Les vertébrés marins. ASER Subaquatique Formation Biologie 2006 Auteur : P. Lépine

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1 Les vertébrés marins

2 L embranchement L embranchement des Vertébrés est considéré comme le plus «abouti» de tous parmi les classements que l on peut faire. L embranchement compte un peu plus de espèces un grand nombre reste encore à découvrir ; composé des animaux les plus évolués. Les vertébrés représentent 4% du monde animal ; Les animaux qu il englobe ont une structure très homogène malgré une grande diversité de formes. Ces animaux ont conquit tous les milieux bien que tous issus à la base du milieu marin.

3 Plusieurs groupes dans la nature Mammifères Reptiles Amphibiens Environ espèces Lacerticiliens (Lézards) Chéloniens (Tortues) Ophidiens (Serpents) Crocodiliens (Crocodiles) Urodèles (Tritons et Salamandres) Anoures (Grenouilles et Crapauds) En tout environ espèces actuelles Environ espèces Oiseaux Environ espèces Poissons Osteichthiens (Poissons osseux) Sélaciens et Batoides (Poissons cartilagineux) Agnathes environ espèces environ 700 espèces environ 70 espèces

4 L embranchement

5 Des invertébrés aux vertébrés Le passage des invertébrés aux vertébrés est assuré par toute une série d'animaux qui présentent la particularité de posséder une corde. En outre, chez ces animaux, le système nerveux tend à se concentrer de plus en plus à la face dorsale de l'animal. Amphioxus (Branchiostoma lanceolatum).

6 Organisation générale d un cordé

7 Critères communs aux Vertébrés Tête avec cerveau + pharynx + organes des sens Tronc avec viscères (cœlome) + 2 paires de membres (antérieurs et postérieurs) Queue qui peut régresser pour disparaître Symétrie bilatérale s altérant parfois chez l adulte Cérébralisation Céphalisation : crâne avec cerveau et moelle épinière

8 Autres critères communs Endosquelette avec colonne vertébrale, vertèbres et crâne Système nerveux central avec cerveau et moelle épinière Système respiratoire élaboré Système circulatoire développé avec présence d un coeur Système digestif important Couche protectrice complexe et muscles Système de reproduction avancé

9 Cérébralisation chez ces animaux L aspect le plus important est une cérébralisation chez ces animaux. Le cerveau est une innovation majeure dans l'évolution des organismes. Le tube nerveux des vertébrés donne naissance à la moelle épinière (dans la queue et le tronc) et au cerveau (dans la tête). De la cérébralisation découle la céphalisation, c'est à dire le développement de la tête. La tête contient le cerveau, l'oreille interne (audition et équilibration), le pharynx, les yeux (vue), le nez (olfaction) On appelle crâniate les organismes possédant un crâne.

10 Comparaison des cerveaux et des yeux des Vertébrés

11 Quatre grandes familles Les vertébrés marins se décomposent en 4 grandes familles : Les poissons osseux Les poissons cartilagineux Les reptiles (tortues) Les mammifères (cétacés)

12 Les poissons osseux Les poissons osseux sont les plus familiers. Leurs branchies sont constituées de lamelles attachées à des éléments osseux (arc branchial) et sont cachées par un opercule. La ponte est souvent pélagique (pleine eau), mais parfois benthique (sur le fond). Si on trouve des individus des 2 sexes dans la plupart des espèces, les inversions sexuelles ne sont pas rares: Le mérou est d'abord femelle et devient mâle Le saupe naît mâle et devient femelle. Certaines espèces sont totalement hermaphrodites. La fécondation s'effectue le plus souvent dans l'eau par le sperme des mâles. Les écailles grandissent par accroissement concentrique

13 Les poissons osseux

14 Les poissons osseux Squelette de poisson osseux Les parties locomotrices

15 Les poissons cartilagineux Essentiellement les requins et les raies La nageoire pectorale est transformée en aile chez la raie L'arc branchial est situé derrière une fente. Un évent aide à évacuer l'eau de respiration. La peau parfois râpeuse est recouverte de denticules cutanées. Les écailles ont souvent une forme très proche de celle des dents. Les organes de copulation sont issus des nageoires pelviennes, et parcourues par une rigole qui conduit le sperme. La reproduction est vivipare et ovo-vivipare: les petits sont déjà formés quand ils naissent.

16 Les poissons cartilagineux 1- narines 2 / 3- pores sensoriels 5- évents 6- fente branchiale 7- organe copulatoire 8- écailles épineuses Nageoires c- caudale d- dorsale v- ventrale p- pelvienne a- anale 9- Dent de requin et détails de la peau recouverte par des écailles placoïdes

17 Les reptiles

18 Les mammifères marins

19 Le squelette Endosquelette = squelette interne Permet une croissance continue Organismes de grande taille Squelette axial remplaçant la chorde Colonne vertébrale protégeant la moelle épinière Vertèbres soutenant le corps Squelette viscéral = splanchnocrâne Encadre et soutient bouche et pharynx Permet la formation des mâchoires et l implantation des fentes branchiales Squelette zonal = locomoteur 2 paires de membres pectorales et pelviennes reliées par des ceintures au squelette axial

20 Les membres Ptérigiums = nageoires pectorales et pelviennes des poissons (nageoires paires). Elles correspondent aux membres des vertébrés. Chiridiums = palette de 5 doigts (pentadactyle), membres servants à la marche, à la nage (ex. Baleines) ou à la préhension (ex. loutres).

21 La couche protectrice ou «peau» Constituée de 2 couches Épiderme = ectoderme (en contact avec l extérieur) Derme = mésoderme (situé sous l épiderme) Présence de nombreuses annexes cutanées En creux ou glandes épidermiques (ex. muqueuse lactéales) En relief ou phanaires (cornées épidermiques comme les poils, les écailles, les plumes)

22 L appareil respiratoire Système respiratoire aquatique Présent chez les poissons et les larves d amphibiens Respiration branchiale grâce à des branchies Les poissons utilisent l O2 dissous dans l eau Système respiratoire terrestre Présent chez les reptiles amphibiens adultes, oiseaux, mammifères et de rares poissons Respiration pulmonaire grâce à des poumons

23 Les 2 systèmes respiratoires : aquatique et terrestre

24 L appareil circulatoire Type aquatique Cœur composé de 4 cavités successives Type terrestre Cœur constitué de 2 tubes parallèles pour la double circulation

25 Les différents systèmes circulatoires

26 Le système digestif Le plus évolué de tous les embranchements Présence d une bouche munie de mâchoires sauf chez les Agnathostomes Adapté aux différentes classes et aux différents régimes alimentaires Composé de différents organes dont certains communs à tous (pharynx, œsophage, intestin, organe excréteur ou anus)

27 Le système nerveux Présence d un cerveau Présence d une moelle épinière Présence d un réseau neural complexe Organes des sens développés (ouïe, odorat, vue, toucher, goût, perception des ondes)

28 L appareil reproducteur ou génital Sexes toujours séparés Présence d un spermiducte chez les mâles Présence d un oviducte chez les femelles Gonades (testicules et ovaires) souvent par paires

29 Sur le Web The fish base espèces de poissons référencées dans cette base de recherche multilangues et multicritères avec descriptions et photos.

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