L8. Évolution et adaptations chez les vertébrés Le laboratoire se déroule à l'exotarium de St-Eustache. Le coût d'entrée est de 9$ par personne payable en argent comptant seulement. Trajet pour se rendre à l'exotarium 846, chemin Fresnière Saint-Eustache Tél. (450) 472-1827 Autoroute 640 ouest Sortie Arthur-Sauvé, nord (sortie 11) gauche sur Industriel (4 Déroulement de la visite e lumière) droite sur Fresnière (Golf Deux-Montagnes) 1. 50 minutes de visite libre : soyez votre propre guide 4 km plus loin, première ferme à gauche après pour observer ces êtres bizarres et noter des la rue de la Gare. réponses aux questions et des noms de spécimens 2. 60 minutes de discussion : Exposé de M. Hervé Maranda et manipulation de quelques spécimens OBJECTIFS : 1. Relever des exemples d adaptations sur des spécimens vivants : mettre en lien des caractéristiques de l animal (anatomiques, physiologiques et comportementales) avec les caractéristiques de son habitat naturel 2. Analyser les liens évolutifs entre les tétrapodes et les autres grands groupes taxinomiques 3. Identifier les adaptations anatomiques et physiologiques qui ont permis aux vertébrés de faire face aux problèmes de la vie sur la terre ferme (ex. : pesanteur et manque d'eau) 4. Se familiariser avec le système de taxinomie linnéenne (classification hiérarchique) 5. Appliquer les règles de la nomenclature linnéenne (écriture des noms scientifiques en latin) 6. Réfléchir au concept de valeur adaptative 1 ère partie : QUESTIONNAIRE À COMPLÉTER AVANT LA VISITE (réf. Reece et coll., 2012) En équipe de deux. À remettre à la fin de la visite. NOMS : 1- Mettez dans l ordre «décroissant», du plus large au plus étroit, les termes suivants : famille, genre, embranchement, règne, domaine, espèce, ordre et classe. Il s agit de noms de taxons, donc de catégories, qui sont utilisés pour classifier les organismes vivants dans la classification linéenne [1, pp. 620-621]. 2- Inscrivez ici le nom scientifique (latin) de l humain. Note : le nom latin d un organisme doit être écrit en italique OU les noms qui le composent doivent être soulignés (chacun séparément). 1
3- Définissez les différentes stratégies de reproduction utilisées chez les vertébrés [1, p. 823] : a. Oviparité : b. Ovoviviparité : c. Viviparité : 4- Définissez les termes ectothermes et endothermes [1, pp. 832] : 5- Qu est-ce qu une adaptation, au sens biologique [1, pp. 526 à 529, glossaire et fig. 22.8]? 6- Nommer deux caractéristiques [1, p. 821] et relever deux différences internes entre les Chondrichthyens («poissons cartilagineux») et les Ostéichthyens («poissons osseux») [1, p. 822 à 826] 2
7- Définissez le terme tétrapode ; d après cette définition, êtes-vous un tétrapode? [1, glossaire] 8- Certains caractères évolutifs différencient les reptiles des amphibiens. Nommez trois caractères à l origine d une telle différenciation. [1, p.832] 9- Les membres des mammifères sont insérés sous leur corps tandis que ceux des reptiles et amphibiens sont insérés sur le côté de leur corps (voir fig. 1). Pourquoi dit-on que les Mammifères sont les mieux adaptés à la locomotion sur la terre ferme (quel est l avantage d avoir ce type d insertion des membres)? Légende C : ceinture pectorale H : humérus R : radius F : fémur U : ulna 1-5 : 1 à 5 doigts Figure 1. Deux types d insertion des membres chez les tétrapodes 10-3
11- La classe des arachnides regroupe près de 100 000 espèces dont plusieurs araignées, scorpions et tiques. Parmi toutes ces espèces, certaines ont évolué de façon à sécréter un venin neurotoxique leur permettant de paralyser et de digérer de petites proies. Or, quelques espèces de serpents sécrètent aussi de telles toxines même si elles ont des compositions chimiques bien différentes. [1, p.534-537 et 624] a) Cette ressemblance relève-telle de l homologie de structures ou de l analogie de fonctions? b) Et suggère-telle la présence d un ancêtre commun ou un phénomène de convergence évolutive? 2 e partie : QUESTIONS À DISCUTER LORS DE LA VISITE 12. A) Tout comme le cœlacanthe, le protoptère est un Sarcoptérygien, caractérisé par la présence dans les nageoires pectorales et pelviennes d os en formes de tiges, entourés de muscles (nageoires charnues ou lobées) [1 :p.825].observez-le pendant quelques minutes. Quel usage semble-t-il faire de ses nageoires quand on le compare aux poissons à nageoires rayonnées? B) Le cœlacanthe possède une poche de gaz primitive mais le protoptère appartient au sous-groupe des Dipneustes (ou Poissons pulmonés) caractérisé par la présence d un poumon fonctionnel, en plus d avoir des branchies. Si vous l observez assez longtemps, vous pourrez voir qu il remonte en surface de temps en temps. Pourquoi, d après vous? C) Placez sur le cladogramme : cœlacanthe, tétrapode, protoptère, poisson (à nageoire rayonnée). 4
13. Une des principales caractéristiques des reptiles est une peau recouverte d écailles les protégeant contre la déshydratation. Selon le mode de vie de chacun, les variations les plus avantageuses ont été retenues : ces écailles se sont donc modifiées de multiples façons pour répondre à des besoins divers. Associez une espèce à l adaptation suivante et indiquez sur quelle partie du corps se trouve le type d écaille désigné. Écailles servant d avertisseur sonore Espèce : Partie(s) du corps portant ces écailles modifiées : 14. En observant des spécimens d Amphibiens et de Reptiles, relevez chez ceux-ci des adaptations à leur milieu de vie. Expliquez en quoi cette adaptation les aide à mieux vivre face à la condition mentionnée dans la question. a) Un exemple d adaptation à la vie arboricole (dans les arbres) Nom latin : Classe (Amphibien ou Reptile?) : b) Un exemple d adaptation à la vie aquatique Nom latin : Classe (Amphibien ou Reptile?) : c) Un exemple de mimétisme Nom latin : Classe (Amphibien ou Reptile?) : d) Un exemple de camouflage par la couleur Nom latin : Classe (Amphibien ou Reptile?) : MÉDIAGRAPHIE [1] Reece, J.B. et coll. (2012). Campbell Biologie. 4e éd., Éditions du Renouveau pédagogique (ERPI), 1458 pages. 5