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
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
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
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
ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES ANNELIDES
NEMATODESARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
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
ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRESPORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
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
ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
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
ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
ProtostomiensDeutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
LeLe blastoporeblastoporedeviendra...deviendra...
une une bouchebouche
un un anusanus
PROTOPROTOstomiensstomiens DEUTERODEUTEROstomiensstomiens
ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
Lophophore : panache de tentacules
LOPHOTROCHOZOAIRESLOPHOTROCHOZOAIRES
Larve trochophore
Bouche
Anus
ROTIFERESPLATHELMINTHES MOLLUSQUES
ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
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
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
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
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
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
Larve de type trocophore
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
Tube digestif
Réseau de capillaires
Vaisseaux principaux Couronne de cils locomoteurs
Bouche
Anus
Larve de type trocophore
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
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
BRYOZOAIRES
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
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 !!!
.
ROTIFERES PLATHELMINTHES MOLLUSQUES ANNELIDES
NEMATODES
ARTHROPODES ECHINODERMES
CHORDES
BRYOZOAIRES
Arbre phylogénétique simplifié des principaux embranchements de Métazoaires
CTENOPHORESCNIDAIRES
PORIFERES
Eumétazoaires
Bilatériens
Métazoaires
Protostomiens
Deutérostomiens
EcdysozoairesLophotrochozoaires
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