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La colonne la plus claire, à gauche, est celle qui trace la phylogénie
suivie. A sa droite, de plus en plus foncées, les lignées soeurs
de moins en moins apparentées. Les taxons disparus sont en rouge, signalés
par ce sigle: | | Les
Règnes de la matière vivante
Le vivant est classiquement divisé en 5 grands règnes : les
Monères, les Protistes, les Mycètes, les Végétaux
et les Animaux. Nous adoptons ici une division légèrement
différente pour commencer, et rajoutons les Virus comme groupe indépendant,
à la frontière du vivant, dont l'origine et statut "d'organisme
vivant" est sujet à de vives discussions. D'autres divisions comptant
bien plus de règnes sans relation entre eux sont de plus en plus acceptées
dans le milieu scientifique, mais celle proposée est une synthèse
très pédagogique. Dès
les années 80, la carte du monde vivant subit de considérables bouleversements:
la séparation entre procaryotes (bactéries au sens large) et eucaryotes
a vécu. L'américain Carl Woese analyse la séquence
des gènes codant les ARN des ribosomes et découvre que les bactéries
sont constituées de deux groupes devant être séparés.
Par ailleurs, il découvre que les eucaryotes comportent des séquences
de gènes typiques aux archées (archaeobactéries) et d'autres
aux eubactéries. Des fusions, des ingestions, des symbioses entre bactéries
ont eu lieu, ainsi que des transferts de gènes... Ci-dessus un nouvel
arbre du vivant établi par C. Woese lui-même à la fin des
années 80 (il a subi depuis quelques modifications de détail). Avec
les pages précédentes nous nous sommes familiarisés avec
la notion de clades, de fossiles, et d'évolution. Nous sommes maintenant
prêts pour commencer une petite tournée sélectionnée
du vivant, par quelques phylogénèses bien détaillées
- mais simplifiées et très visuelles - , où l'on pourra suivre
et situer quelques grandes inventions et étapes du vivant et de son évolution.
A lire du haut de page vers le bas - des Eucaryotes jusqu'aux Insectes volants,
ainsi que quelques autres lignées très sophistiquées - et
une fois ces lignées animales "terminées", on abordera
les plantes et les autres groupes, puis la vie extraterrestre (d'ici là,
on en aura certainement trouvé...) Au bas de chaque page, un article
annexe sur un des sujets ou organismes abordés a été ajouté.
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Archaebactéries
Assimilés
aux autres procaryotes (eubactéries) par leur absence de noyau et la plupart
des autres caractéristiques, leur membrane cytoplasmique est formée
de lipides et ribosomes particuliers qui les distinguent de tous les autres êtres
vivants. Certaines souches semblent plutôt apparentées, par certains
côtés, aux eucaryotes. Ces "bactéries" particulières
sont souvent réfugiées dans des milieux extrêmes et semblent
avoir dérivé très tôt des premières bactéries. |
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Eucaryotes
Symbiose(s)
entre Procaryotes :
la fusion d'archaebactéries et eubactéries
donnera naissance aux cellules eucaryotes.
Les
eucaryotes sont des cellules plus complexes avec des organites bien distincts
dans lesquels se trouvent les gènes. Ce règne comprend des
unicellulaires et tous leurs descendants pluricellulaires. - Génome
de 2 à 600 chromosomes faits d'ADN, ARN et protéines dans noyau
à membrane. - Présence de mitochondries - ou de plastes chez
les plantes. - Métabolisme oxydatif chez presque toutes. - Réticulum
endoplasmique complexe au sein de la cellule. - Undulipodia complexes à
fonction de flagelle. | |
Eubactéries
Les
eubactéries sont toutes des unicellulaires procaryotes, ou cellules sans
organites distincts (tel le noyau), les organismes vivants les plus simples; de
taille généralement plus petite qu'une cellule eucaryote. Comme
tout être vivant, les bactéries fabriquent leur propre énergie,
se reproduisent de manière autonome par mitose, et contiennent toujours
du matériel sous forme d'ADN. - Génome à un seul filament
d'ADN, non enveloppé dans une membrane. - Pas d'organites. - Vaste
gamme de métabolismes. - Pas de membranes complexes. - Flagelle
locomoteur simple, en fouet. | |
Virus
Les
Virus ne sont pas des êtres vivants à proprement parler : incapables
de réaliser de fonctions métaboliques, ni de s'autoréguler
ni de se reproduire de manière indépendante, les virus sont cependant
de complexes associations de protéines et d'acides nucléiques, (ARN
ou ADN entouré d'une enveloppe) dont l'origine est probablement à
chercher dans la dégénérescence de formes (ou cellules) bien
plus complexes. Ni inerte ni vivant, un virus peut se cristalliser et se maintenir
inerte durant de longues périodes de temps. La récente découverte
de Mimivirus, énorme virus à ADN de la taille d'une petite
bactérie, remet en cause la situation des virus : il possède ADN
et ARN, un assez gros génome, et quelques gènes fonctionnels associés
à la traduction des ARN en protéines... | |
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Opisthokontes
Les
cellules flagellées de ces organismes sont propulsées par
le flagelle, et non tractées. Cette caractéristique donne son nom
au groupe (opistho = derrière et chonte = flagelle), mais d'autres particularités
confirment qu'il s'agit bien d'un groupe monophylétique: - La thymidylate
synthétase et la dihydrofolate réductase sont deux enzymes séparées
alors qu'ils sont fusionnés chez tous les autres eucaryotes - Le facteur
d'élongation de la traduction eEF1A qui est une des protéines les
plus conservée, possède une insertion de 11 acides aminés
mais pas chez les autres eucaryotes. - Ils ont la capacité de synthétiser
de la chitine - Ils stockent leurs réserves carbonées sous forme
de glycogène. - Dans la mitochondrie, UGA spécifie tryptophane
au lieu de stop. Les Opisthokontes se seraient séparés des autres
eucaryotes il y a un milliard d'années. | |
Anterokontes
Par
défaut, ce groupe comprend tous les eucaryotes dont les cellules sont tractées
par le flagelle et ne possèdent pas les caractères propres aux opisthokontes,
décrits à droite. - Thymidylate synthétase et dihydrofolate
réductase fusionnés. - Dans la mitochondrie, UGA spécifie
stop. - Ne synthétisent pas la chitine. - Ne stockent pas de réserves
carbonées sous forme de glycogène. | |
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Différentiation,
Polarisation, et Gènes de Segmentation
-
Spécialisation cellulaire
- Régulation des grands plans d'organisation
: Le gène lacunaire GAP dirige l'axe antéro-pstérieur
et dorso-ventral. Différentes concentrations
de protéines GAP sont un facteur de transcription
activant le gène "pair rule"
qui segmentent l'organisme en régions plus
fines. Les protéines issues de ce dernier
activent les gènes de polarité segmentaires,
ce qui donne une répétition de structures
en segments.
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Métazoaires,
Choanoflagellés
Animaux
Les Métazoaires, ou animaux, est le taxon regroupant l'ensemble des multicellulaires
hétérotrophes : ils transforment la matière vivante
en énergie. - Tous possèdent au minimum deux couches de cellules,
formant une cavité interne. | |
Eumycètes,
Microsporidies
Champignons
Les Eumycètes, ou vrais Champignons, sont aussi appelés
Fungi. Hétérotrophes, ils partagent avec les animaux la capacité
d'exporter les enzymes hydrolytiques décomposant les biopolymères,
qui peuvent être ainsi absorbés pour la nutrition ; un cycle de vie
à reproduction sexuée et asexuée, normalement issue d'un
thallus commun, des thalli haploïdes résultant de méiose zygotique
; et des cellules alignées en filaments, les hyphes. |
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Vegetalia
(= Viridaeplantae)
Plantes
Sous cette dénomination sont regroupés tous les organismes,
unicellulaires ou multicellulaires, capables de photosynthèse, donc
contenant de la chlorophylle. Leurs cellules ont une paroi. |
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Rhodophytes
et autres protistes
Ce
groupe n'est pas un taxon mais un fourre-tout où sont situés tous
les taxons excluant les végétaux. | |
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Les Éponges, aussi appelées
Porifera, sont un ensemble d'organismes probablement
paraphylétique.Il éclate donc et sera
divisé ici en 3 groupes. Leurs
parois contiennent 2 couches de cellules seulement.
C'est le plus simple type d'organisation animale: cellules
sommairement différenciées en cellules
mobiles, sexuelles, nerveuses.
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Eumétazoaires
Organismes
caractérisés par une matrice extra-cellulaire
comportant du collagène de type IV s'organisant
en lame basale, assurant la présence de
tissus bien différenciés (cellules
musculares, nerveuses et sensorielles, d'où
un système nerveux), et dont l'embryon
est en forme de balle creuse ; cavité digestive
différenciée et cellules secrétrices
d'enzymes digestives actives dans le milieu extracellulaire.
Gastrulation
donnant naissance à des feuillets embryonnaires,
endoderme et ectoderme.
Jonctions gap (jonc. lacunaires) de connexine
laissant passer de petites molécules inter-cellules.
Absence de choanocytes.
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Éponges
calcaires
Squelette
formé de spicules calcaires, non
différencés en méga et microsclères.
Choanocytes,
ou cellules à collerette pour nutrition
et assimilation. Scléroblastes, cellules
qui sécrètent dans le parenchyme
les spicules formant le "squelette".
Ostioles, ou pores inhalants: des cellules contractiles
pour l'entrée de l'eau. Pinacocytes, cellules
plates ectodermiques de revêtement. Oscule,
orifice pour la sortie de l'eau. Reproduction
sexuée, souvent hermaphrodite, ou asexuée
par gemmulation.
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Éponges
hexactinellides
Les
Éponges de verre sont strictement
marines, abondantes dans les abysses. Leur squelette
silicieux est constitué de petits
et grands spicules à 3 axes principaux
pouvant former 6 pointes (hexactines), s'assemblant
pour former leur complexe structure.
Absence de pinacoderme (la couche cellulaire externe)
qui recouvre les autres éponges.
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Démosponges
Ce
taxon rassemble la majorité des espèces
anciennement classées dans le phylum Éponges.
Squelette de type leucon (jamais de type ascon
et sycon) à spicules silicieux de 1 à
4 pointes, différenciées en mégasclères
et microsclères (petits et grands spicules)
et de spongine (sorte de collagène).
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Placozoaires
Diploblastiques
comme les Cnidaires et Cténaires, une seule
espèce a été décrite:
Trichoplax adhaerans. Il se nourrit
d'algues unicellulaires, est constitué
d'un épithélium dorsal et d'un épithélium
ventral, tous deux portant des flagelles vibratiles.
Dans l'épithélium ventral se trouvent
çà et là des cellules glandulaires
qui déterminent la face ventrale de l'animal.
Des corps réfringents s'observent entre
les cellules de l'épithélium dorsal:
d'origine lipidique, ils proviennent de la dégénérescence
d'une cellule épithélio-dorsale.
Une couche intercalaire de cellules filiformes
contient des bactéries symbiotiques.
Les cellules épithélio-ventrales
sont phagocytaires, après une prédigestion
externe des aliments par les enzymes que sécrètent
ces cellules.
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Quelques
genres: Grantia, Leucandra, Leucosolenia, Sycon |
Quelques
genres: Aphrocallistes,
Asconema, Euplectella, Hyalonema |
Quelques
genres: Axinella,
Cladorhiza, Esperiopsis, Spongia, Spongilla |
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Bilatériens
Triploblastiques
Leur symétrie est dite bilatérale.
Animaux constitués à partir de
3 feuillets embryonnaires : ectoderme, mésoderme,
et endoderme. La présence de ces 3 couches
de tissus permet le développement d'un
corps bien plus complexe que les autres groupes,
d'organes et d'un intestin distincts.
Procesus
de céphalisation ; rotonéphridie
(sys. à foction excrétrice) ; synapses
toutes unidirectionnelles avec le syst. acétylcholine/acétylcholinestérase
; système nerveux central (ganglion céphalique
et chaîne nerveuse).
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Myxozoaires
Animaux
parasites d'annélides et de vertébrés,
ébauchant la structure pluricellulaire
et montrant clairement la différenciation
de plusieurs types cellulaires dont un germinal.
Spore présentant des cellules pourvues
d'un filament polaire, similaire aux cnidocytes
des cnidares.
ARN 18S contenant des caractères dérivés
propres, mais justifiant l'inclusion du groupe
parmi les eumétazoaires, malgré
leur simplicité résultat de leur
vie parasitaire.
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Cnidaires
Hydres,
anémones, coraux et méduses constituent
ce taxon caractérisé par la présence
de cnidocytes, les cellules urticantes.
Symétrie radiale à 2 feuillets embryonaires
(diploblastiques) entre lesquels se trouve la
mésoglée.
Cnidaires et Cténaires apparaissent paraphylétiques
selon une nouvelle phylogénie basée
sur la comparaison de l'ARNr 18S.
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Cténaires
Cténophores
(ou Cnidares) sont des organismes planctoniques
sans phase fixe et jamais coloniaux, caractérisés
par : une symétrie radiaire ; présence
de colloblastes (cellules adhésives)
surtout sur les tentacules et fondamentalement
8 rangées de peignes entourant le
corps, cotrôlés par un organe apical
unique. Larves de type cydippide.
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Quelques
genres: Myxobolus, Triactinomyxon |
Quelques
genres: Hydra, Obelia, Physalia, Aurelia, Anemonia,
Actinia, Corallium, Chriroplasmus |
Quelques
genres: Beroe, Cestum, Pleurobrachia |
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Gènes
Homéotiques
-
Activés par les protéines des gènes de polarité segmentaires,
ils donnent une identité ou spécialisation aux différents
segments. Les gènes homéotiques codent pour des facteurs de transcription
qui, en se fixant sur des séquences promotrices, régulent l'expression
d'autres gènes. |
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Deutérostomiens
-
Le premier trou qui se forme chez l'embryon, le
blastopore, devient l'anus. La bouche apparaît
secondairement.
- Système nerveux situé au-dessus
du tube digestif.
Le
monde des chordés, ou animaux à
épine dorsale, va naître de
ce taxon. On survole la suite dans le lien ci-dessous.
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Mésozoaires
Perte
de tissus (mésoderme) et simplifiaction
corrélée à la vie parasitare
; pas d'organes différenciés, hormis
parfois quelques cellules germinales. Ce taxon
est peut-être paraphylétique.
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Protostomiens
Gastroneuraliens
- Le blastopore devient la bouche,
l'anus apparaît secondairement.
- Système nerveux à chaîne
ganglionnaire ventrale, situé au-dessous
du tube digestif (lorsqu'il existe).
Cet ensemble n'est pas monophylétique :
il regroupe tous les triblastiques à l'exclusion
des deutérostomiens, dont certains taxons
considérés jusqu'ici comme des acoelomates
: les plathelminthes (vers plats), groupe très
simple qui suite à des examens moléculaires
approfondis, voient leur classification phylogénique
totalement remodelée, encore incertaine
et sujette à discussions, mais sans doute
à considérer plutôt comme
des organismes secondairement simplifiés;
les vers plats contiennent, par ex., un lot presque
complet de gènes Hox, ce qui les rapproche
des taxons les plus "évolués".
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Quelques
genres: Conocyema, Dicyema, Rhopalura |
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Vers les arthropodes... |
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Chordés
- Présence
d'une notocorde, ou axe squelettique de soutien,
issue de 2 sacs d'origine mésodermique.
( Le squelette - crâne puis vertèbres/membres
- qui apparaîtra plus tard chez les crâniotes,
a une origine embryonnaire différente).
(
Epineuriens = Système nerveux
dorsal toujours bien différencié,
situé au-dessus du tube digestif, formé
à partir de l'épithelium embryonnaire.
Pharynx perforé de fentes branchiales.)
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Urochordés
Tuniciers
- Tunique cellulosique entourant l'organisme:
sac externe composé d'une substance très
voisine de la cellulose, la tunicine, sécrétée
par l'épiderme.
- Sac interne, ou branchie: cylindre, suspendu
au siphon buccal, percé d'une multitude
de petits trous ciliés.
- Absence de métamérisation et de
véritable coelome.
- Asymétrie fondamentale apparaissant déjà
dès les premières divisions de l'uf:
tous les organes sont décalés par
rapport à l'axe du corps.
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Hémichordés
-
Corps
divisé en 3 parties : trompe, collier et
abdomen.
- Présence d'appareil circulatoire.
- Absence d'organes excréteurs.
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Échinodermes
Étoiles
et Concombres de mer
- Symétrie
pentamère secondaire (parfois masquée
par une symétrie latérale superposée)
: 5 rayons pourvus ou non de podias, ou tubes
ambulacraires, partant de la bouche, se continuant
sur tout le corps, et le divisant en 10 secteurs:
5 zones radiaires alternant avec 5 zones interradiaires.
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Craniôtes
- Apparition
d'un crâne, osseux ou cartilagineux, portant les capsules olfactives,
optiques et auditives. - Apparition d'une crête neurale, visible
chez l'embryon par 2 bourrelets de chaque côté du sillon préfigurant
le futur système nerveux.. - La peau de la tête s'épaissit
par endroits chez l'embryon: les placodes (l'oreille interne, le cristallin,
etc. sont formés par ces placodes) | |
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Vertébrés
- Apparition de
la colonne vertébrale constituée d'une chaîne de vertèbres
protégeant la moelle épinière. - Tête bien différenciée.
- Système sensoriel latéral. - Oreille interne à 2 canaux
semi-circulaires verticaux. - Squelette externe constitué d'os sans
cellule. - Musculature
extrinsèque de l'il - Régulation nerveuse du cur.
- Rate et pancréas individualisés.
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-
Exosquelette minéralisé et canaux sensoriels. C
a c o n t i n u e p l u
s b a s
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Hyperoartres
Lamproies
Egalement appelés les Pétromyzontides, ils
sont caractérisés par : - Orifices branchiaux disposés
en rangée oblique. - Musculature épibranchiale. - Langue
râpeuse pourvue de dents cornées. - Tégument nu et visqueux,
très riche en cellules mucipares. - Aspirent l'eau soit par leurs 7
paires d'orifices branchiaux ronds, soit par la bouche. - 2 nageoires dorsales.
- Stade larvaire appelé ammocète. - Absence de vessie natatoire.
- Absence de nageoires paires. - Narine unique s'ouvrant sur la tête.
- Une seule gonade, mais sexes séparés. | |
Hyperotreti
Myxines
- Système branchial constitué de 5-15 paires de chambres branchiales
s'ouvrant intérieurement sur pharynx. - 1 seul canal semi-circulaire
dans l'oreille interne. - 4 barbillons buccaux et 4 autres autour de l'orifice
nasal. - Yeux complètement atrophiés, mais peau probablement
photosensible sur toute sa surface ; langue râpeuse pourvue de dents cornées
; tégument nu et visqueux. - Aspirent et rejettent l'eau par leur
orifice nasal impair s'ouvrant dans la partie supérieure de la bouche ;
absence de vessie natatoire. - Une seule gonade bisexuée, mais cet
hermaphrodisme n'est pas fonctionnel. | |
Cephalochordés
Amphioxus
- Absence de cerveau et de tête, mais petite dilatation du
tube nerveux. - Vaisseaux sanguins. - 2 masses musculaires de chaque
côté du corps - Quelques cellules pigmentées photoréceptrices.
- Pharynx perforé d'environ 180 fentes branchiales transversales. |
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-
Os périchondrial. - Conduit endolymphatique ouvert vers l'extérieur.
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-
Paire d'ailerons musculeux, en position pectorale. - Deux nageoires dorsales.
- Queue épicerque. - Anneau sclérotique et ossification sclérale.
- Os cutané cellulaire. | |
Galeaspides
-
Large ouverture inhalante située sur la face dorsale de leur armure.
- Forme particulière de la ligne sensorielle dorsale. |
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Anaspides
-
Absence de bouclier facial. - Fines écailles. - Nageoires stabilisatrices. |
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Pteraspidomorphes
-
Large armure dermique couvrant la tête. - ne possèdent qu'une
seule nageoire, la caudale. | |
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Gnathostomes
Apparition des
mandibules. Elles permirent aux vertébrés de manger de plus
grosses proies et de faire rentrer dans leur cavité buccale une plus grande
quantité d'eau pour respirer. - Squelette branchial interne par rapport
aux branchies. - 3me
canal semi-circulaire. - Axones myélinisés et molécule
d'hémoglobine formée de 4 sous-unités identiques deux à
deux | | |
-
Muscle oblique supérieur de l'oeil attaché par l'avant au globe
oculaire. - Cage céphalique incluant les capsules nasales. - Muscles
du maxillaire externes à l'arc mandibulaire. | |
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Téléostomes -
Bouche en position terminale. - Cage céphalique étroite.
- 3 otolithes par ouïe. | |
Chondrichthyens
-
Bouche en position ventrale. - Cage céphalique large. - Absence
d'otolithes. - Squelette entièrement cartilagineux mais "calcifié",
soit renforcé de granules de carbonate de calcium déposées
sur la couche externe du cartilage. | |
Placodermes
Poissons
cuirassés à mandibules - Mâchoires équipées
de plaques leur servant à broyer leurs proies. | |
Osteostracés
ou
Hétérostracés - Bouclier facial formé d'un
os unique, ne grandissant plus une fois l'animal adulte. - Corps aplati à
bouche située sur le dessus de la tête. | |
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Ce
taxon comprend tous les Requins, Chimères,
et Raies. | | |
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Ostéischthyens
- Os endochondral et lepidotriches sur les nageoires. - Squelette
interne totalement ossifié, éléments osseux dermiques.
- Mâchoires composées d'os gingivaux : dentaire, prémaxillaire,
et maxillaire. Les dents fermement implantées sur les os gingivaux.
- Nageoire osseuse. - Fentes branchiales recouvertes par un opercule et arcs
branchiaux 1 et 2 articulés sur une même pièce osseuse.
- Sacs aériens connectés au tube digestif. |
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Sarcoptérygiens -
Nageoires lobées et articulation monobasale. Chaque lobe est soutenu
par un squelette interne d'os qui s'articulent entre eux puis avec une robuste
ceinture pectorale ou pelvienne. - Joint intracrânial: fissure divisant
le crâne en deux moitiés, antérieure et postérieure.
- Muscles pouvant mouvoir les rayons osseux de la nageoire indépendamment
les uns des autres. - Email vrai sur les dents. - 5ème et dernier
arc branchiaux s'attachant ventralement sur l'avant-dernier. |
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Actinoptérygiens
Nageoires
rayonnées
- Nageoires soutenues par des rayons articulés et parallèles, membraneux,
osseux, pouvant se plier car contrôlés par des muscles. - Vessie
natatoire développée à partir des sacs aériens.
- Revêtement léger et flexible d'écailles constituées
de fines plaques osseuses. | |
Acanthodiens
Requins
épineux - Nageoires paires · Puissantes épines
osseuses soutenant toutes les nageoires (sauf caudales) - Os commençant
à apparaître dans téguments sous la forme d'écailles
jointives. | | |
Ce taxon
comprend tous les "poissons à nageoires rayonnées" existant
à l'heure actuelle. | |
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-
Maxillaire supérieur réduit ou perdu. - Grand lobe basal dans
les ailerons. | | |
Rhipidistiens
- Ivoire et émail sur les dents. - Pas de contact entre maxillaire
et préoperculaire. - Large quadratojugal. - Jonction postorbitale
du supraorbital et des lignes sensorielles infraorbitales. - Seulement trois
coronoïdes. - Capsule nasale avec cavité latérale. |
|
Actinistiens
Latimeria
chalumnae, le Coelacanthe, et formes apparentées disparues.
Représentés de nos jours par une espèce unique qui a peu
changé par rapport aux formes disparues. Vit en mer profonde. |
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Onychodontiformes
Le
plus primitif groupe de Rhipidistiens: Ils possédaient déjà
des nageoires charnues, mais pas musculaires. | |
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Proto-tétrapodes
aquatiques
-
Fosse glénoïde concave. - Hurneral perforé. - Large
processus entépicondylaire. - Deltoïde. Processus supinateur
sur l'humérus. | | |
Choanates
- Une ouverture crânienne faisant communiquer les narines extérieures
avec la cavité buccale: la choane. - Tendance dermintermédiale
et tectale dans la narine externe. | |
Rhizodontiformes Les
Rhizodontiformes sont la forme fossile connue la plus proche des premiers tétrapodes
choanates. | |
Dipnomorphes
Dipneustes, ou poissons pulmonés
- Nageoire pectorale allongée, avec de nombreux
mésomères. - Tubules rostraux. - Ramifications postérieures
dans les ailerons dorsaux postérieurs. - Email entrant dans les cavités
constituant la cosmine. - Pinéal non entouré par les pariétaux.
- Le canal sensoriel infraorbital suit la suture prémaxillaire. - Capables
de respirer à l'air libre. | |
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-
Larges os frontaux se réunissant le long de l'axe. - Humérus
allongé. - Os jugal en contact avec le quadratojugal. - Orbites
situées dorsalement. - Narine externe située ventralement, près
de l'échancrure orale. - Perte des ailerons dorsaux et anaux. |
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Tétrapodes
à doigts
Membres
pairs transformés en béquilles articulées à partir
de l'état primitif. - Les sillons interdigitaux sont plus nets.
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Tiktaalik
Découvert en 2004 suite à un projet scientifique prédisant
l'existence d'un tel intermédiaire, Tiktaalik roseae propose
un éventail de caractères d'intermédiaire structurel entre
poissons et tétrapodes : - cou plus mobile que les poissons - nageoires
de poisson aux caractères présageant les doigts des tétrapodes.
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Panderichthys
Panderichthys
est la forme fossile connue la plus proche des premiers tétrapodes terrestres.
- Un spiracle, ou large évent à l'arrière de la tête
semble ébaucher l'oreille interne des tétrapodes.
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Osteolepiformes
-
Fine couche d'os et de tissus spongieux, la cosmine, recouvrant écailles
et os du crâne, et traversée de fins canaux reliés à
des cellules sensorielles. - Structure osseuse (dont le plissement de l'émail)
proche des amphibiens. |
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Vers
les Amniotes |
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Importantes
Transitions de l'Évolution
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Ne
confondons pas ici l' Origine de la vie et l' Évolution du vivant.
Par évolution, il faut comprendre les changements génétiques
au fil des générations, mais aussi leurs conséquences, ou
l'expression de ceux-ci sur le phénotype, la "forme" de la créature
elle-même ainsi que leur comportement. Les organismes vivants sont en quelque
sorte « l'expression de leurs gènes ». Examinons
un scénario de cette évolution, en nous arrêtant sur quelques
étapes, d'importantes inventions du vivant, les fameuses transitions de
l'évolution. Les premières, les plus anciennes, sont un scénario
chimique un peu spéculatif mais viable, et tant qu'il sera difficile de
trancher pour un scénario ou pour un autre - les possibilités de
combinaisons offertes par la chimie organique sont nombreuses - , ce scénario
en vaudra bien un autre... Différents scénarios biochimiques sont
proposés par d'autres chercheurs, on n'en ferait pas le tour, mais avant
de parcourir celui proposé, il faut avoir accepté et intégré
l'idée que l'évolution est un fait observé : c'est seulement
depuis que l'Homme a observé que la vie a bien une histoire et qu'il a
des ancêtres, qu'il a pu commencer à théoriser sur l'évolution
du vivant. Cette idée d'évolution a précédé
la découverte des mécanismes et des dynamiques, parfois opposées,
qui la régissent. (Voir chapitre Preuves
de l'évolution pour d'autres détails) De
molécules réplicantes à une population de molécules
dans un compartiment. Nous
sommes ici avant la vie, ou à ses débuts... Imaginons des molécules
indépendantes capables de se développer en restant attachées
à la surface d'un minéral : des réplicateurs autocatalytiques
ne codant pour rien d'autre que leur propre réplication. Ces molécules
répliquantes ont par la suite trouvé un moyen de se rassembler et
de coopérer - une série d'événements et d'avantages
pouvant suffire à l'émergence de cette coopération - créant
ainsi une membrane leur permettant de mieux se propager. Ceci se passe donc avant
que les gènes ne programment de protéines... De
réplicateurs indépendants aux chromosomes. Puis
ces compartiments, ces sphères contenant des molécules se lient
bout à bout : ils forment des chromosomes. Imaginons des molécules
réplicantes séparées A et B qui auraient un avantage en se
liant chimiquement entre elles : se répliquer plus rapidement. Très
vite, les molécules attachées AB seront majoritaires parmi les A
et B indépendantes... On pourrait appeler ces molécules entourées
d'une membrane, donc compartimentées, dont les réplicateurs les
composant sont liés bout à bout, des protocellules... De
l'ARN comme gène et enzyme à l'ADN et aux protéines (code
génétique). Ici
les chercheurs sont certains d'une seule chose : les premiers chromosomes étaient
des acides nucléiques car il est clair que l'appariement des bases G-A,
A-T ou U existait déjà : il s'agit de la base absolue de la vie.
ARN ou ADN en premier, simultanément , ou encore un autre scénario
? On ne peut l'affirmer avec certitude, mais continuons avec ce scénario
de l' ARN car il est intéressant et cohérent. Ce premier ARN était
à la fois gènes et enzymes : la même molécule pouvant
être la forme qui se réplique et procéder à l'activité
enzymatique. On parle donc en ce moment de la vie avec réplication,
sans code génétique, mais avec une activité enzymatique sans
protéines. Alors à quoi servait donc cette liaison chimique ? Ni
comme transcription, ni comme synthèse des protéines, mais pour
accroître la flexibilité et l'efficacité des enzymes-ARN,
en leur attachant des acides aminés qui ont joué le rôle de
cofacteurs L'activité enzymatique d'un ribozyme (enzyme fait d'ARN) a pu
être accrue en lui attachant un acide aminé. Et les acides aminés
étant chimiquement plus réactifs que les bases, tout cela a pu arriver
graduellement, passant par des liaisons nucléotide-acide aminé ;
puis par des acides aminés s'attachant à la surface du ribozyme,
jusqu'au ribozyme devenant une enzyme-protéine... Des
Procaryotes aux Eucaryotes. Les
protéines, molécules constituées par l'enchaînement
d'un grand nombre d'acides aminés reliés par des liaisons peptidiques
sont le constituant, la brique du vivant : quasiment tout travail effectué
par les organismes l'est grâce aux protéines... Un accroissement
de complexité s'ensuit chez les organismes (simultanément, d'autres
évoluent vers la simplicité), qui vont se diversifier, se spécialiser,
et les cellules eucaryotes, comportant de nombreux compartiments internes (les
organites) séparés par des membranes plasmiques, apparaissent. Le
noyau, nettement séparé du cytoplasme et contenant le codage génétique,
en est un. Le Golgi, le réticulum, les mitochondries (qui dérivent
peut-être de bactéries ayant vécu dans leur hôte par
endosymbiose => cas de symbiose où un partenaire vit inclus dans les
cellules de l'autre) en sont d'autres exemples. De
clones asexués aux populations sexuées. Nous
avons déjà abordé la sexualité dans la page précédente
(voir
Sexualité), traitée comme un mécanisme de
l'évolution très important. La sexualité apparue en ce moment
ne concerne encore que les unicellulaires, seules créatures existantes
à l'époque dont on parle. Des
Protistes aux Animaux, aux Plantes et aux Champignons (différentiation
cellulaire). L'état
d'unicellulaire est dépassé de différentes manières,
et indépendamment : les protozoaires aboutissent à la structure
cénocytique (le noyau se multiplie sans que le cytoplasme ne soit partagé)
; et l'autre évolution voit les cellules se diviser, se segmenter ou s'associer
pour former des colonies de cellules, aboutissant finalement au véritable
état pluricellulaire des organismes constitués de tissus. D'
individus solitaires aux colonies (castes non reproductrices). Cette
étape, bien connue chez les abeilles et les termites, est la conséquence
directe pour les premières d'une forme de reproduction sexuée monocytogène,
la parthénogenèse gamophasique. Elle constitue aussi bien une forme
de reproduction qu'une modalité de la détermination du sexe : les
oeufs fécondés se développent pour donner des femelles diploïdes,
les oeufs non fécondés se développent parthénogénétiquement
pour donner des mâles haploïdes. Alors que les oeufs subissent des
divisions de maturation normales, lors de la spermatogenèse, la division
réductionnelle n'a pas lieu, un spermatocyte ne donne donc que 2 spermatozoïdes.
Dans le règne animal, cette parthénogenèse haploïde
est apparue séparément à 6 ou 7 reprises, chez les Rotifères,
les Acariens, les Homoptères, les Coléoptères, les Thysanoptères,
et tous les Hyménoptères (abeilles, fourmis, guêpes). Mais
c'est chez ces derniers, les Hyménoptères, ainsi que chez les Isoptères
(termites), que la notion de castes non reproductrices prend tout son sens (les
termites ont néanmoins une reprodution parfaitement diploïde). Raf,
Gino, Sûryâ Sources
:
La Recherche, American Scientific,
Science Abrégé de Zoologie générale des Invertébrés
- http://perso.wanadoo.fr/brunopicart/index.html
Institut
de Génétique et Microbiologie - Unité mixte de recherche
8621 - CNRS Pour de plus complètes phylogénies, consulter
The Tree of Life Web Project
Voir
aussi réf. articles divers et autres ouvrages: Lecture
sciences
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