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1 Page 1 Qui suis-je? Bio 2525 Les Animaux: Structures et fonctions Dr. Antoine Morin Écologiste des eaux courantes B.Sc. et M.Sc. U. de Montréal. Écologie des ruisseaux Ph.D. McGill. Écologie des mouches noires Enseigne Zoologie, Écologie des populations et communautés, Biostatistique appliquée, Biologie de la conservation Recherches sur structure et fonctionnement des écosystèmes d eaux courantes Rôle du cours dans le programme Contenu du premier cours Cours obligatoire du tronc commun en biologie: notions de base, terminologie, diversité animale Pré-requis aux cours avancés de zoologie (Invertébrés, Vertébrés, Entomologie) Cours optionnel: notions de base, éducation de citoyens et citoyennes responsables sensibilisés à la diversité biologique, amélioration de la performance au scrabble Plan Intro Objectifs Organisation du cours Documents et outils pédagogiques Évaluation Besoins des animaux et fonctions Contraintes Diffusion Rapport surface:volume Métabolisme 3 4 Objectif général Objectifs spécifiques connaître les principaux groupes d organismes vivants architecture générale structures caractéristiques contraintes et adaptations évolution décrire comment animaux assouvissent leurs besoins relier architecture et adaptations aux contraintes décrire architecture et connaître caractéristiques comprendre regroupements définir et utiliser terminologie pouvoir disséquer des spécimens pouvoir présenter information qualitative et quantitative pouvoir participer et rendre compte d une discussion de groupe 5 6

2 Page 2 Organisation du cours Cours théoriques 75 minutes, 2 fois par semaine, présentation suivie de discussions et questions Objectif: donner une vue d ensemble avant le labo essayer de vous transmettre ma passion pour le sujet ou au moins vous motiver pour la matière, répondre à vos questions sur la matière, vous faire vous poser des questions Séances de laboratoire chaque semaine, débutent cette semaine! Ma présence y est symbolique Document obligatoire Manuel de laboratoire environ $10, Vachon 7 8 Documents recommandés Notes de cours environ $12, Vachon Animal Diversity C.P. Hickman, L.S. Roberts and A. Larson. McGraw Hill Publishers. Second edition. Environ $75 Zoologie numérique Environ 7$, Vachon, la semaine prochaine (expire 31 déc 2002) Accessible gratuitement du labo informatique à Marion Ancienne version en ligne (requiert accès haute vitesse) 9 10 Zoologie numérique Site web du cours simulium.bio..bio.uottawa.ca/bio

3 Page 3 Site web: Pourquoi? Messages, rappels Documents: notes, protocoles de labo, résultats Présentations Autres liens sur le web Modules de Zoologie numérique Anciens examens Quizz (éventuellement.) Résultats d examen Évaluation Examen partiel 1 (11 février) 10 ou 15% Examen partiel 2 (11 mars) 10 ou 15% Examen final 35% Laboratoire 40% Examens: choix multiples, courtes réponses, questions à développement, interprétation de graphiques Consultation Plan de cours Bureau: Vanier 311 Heures Mardi 14h30-16h Jeudi 13h-15h PRENEZ RENDEZ-VOUS... amorin@uottawa.ca La diversité animale Espèces animales connues 1,5 million d espèces connues regroupées en une quarantaine d embranchements Loup (Canis lupus) Phylum Chordata Étoile de mer Phylum Echinodermata Moustique Phylum Arthropoda Nautilus Phylum Mollusca Ver Polychète Phylum Annelida Corail Phylum Cnidaria Éponge Phylum Porifera Arthropoda Mollusca Chordata Protozoa Platyhelminthes Annelida Nematoda Cnidaria Echinodermata 1,000 10, ,000 1,000,000 18

4 Page 4 Contraintes et milieu de vie Solubilité de l oxygène dans l eau Milieu marin étendu ancien dense température tamponnée pression osmotique neutre oxygène rare La quantité d oxygène en solution dans l eau est inversement proportionnelle à la température Les besoins en oxygène des animaux augmentent avec la température Oxygène dissout (mg L -1 ) Température de l'eau (ºC) Besoins en oxygène (mg s -1 ) Contraintes et milieu de vie Contraintes et milieu de vie Milieu dulcicole (eau douce) plus récent stress osmotique peu tamponné microhabitats oxygène rare Milieu terrestre sec oxygène abondant gravité plus perceptible peu tamponné Besoins des animaux Besoins des animaux Oxygène Éliminer déchets Homéostasie Eau Nourriture Reproduction Respiration Circulation Digestion Osmorégulation Excrétion Locomotion Perception Coordination Augmentent avec la taille 23 24

5 Page 5 Effet de la taille sur le métabolisme Besoins des animaux Log 10 Taux métabolique (Watts) Poikilothermes (20 C) Unicellulaires (20 C) Homeothermes (39 C) Augmentent avec la taille Mais pas aussi vite que la masse Par unité de masse, tout autre chose étant égale, les gros animaux ont des besoins moindres que les petits Log 10 Masse corporelle (kg) Diffusion Loi de Fick Processus de diffusion à la base des échanges avec l environnement pour assouvir les besoins en gas éléments nutritifs déchets métaboliques ks C D= diffusion (g s -1 ) k= constante D = L S= Surface d échanges C= différence de concentration de chaque coté de la membrane (g L -1 ) L= épaisseur de la membrane Effet de la ventilation des surfaces Premier labo Maintient la différence de concentration et maximise la diffusion Exemples: Ventilation des poumons Opercules des poissons Échanges de chaleur analogue à la diffusion Étude de l effet de la surface de contact, des différences de température et de la ventilation sur les taux d échanges thermiques 29 30

6 Page 6 Rapport surface:volume Diffusion proportionnelle à la surface d échange Besoin proportionnel à la masse (volume) Pour un unicellulaire, rapport surface: volume peut servir à d indice de l adéquation entre les apports (ou pertes) par diffusion et les besoins Effet de la taille sur le rapport Surface:Volume S:V diminue quand la taille augmente la diffusion simple ne suffit pas chez les gros organismes Rapport surface:volume (cm -1 ) 10 6 Bactérie Amibe Hydre Ver solitaire Mouche Ver de terre Volume (cm 3 ) Saumon Homme Pour Jeudi prochain Question minute Acheter manuel de laboratoire, lire p (intro, dessins, tableaux, graphiques, protocole) Lire chapitre métabolisme des notes de cours, préparer questions Activer compte Info-web Vérifier addresse électronique pour courrier Quelle est la chose la plus importante que vous avez apprise durant ce cours? 33 34