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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.

Archaebactéries

Archaebacteria

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.

 

Eucaryotes

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

Eubacteria

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

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.

 

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.

Métazoaires, Choanoflagellés

Metazoaires

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

Eumycètes

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.

 

Vegetalia
(= Viridaeplantae)

Vegetalia

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.

 

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.

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.

 

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.

 

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.

 

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).

 

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.

  Quelques genres: Grantia, Leucandra, Leucosolenia, Sycon Quelques genres: Aphrocallistes, Asconema, Euplectella, Hyalonema Quelques genres: Axinella, Cladorhiza, Esperiopsis, Spongia, Spongilla  
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Bilatériens

Triblastiques

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).

 

Myxozoaires

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.

 

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.

 

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.

 

  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.

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.

Deuterostoma

Le monde des chordés, ou animaux à épine dorsale, va naître de ce taxon. On survole la suite dans le lien ci-dessous.

 

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.

 

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".

 

  Quelques genres: Conocyema, Dicyema, Rhopalura  
  En construction permanente Vers les arthropodes...

Pharyngotrèmes

 

 

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).

Chordata

( 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.)

Chordata

 

Myomérozoaires

 

 

Urochordés

Urochordata

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'œuf: tous les organes sont décalés par rapport à l'axe du corps.

 

Hémichordés

- Corps divisé en 3 parties : trompe, collier et abdomen.
- Présence d'appareil circulatoire.
- Absence d'organes excréteurs.

 

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.

 

  En construction permanente En construction permanente En construction permanente

EucaryotesCraniôtes
- 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)

 

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'œil
- Régulation nerveuse du cœur.
- Rate et pancréas individualisés.

Eucaryotes

 

- Exosquelette minéralisé et canaux sensoriels.

 

C
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Hyperoartres

Hyperoartia

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

Chordata

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.

 

  En construction permanenteEn construction permanenteEn construction permanente
- Os périchondrial.
- Conduit endolymphatique ouvert vers l'extérieur.
 
- 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.

Anaspides

Anaspida

- Absence de bouclier facial.
- Fines écailles.
- Nageoires stabilisatrices.

 

Pteraspidomorphes

Pteraspis

- Large armure dermique couvrant la tête.
- ne possèdent qu'une seule nageoire, la caudale.

 

 

GnathostomataGnathostomes
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.
 

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

Osteostraci

Poissons cuirassés à mandibules
- Mâchoires équipées de plaques leur servant à broyer leurs proies.

 

Osteostracés

Osteostraci

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.

 

 

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.

 

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.

 

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

Osteostraci

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

Osteostraci

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.

 

Onychodontiformes

Osteostraci

Le plus primitif groupe de Rhipidistiens: Ils possédaient déjà des nageoires charnues, mais pas musculaires.

 

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Proto-tétrapodes aquatiques
Osteostraci- 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.

 

 En construction permanente

- 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.

 

Tétrapodes à doigts

Membres pairs transformés en béquilles articulées à partir de l'état primitif.
- Les sillons interdigitaux sont plus nets.

 

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.

 

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.

 

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.

 

 

 

  
Vers les Amniotes

 

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Importantes Transitions de l'Évolution

Tarsius

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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