Diversité animale

Outre leurs noms, qu’ont en commun les chevaux et les hippocampes ? Bien qu’ils aient l’air très différents, ce sont tous les deux des animaux. En général, nous définissons les animaux comme des organismes multicellulaires qui sont mobiles, c’est-à-dire capables de se déplacer indépendamment, de consommer de la matière organique pour produire de l’énergie et de se reproduire sexuellement. Les espèces ont fait évoluer leurs différents traits avec des fonctions spécifiques pour maximiser leur fitness dans leurs habitats, comme les poumons et les branchies par exemple. Une bonne règle empirique est que la forme suit la fonction, ce qui signifie que la fonction d’une caractéristique peut être prédite par sa structure et son apparence. Par exemple, différentes espèces de pinsons des îles Galápagos ont développé des becs différents pour des régimes spécifiques, comme des becs fins pour consommer du nectar et des becs épais pour ouvrir de grosses graines. Ainsi, nous pouvons prédire le régime alimentaire d’une espèce en observant les structures impliquées dans l’alimentation.

Certaines caractéristiques marquent des points de ramification sur l’arbre de l’évolution et cela est vrai tout au long de l’arbre de la vie animale. Si nous regardons la structure de base de l’arbre évolutif des animaux, nous pouvons voir qu’il est divisé en de nombreux embranchements différents, chaque embranchement étant défini par des caractéristiques communes majeures. Parcourons-les brièvement.

Le premier embranchement majeur est Porifera, ce qui signifie simplement poreux. Stationnaires à l’âge adulte, les Porifera comprennent des filtreurs tels que les éponges. L’absence de symétrie et de couches tissulaires distinctes sépare les Porifera des autres groupes et leur donne une énorme capacité de régénération où un organisme entier peut repousser à partir d’un petit groupe de cellules.

L’embranchement suivant, Cnidaria, comprend les anémones de mer et les méduses et ce groupe se caractérise par leurs tentacules avec des cellules spécialisées à l’extrémité qu’ils utilisent pour piquer et maîtriser leurs proies. Les cnidaires sont radialement symétriques car ils peuvent être divisés en parties égales le long d’un axe central et possèdent deux couches de tissus, l’endoderme à l’intérieur et l’ectoderme à l’extérieur. Cela a permis aux cnidaires de développer un intestin simple avec une seule ouverture.

Les Plathelminthes, qui signifient littéralement vers plats, sont notre prochain groupe. Les vers plats présentent une symétrie bilatérale, ce qui signifie qu’ils ont des moitiés d’image miroir le long d’un seul axe. La symétrie bilatérale a permis la céphalisation, qui est une concentration d’organes sensoriels près de l’extrémité antérieure ou de la tête où ces animaux interagissent continuellement avec leur environnement. La céphalisation, à son tour, a permis un mouvement directionnel, comme se déplacer vers une source de nourriture. Plathelminthes a également développé une troisième couche de tissu, le mésoderme, qui est prise en sandwich entre l’ectoderme et l’endoderme.

Au fur et à mesure que les animaux se complexifient, c’est l’embranchement segmenté, les annélides comme le ver de terre, qui a développé une cavité corporelle tapissée de mésoderme appelée le cœlome. Cette nouvelle caractéristique a permis une spécialisation plus poussée des tissus et a ouvert la voie au développement des organes.

La complexité de cette spécialisation est accrue chez les mollusques, un groupe qui comprend des plans corporels aussi divers que les pieuvres, les escargots et les palourdes. Ce groupe comporte de nombreux organes spécialisés recouverts et maintenus en place par un manteau.

Les arthropodes sont sans doute l’embranchement le plus diversifié et comprennent des insectes, des crustacés et des arachnides. Ils ont été le premier groupe à développer des appendices articulés et ont donc été nommés en conséquence. Ils ont également des antennes sensorielles et leur corps est divisé en trois segments spécialisés, la tête, le thorax et l’abdomen, tous recouverts d’un exosquelette.

Enfin, l’embranchement des Chordés comprend notre vieil ami le mangeur de graines et tous les autres oiseaux ainsi que les tuniciers ou les ascidies, les poissons, les amphibiens, les reptiles et les mammifères. Les chordés tirent leur nom d’un nouveau trait physique qu’ils ont développé, le cordon nerveux, clairement visible dans cet embryon typique de chordés. Cela se développe dans le cerveau et la moelle épinière chez la plupart des adultes. Ils ont également une structure cartilagineuse, la notocorde, qui devient la colonne vertébrale ou l’épine dorsale.

Ici, nous avons caractérisé les principaux embranchements animaux de manière extrêmement simplifiée. Mais comme vous pouvez le voir, même au sein d’un seul embranchement, il existe de nombreuses différences de forme et de fonction. Cela signifie que nous pouvons observer les diverses structures et physiologies des différents membres d’un même phylum et prédire leurs fonctions et leurs cycles de vie.

Dans ce laboratoire, vous observerez les structures des écrevisses et des grillons et prédirez leurs fonctions.