Bases systématiques Organisation du vivantperso.univ-rennes1.fr/sebastien.dugravot/CM1 OVIV2013.pdf · Larve d’éponge Cellules ciliées = précurseurs des choanocytes Fécondation

Bases systématiques &

Organisation du vivant

Sébastien Dugravotbat 25 – 4ème étage

[email protected]://perso.univ-rennes1.fr/sebastien.dugravot

Organisation de la partie « zoologie »

Enseignements •3 x 2h de Cours magistraux : CM 1 = 5 Nov ; CM2 = 12 Nov ; CM3 = 20 Nov

• 5 x 2h de Travaux dirigés : du 18 Nov au 20 Décembre

Contrôles continus : Contrôles continus : • QCM vendredi 13 décembre• 1 dessin de TD noté

Documents à récupérer• Polycopié du cours avec schémas plans d’organisation • Pdf des 3 CMs• Exams blancs http://perso.univ-rennes1.fr/sebastien.dugravothttp://perso.univ-rennes1.fr/denis.poinsot

ABCD AB

CD

RappelGroupe monophylétique

« ancêtre commun hypothétique et tous ses descendants »

Ancêtre

Ancêtre

Groupes monophylétiques

Ancêtre

Groupe paraphylétique

Exemples de groupes paraphylétiques chez

les vertébrés

« Poissons » & « Reptiles » : Pas de signification phylogénétique, � paraphylétique : 1 ancêtre et une partie seulement de ses descendantspartie seulement de ses descendants


les vertébrés



les vertébrés


Hier :cinq règnes, hiérarchisés

L’arbre du vivant... a perdu ses racines !!

AnimauxAnimaux ..PlantesPlantes ChampignonsChampignons

Aujourd’hui :trois « domaines », de même rang

AnimauxAnimaux

ProtistesProtistes

EubactériesEubactéries ArchéesArchées

Arbre phylogénétique des eucaryotes

Les « Protistes » Les « Protistes » = ce n’est pas un groupe

monophylétique !

Pluricellulaires

Hétérotrophes

Diploïdes, cellules reproductrices haploïdes

Mais aussi...

Métazoaires = AnimauxMétazoaires = Animaux

Mais aussi...

Mobiles (au moins au stade larvaire)

Cellule reproductrice mâle = spermatozoïde

Collagène dans la matrice extra-cellulaire

Cellules nerveuses (neurones)

ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES ANNELIDES

NEMATODESARTHROPODES ECHINODERMES

CHORDES

Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires

BRYOZOAIRES

CTENOPHORESCNIDAIRES

PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires

Protostomiens Deutérostomiens

EcdysozoairesLophotrochozoaires


NEMATODESARTHROPODES ECHINODERMES

CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Emb.Emb. PorifèresPorifères = = GénéralitésGénéralités

Etymo : lat. porus (pore) ferare (porter) – 10 000 sp.

- Groupe clé pour le passage à un état pluricellulaire

- 3 classes regroupées sur des critères morpho mais…groupe non monophylétique ?� 4 clades avec pour origine un ancêtre unicellulaire différent ?

Fixé sur le fond, pas de mouvement mais filtration de l’eau en permanence

Larve d’éponge Cellules ciliées = précurseurs des choanocytes

� Fécondation ou Bourgeonnement

Emb.Emb. Porifères : Porifères : Plan d’organisationPlan d’organisation

Porocyte

Pore exhalant

Courant sortant

cil

Choanocyte

Cil

VillositéAbsorption des particules

alimentaire par phagocytose

Porocyte

Couran

t en

tran

t

Spicule

200 µm

ATRIUM

EmbEmb.. PorifèresPorifères : : DémospongesDémosponges

- Groupe majoritaire dans le phylum des Porifères (8000 sp.)

- Présentes dans tous les environnements aquatiques

- Squelette formé de spicules siliceux (1 à 4 pointes) + collagène

- Structure généralement complexe

Spongilla fluviatilis éponge d’eau douceSpongia officinallis= Éponge de toilette

EmbEmb.. PorifèresPorifères : : HexactinellesHexactinelles

- Éponges de verre (1000 esp. connues)

- Squelette siliceux

- Spicules à 3 axes principaux et 6 pointes

- Strictement marines en eau profonde

Éponge à crevettes Euplectella aspergillum

EmbEmb.. PorifèresPorifères : : Éponges calcairesÉponges calcaires

- Squelette calcaire (1000 esp. connues)

- Strictement marine en eau peu profonde

- Spicule calcaire non différencié

- Organisation simple

Grantia compressaSycon sp.Sycon raphanus


NEMATODES

ARTHROPODES ECHINODERMES

CHORDES


BRYOZOAIRES

CTENOPHORESCNIDAIRESPORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Emb.Emb. Cnidaires : Cnidaires : GénéralitésGénéralités

Etymo : Gr. Cnide (ortie) - 9000 sp. en 4 clades

Présence de cnidocytes = cellules urticantes

Cil sensitif Harpon dévaginé

Alternance phase polype et phase méduse

Ectoderme

Mésoglée

Endoderme

Mésoglée

Deux feuillets, et de la gelée au milieu !

Emb.Emb. Cnidaires : Cnidaires : Plan d’organisationPlan d’organisation

Ectoderme Endoderme

Cnidocyte :

cellule urticante

Extérieur (eau)

Cavitédigestive

Hydra sp.

Phase polype, fixée et asexuée,

Phase méduse libre, sexuée (sauf... hydres)

Certaines espèces sont coloniales

méduseHydres :

reproduction par bourgeonnement

EmbEmb.. Cnidaires : Cnidaires : HydrozoairesHydrozoaires

Polype

planula

Hydres : reproduction par bourgeonnement

Physalia physalis

Bras oraux

Phase polype brève

Phase méduse longue

méduse

EmbEmb.. Cnidaires : Cnidaires : ScyphozoairesScyphozoaires

planula

Bras oraux

BoucheAurelia sp.

polypePelagia sp.

EmbEmb.. Cnidaires : Cnidaires : CubozoairesCubozoaires

Groupe peu diversifié, qlq esp seulement

Méduse de grande taille avec ombrelle cubique

4 groupes de tentacules situés aux 4 coins

Chironex fleckeri

Chironex = la main qui tue « la guêpe de mer »

Venin capable de tuer jusqu’a 60 personnes

Au large des cotes australiennes

Etymo : Anthos = fleur – 6000 esp.

Perte du stade méduse donc vie fixée

Exclusivement marins

Corps divisé par 6 cloisons = Hexacoralliaires ou 8 cloisons Octocoralliaires

EmbEmb.. Cnidaires : Cnidaires : AnthozoairesAnthozoaires

Corallium rubrumAnemonia viridis

EmbEmb.. Cnidaires : Cnidaires : Anthozoaires Anthozoaires Hexacoralliaires ActinariaAnémone de mer (Actinie)

Fixée au substrat par un muscle = disque pédieux

Disque oral entouré de nombreux tentacules

Symétrie de type 6 = hexacoralliaires

Prédateur

Disque

Actinia equina

Disque pédieux

Disque oral

Mutualisme anémone / poisson clown

Corail dur

Vie coloniale (différent des anémones)

Squelette constituant les récifs coralliens

Symétrie de type 6 = hexacoralliaires

Cnidaires : Cnidaires : Anthozoaires Anthozoaires Hexacoralliaires Scleractinia

Répartition des récifs coralliens dans le monde

Acropora cervicornisDiploria labyrinthiformis

8 tentacules

muricea sp.

Cnidaires : Cnidaires : Anthozoaires Anthozoaires Octocoralliaires = Alcyonaria

Corail, Gorgone, Plume de mer

Symétrie de type 8 (=8 cloisons)

Tentacules avec ramifications plumeuses

Plume de mer Gorgonnia sp. Squelette utilisé en joaillerie dans le cas du Corail rouge

8 tentacules

8 cloisons


NEMATODES


CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Emb.Emb. CténophoresCténophores

Etymo : Gr. Ctenos (peigne) et Phorein (porter) - 150 sp.Présence de colloblastes = cellules collantes capturent les proies

Petite taille et majoritairement planctonique

Pas de cellules urticantes (différents des Cnidaires)

« peignes » = rangées de cils qui battent de façon synchroneMertensia ovum

Colloblastes

Emb.Emb. CténophoresCténophores

Granule adhésif

Vue en coupe ducolloblaste

Vrille

Treille sur laquelles’enroule la vrille


NEMATODES


CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Animal à symétrie rayonnéeExemple: Cnidaire

Bilatérien :Une droite, une gauche


NEMATODES


CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires

ProtostomiensDeutérostomiens


LES PROTOstomiens

« Ceux dont la bouche« Ceux dont la bouchese forme en PREMIER »

LeLe blastoporeblastoporedeviendra...deviendra...

une une bouchebouche

un un anusanus

PROTOPROTOstomiensstomiens DEUTERODEUTEROstomiensstomiens

Lecointre & Le Guyader : Classification phylogénétique du vivant


NEMATODES


CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Lophophore : panache de tentacules

LOPHOTROCHOZOAIRESLOPHOTROCHOZOAIRES

Larve trochophore

Bouche

Anus

ROTIFERESPLATHELMINTHES MOLLUSQUES

ANNELIDES

NEMATODES


CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Emb.Emb. RotifèresRotifèresEtymo : Lat. rota (roue) et fere (porter) - 1800 sp. - < 2 mmTriploblastique en forme de trompette sphérique ou cylindrique

Couronne de cils sur région antérieure

Vie planctonique en eau douce

oeil

TD

TDTD

bouchebouche

AnusAnus

oeil (unique)oeil (unique)

«« roueroue » de cils» de cils

«« piedpied »»

Emb.Emb. RotifèresRotifèresEtymo : Lat. rota (roue) et fere (porter) - 1800 sp. - < 2 mmTriploblastique en forme de trompette sphérique ou cylindrique

Couronne de cils sur région antérieure

Vie planctonique en eau douce

BoucheMastaxPied

Couronnes de cils

Mastax

ProtonéphridieTDAnus

OrteilPied

ROTIFERES

PLATHELMINTHES

MOLLUSQUES ANNELIDES

NEMATODES


CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Emb.Emb. PlathelminthesPlathelminthes

Etymo : Gr. Platus (large, plat), helmins (ver) – 13780 sp. en 4 cladesTriploblastiques acoelomates – TD aveugle

App. excréteur et SN simple - Ni app. resp. ni app. Circ

4 clades principaux : Turbellariés, Cestodes, Trématodes, Monogènes

mésodermeendoderme

Les planaires (triclades)

Vie libre en eau douce (bio indic)

Carnivore

Organes sensoriels et locomoteur (ocelles, soies)

EmbEmb.. Plathelminthes : Plathelminthes : TurbellariésTurbellariés

yeux

pharynxTD très ramifié ramifications

des gonades

TDectoderme

scolex

ventouseEx : Taenia solium

crochets

EmbEmb.. Plathelminthes : Plathelminthes : CestodesCestodes

Proglottisgravide

Pas de TD(osmose)

Proglottis

EmbEmb.. Plathelminthes : Plathelminthes : TrématodesTrématodes

Les douves

Tous parasites internes desvertébrés au stade adulte

Perte des organes sensoriels etlocomoteurs

Transformation en véritable

Ventouse orale

bouche

pharynx

ventouse

TD

Transformation en véritableusine à oeufs

Nécessite un hôte intermédiaire(= mollusque) dans le cycle dedéveloppement

utérus

Fasciola hepatica

Dimension: autourde 2 cm

EmbEmb.. Plathelminthes : Plathelminthes : Trématodes Trématodes (la petite douve du foie)

Hôte définitif

Douve adulte

Ingestion

œuf

Hôte intermédiaire 1Hôte intermédiaire 2

Fèces

Ingestion

Ingestion

miracidium

sporocystesI et II

cercaires

métacercaires

Mucus

ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES

ANNELIDESNEMATODES


CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Emb.Emb. AnnélidesAnnélidesEtymo : Lat. annulus (anneau) – 14 000 sp. en 3 cladesCorps divisé en métamères (presque) tous semblables

Coelome : cavité remplie de liquide formant ici un squelette hydrostatique (point d’appui des muscles)

Tube digestif complet

Système circulatoire clos (= seul phylum chez les protostomiens)

Larve de type trocophore

Ectoderme

Endoderme

Mesoderme

cavitation

Schizocoelome


Emb.Emb. AnnélidesAnnélidesEtymo: Lat. annulus (anneau) – 14 000 sp. en 3 cladesCorps divisé en métamères (presque) tous semblables

Coelome : cavité remplie de liquide formant ici un squelette hydrostatique (point d’appui des muscles)

Tube digestif complet

Système circulatoire clos (= seul phylum chez les protostomiens)


Tube digestif

Réseau de capillaires

Vaisseaux principaux Couronne de cils locomoteurs

Bouche

Anus


Syst circulatoire Larve trocophore

Parapode portant des soies

vers «vers « poiluspoilus », », rapides et méchants !!et méchants !!

Tête bien individualisée

EmbEmb.. Annélides : Annélides : Polychètes errantesPolychètes errantes

Mâchoire

Perinereis cultrifera

« Récifs » formés par destubes de polychètes(baie du Mont Saint-Michel)

Panache branchial lamellaire

EmbEmb.. Annélides : Annélides : Polychètes sédentaires Polychètes sédentaires (tubicoles)(tubicoles)

(baie du Mont Saint-Michel)

parapodes

SabelleHermelles

ClitellumClitellum

EmbEmb.. Annélides : Annélides : OligochètesOligochètes = = vers de terre ou… d’eau

Sous ordre des Lumbricina = 5000 esp. décrites !!

EmbEmb.. Annélides : Annélides : AchètesAchètes = sangsues = sangsues

Ventousepostérieure

650 Esp.

Ventouse antérieure

ROTIFERES PLATHELMINTHES

MOLLUSQUESANNELIDES

NEMATODES


CHORDES


BRYOZOAIRES


PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires



Emb.Emb. Mollusques Mollusques

Etymo : lat. mollis (mou) - > 100 000 sp. en 8 clades

Manteau

Pied

Radula

Pied

Huit plaquessur le dos

EmbEmb.. Mollusques : Mollusques : Polyplacophores = chitonsPolyplacophores = chitons

860 sp. toutes marines généralement au niveau de la zone interdidale

5cm de longueur

bouche

anusbouche

Processus de torsion de la masse viscérale

EmbEmb.. Mollusques : Mollusques : Gastéropodes Gastéropodes 40 000 esp. - marins, dulcicoles, terrestres

Pied ventral et différencié en sole de reptation

Torsion de 180° (ou 90° chez opistho) de la masse viscérale = perte de la symétrie

anus bouche

Opisthobranche ; Aplysie Pulmoné ; EscargotProsobranche ; Patelle

Les branchies sont situées à l’avant (Pro)Patelle, Murex, Paludine…

Attention : Groupe probablement paraphylétique

EmbEmb.. Mollusques : Mollusques : Gastéropodes Gastéropodes ProsobranchesProsobranches

Murex brandaris

Viviparus viviparus (paludine)

Patella vulgata

Coquille réduite chez l’Aplysie ou Lièvre de mer

EmbEmb.. Mollusques : Mollusques : Gastéropodes Gastéropodes OpisthobranchesOpisthobranches

Les branchies sont situées à l’arrière(Opistho)Branchies internes ou externes

Coquille présente, réduite ou absente

Coquille toujours absente chez les Nudibranches (= limace de mer)

Coquille réduite chez l’Aplysie ou Lièvre de mer

Coquille présente chezActeon tornatilis

EmbEmb.. Mollusques : Mollusques : Gastéropodes Gastéropodes PulmonésPulmonés

Conquête du milieu terrestre = Respiration pulmomée (limaces, escargots)

Poumon = cavité palléale richement vascularisée + pneumostome

Retour à la vie aquatique pour certains (limnées, planorbes)

pneumostomepneumostome

Pas de poumon chez Ancylus

Cepea sp. Arion rufus

Limnea truncatula

Planorbarius sp.

Arrière

EmbEmb.. Mollusques : Mollusques : Lamellibranches (bivalves)Lamellibranches (bivalves)Coquille formée de 2 valves et aplatie latéralement

Tête absente et perte de la radula

Pied fouisseur réduit ou absent

Branchies = respiration + alimentation

Siphon inhalant et exhalant

Avant

Arrière

inhalant

exhalant

Moules sauvages fixées au substrat grâce au byssus

Coquille cylindrique percée de 2 orifices

Pied fouisseur contractile

Tentacules sécréteurs agglutinant les proies

Marins uniquement – enfouis dans le sable

EmbEmb.. Mollusques : Mollusques : ScaphopodesScaphopodes

Les Dentales

EmbEmb.. Mollusques : Mollusques : CéphalopodesCéphalopodesPied muni de tentacules vers l’avant

Bouche munie d’un bec de perroquet

Tête distincte de la masse viscérale

Processus de cérébralisation

Pièces cornées en forme de bec

Cavité palléale

Calmar géant: Architeutis sp Une légende devenue réalité !!!

.


NEMATODES


CHORDES

BRYOZOAIRES



PORIFERES

Eumétazoaires

Bilatériens

Métazoaires

Protostomiens

Deutérostomiens


Emb.Emb. Bryozoaires = EctoproctesBryozoaires = Ectoproctes

Etymo : Gr bryon (mousse) zoe (animal) – 4500 esp.ektôs (en dehors) proctôs (anus)

Triploblastiques coelomates (rien à voir avec les cnidaires)

Vivent dans loges successives formant des colonies

Zoïde généré par bourgeonnement d’1 seul individu

Marins ou dulcicoles

Lophophore rétractile

Mésoglée(gelée)

une seuleouverture

tentacule urticantarmé de cnidocytes

ectoderme

bouche

anus

tentacule ciliénon urticant

Muscle

Plan d’organisation d’un Cnidaire

endodermecavité digestive

(gelée) Muscle(mésoderme)

Plan d’organisation d’un Bryozoaire

Emb.Emb. Bryozoaires = EctoproctesBryozoaires = Ectoproctes

Le corps du zoïde est abrité dans uneboite chitineuse ou chitino-calcaire

muscles rétracteurs