On a aussi l’apparition des soins aux jeunes.
A\ La formation des gonades.

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Les crêtes génitales pendent dans la cavité générale par un
mésenchyme. Des cellules endodermiques viennent coloniser cette crête.
Elles donneront les gamètes.
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Parallèlement, des restes de mésenchyme ayant servi à la formation des reins pénètrent dans la crête pour former la partie interne ou medulla.
Jusque là, le développement est commun à tous les vertébrés des deux sexes : on parle de stade indifférencié.

1\ Pour le mâle.

Le cortex régresse. La medulla se développe. Elle se creuse de tubes (séminifères). Qui convergent et entre en relation avec des néphrons dont le glomérule ne se développe pas.
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On a maintenant une relation entre les appareils urinaire et génital. Le canal de Wolf acquiert une nouvelle fonction : c’est un canal uro-génital.

2\ Pour la femelle.

On a une hypertrophie du cortex et une disparition de la medulla. Les cellules vont se différencier en gamètes : les ovaires restent totalement distincts de l’appareil excréteur.
Les ovules sont excrétés dans la cavité abdominale puis captés par le canal de Müller et transmis aux trompes de Fallope.
B\ Anatomie comparée des voies génitales.

1\ Les agnathes.

On n’a pas de développement de conduits génitaux. Les gamètes mâles ou
femelles sont déversés dans la cavité abdominale puis libérés dans le
milieu extérieur par un pore situé près de l’anus.

2\ L’appareil femelle :

Les anoures.

Le canal de Wolf est toujours primaire (mésonéphros) ; les voies génitales sont séparées des autres voies. Le canal de Müller est distinct de celui de Wolf : c’est un oviducte.

Les mammifères.

L’urine du métanéphros est récupérée par les uretères secondaires : le canal de Wolf régresse.
Les ovules pondus sont récupérés par le canal de Müller. Avec la
placentation, la paroi de ce canal devient musculaire, se différencie
pour former un utérus.
A l’origine, chaque oviducte est touché par cette transformation.
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L’utérus bicorne est le plus répandu. L’utérus simplexe est présent chez les primates, les fourmiliers et les édentés.

3\ L’appareil mâle.
- Les téléostéens.
  Le mésonéphros est collecté par le canal de Wolf. L’appareil génital est indépendant de l’appareil urinaire. On assiste à la formation de deux spermiductes qui se rejoignent un peu avant le pore génital mâle.
- Les anoures.
  L’appareil excréteur est un mésonéphros collecté par le canal de
  Wolf. Pendant le développement embryonnaire, certains néphrons se
  branchent sur les tubes séminifères : le canal de Wolf devient un uro-spermiducte. Le canal de Müller disparaît : il est exclusivement femelle.
- Les mammifères.
  On assiste à la dégénérescence du canal de Müller.
  Les testicules sont drainés par des néphrons modifiés et se déversent dans le canal de Wolf.
  L’apparition du métanéphros met en place les uretères secondaires.
  è Le canal de Wolf devient exclusivement génital : on parle de spermiducte. On a une séparation complète des deux appareils.
  Le canal de Wolf se pelotonne la surface du testicule pour former l’épididyme
</li>

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