Membres à doigts bien distincts
L'une des caractéristiques communes aux tétrapodes est de posséder des membres et des doigts bien formés (plus de 5 pour les plus primitifs). Grâce à une autre caractéristique, une marque étoilée sur le crâne, on a pu identifier des tétrapodes jusqu'alors mal connus.
Autres caractères dérivés :
· Un cou bref séparant la tête de la ceinture scapulaire, permettant de tourner la tête.
- Joues et calotte crânienne fusionnées.
- Des côtes se précisent, qui renforcent la cage thoracique.

Apophyses imbriquées
Les zygapophyses sont des articulations situées à l'avant (bleu) et à l'arrière (marron) des vertèbres et qui s'imbriquent les unes dans les autres. Elles contribuent à renforcer la colonne vertébrale et permirent aux premiers tétrapodes de soutenir leur corps au-dessus du sol.

Processus olécrânien

Une zone osseuse apparaît sur l'ulna. Appelée processus olécrânien, cette caractéristique commune aux tétrapodes plus évolués que Acanthostega joue le rôle de levier pour les puissants muscles des bras.

Acanthostega

Près de dix années sont passées entre la découverte en 1987 d' Acanthostega gunnari, et la publication de sa bouleversante description en 1996, qui le plaçait d'emblée comme le plus proche parent des précurseurs des tétrapodes (ou le plus primitif tétrapode connu).
- Son squelette pisciforme, ses 8 doigts par main, et ses membres aux articulations raides pouvant difficilement plier, n'étaient pas conçus pour soulever l'animal et marcher sur terre... mais en faisaient d'excellentes pagaies pour nager à la rame.
Acanthostega démontre que les membres des tétrapodes eurent pour fonction première de nager ; et plus tard chez les pentadactyles, suite à d'autres adaptations, ils servirent à marcher sur la terre ferme.

Ventastega

Ventastega uvronica a été retrouvé dans des sédiments d'eau douce, en Lettonie. Ses restes se composent d'une mâchoire inférieure quasi complète et du jugal (os externe du crâne situé juste au-dessous de l'orbite d'oeil).
Des fragments de crâne, une clavicule, et une partie de l'ilium complètent le fossile.

Main à cinq doigts
Cinq est peut-être le nombre de doigts mécaniquement idéal pour les tétrapodes qui se servent de leurs membres pour marcher, et non pour nager. Mais peut-être cette réduction du nombre de doigts n'est-elle que contingente et opportuniste.

Sans raisons connues, cet os disparaît. Il constituait peut-être une zone de fragilité le long de la ligne médiane du museau.
Cependant, le fait est que sa disparition permet de suivre la trace phylogénique de ses descendants.

Loxomma

Cet amphibien primitif, comme ses proches cousins Baphetes et Megalocephalus, ont une classification bien incertaine.
Ces prédateurs du Carbonifère sont néanmoins parmi les plus anciens vrais tétrapodes connus.

Ichthyostega

Les anciennes reconstitutions d' Ichthyostega le montrent toujours campé sur ses 4 pattes, comme un marcheur terrestre. Actuellement, grâce à la découverte d'Acanthostega et un réexamen d'Icthyostega, on est certains que les pattes sont apparues chez des animaux aquatiques, qui s'en servaient d'abord pour pagayer, puis plus tard pour marcher au fond de l'eau entre les plantes aquatiques, avant de s'adapter à la marche sur terre, où le poids de l'animal compte :
- Ses membres antérieurs sont incapables de flexion-extension - ses postérieurs sont des palettes natatoires. Ichthyostega se déplaçait tel un phoque.

Reptiliomorphes

Prémaxillaires réduits
Les prémaxillaires sont proportionnellement plus petits chez les reptiliomorphes que chez les autres tétrapodes. Même s'ils partagent ce caractère, les différents groupes de reptiliomorphes ne sont peut-être pas apparentés.

Lissamphibiens

- Dents articulées sur petit pédoncule.
- Peau perméable, fine et humide, permettant une respiration cutanée.

Temnospondyles

La structure générale, le crâne, et notamment les dents pédicellées bicuspides des temnospondyles ressemblent fortement à ceux des anoures et salamandres actuels, ce qui les situe parmi les très proches parents des premiers lissamphibiens, ou "batraciens modernes".

Le sacrum est maintenant composé de deux vertèbres et non d'une seule. Ce sacrum renforcé permit sans doute une augmentation du poids et de la taille de ces animaux.

Seymouriamorphes

A cause de son absence de ligne latérale et ses forts membres, Seymouria a longtemps été considéré comme le plus ancien amniote et semblait être terrestre.
Actuellement, par d'autres caractères, comme l'absence d'os supraoccipital, nous savons que Seymouria et apparentés n'étaient pas des amniotes, mais des animaux dont les embryons croissaient dans l'eau tout comme les amphibiens modernes.

Anthracosaures

Ce groupe tout comme celui de Seymouria est très proche des ancêtres des reptiles. Selon les différents auteurs, il est soit classé parmi les reptiliomorphes, comme taxon frère, soit comme groupe englobant les reptiliomorphes et les amniotes.

Amniotes
Les oeufs amniotiques sont protégés par une membrane souple (coquille rigide parfois) semi-hermétique, qui évite le desséchement. Une membrane interne, l'amnion, entoure l'embryon ainsi que son sac vitellin qui le nourrit. L'allantoïde contient les déchets organiques.
La conquête de la terre ferme et des milieux secs, par des vertébrés déjà pourvus de pattes, peut commencer.
Comme les arthropodes et mollusques avaient déjà conquis tous les milieux secs, les premiers vertébrés indépendants du milieu humide auront naturellement tout un choix de croustillants invertébrés à gober.

Sauropsides

Deux ouvertures caractéristiques sur le palais: les fenêtres suborbitaires. On ne connaît toujours pas la fonction de ces ouvertures. Les parareptiles primitifs étaient dépourvus des caractères servant à distinguer les autres sauropsides.

Synapsides

- 1 Fenêtre temporale latérale (primitivement entourée par 3 os)
- Occiput large et positionné postérodorsalement (chez d'autres amniotes primitifs, les os endochondraux de la cage céphalique formaient une surface plus étroite, plus ou moins verticale.
- Pubis à bord antérodorsal long et strié.

Diadectomorphes

Dernier et plus grand groupe de tétrapodes anamniotes, ils vécurent dans le Pennsylvanien et le Permien inférieur. Comme Seymouria, ils avaient des voûtes neurales enflées. Pendant longtemps, les diadectomorphes ont eux aussi été soupçonnés être des amniotes, mais toutes ces conclusions ont été rejetées. Néanmoins, il y a de fortes éléments pour penser que ce sont les plus proches parents connus des amniotes (ou leur taxon frère).

Romeriidés
Dents de la mâchoire supérieure ressemblant à des canines. Caractéristique commune aux Captorhinidés et aux Sauropsides plus évolués, ces dents leur permettaient peut-être de mordre différents aliments, animaux ou plantes.

Diapsides

Deux ouvertures derrière chaque orbite, appelées fenêtres temporales - ou fosses temporales -, qui constituent un point d'attache pour les muscles des mâchoires. La forme de ces fenêtres est différente selon les groupes de diapsides.

Captorhinidés

Hylonomus, minuscule animal ressemblant à un lézard, et Paleothyris, sont parmi les tout premiers sauropsides connus.

Parareptiles

Anapsides et apparentés disparus
- Crâne anapside (sans ouvertures).

Archosauromorphes
Une ouverture antéorbitaire (ou préorbitale) située entre l'orbite et la narine, de chaque côté de la face.
Elle est encore bien visible sous une forme réduite chez certains oiseaux actuels, mais a disparu chez les crocodiles modernes.

Ornithodires

Articulation mésotarsienne:
Les dinosaures et animaux apparentés (oiseaux et ptérosaures), étaient pour la plupart des archosaures bipèdes dont la caractéristique commune était d'avoir une articulation de la cheville simple et semblable à une charnière.

Crocodylomorphes

& Archosaures apparentés disparus

Articulation crurotarsienne:
L'astragale reste fonctionnellement associé à la jambe et le calcanéum passe plus distalement et s' associe fonctionnellement au pied.
L'essentiel de la rotation articulaire se réalise donc entre les tarsiens proximaux (l'astragale et le calcanéum).

Lepidosauromorphes

& Diapsides éteints

Ce groupe n'est pas un taxon. Il comprend tous les groupes de Diapsides vivants ou disparus, à l'exclusion des Archosauriens à gauche...

Dinosauriens

Position droite des pattes.
De posture érigée et non rampante, les membres soutenaient directement le poids du corps, à l'instar des mammifères. Une économie d'énergie et un gain d'efficacité appréciables qui leur permit et une grande vitesse de déplacement, ou une augmentation notable de taille pour d'autres, une activité débordantes pour tous.

Eoraptor

Eoraptor est peut-être le plus ancien dinosaurien connu, mais en tous les cas un très proche des premiers dinosaures.
Comme très souvent, cette créature a en l'état des connaissances une situation phylogénique incertaine.

Ptérosaures

& Ornithodires éteints

Animaux volants dont l'aile était constituée d'une fine membrane de peau s'étendant du 4me doigt extrêmement long, jusqu'aux pattes postérieures.

Dinosaures
a. Absence d'os postfrontal.
b. Longue crête sur l'humérus et le tibia.
c. 3 phalanges au plus sur le 4me doigt (lorsqu'il est présent).
d. Au moins 3 vertèbres sacrées (reliées à la ceinture pelvienne).
e. Crête au-dessus de l'acetabulum (cavité des os du bassin), qui est ouvert, recevant la tête du fémur.
f. Tête du fémur arrondie, tournée vers l'intérieur, articulée sur le bassin.
- Astragale prolongé d'un appendice projeté vers le haut.

Saurischiens

Ethymologiquement "bassin de lézard" : Le pubis des saurischiens primitifs, tout comme celui des amniotes, était resté incliné vers l'avant, ce qui les distingue des dinosaures ornithischiens.

- Cou allongé.
- 2me doigt plus long que les autres.
- Os percés de cavités contenant des poches d'air reliées aux poumons.
- Tous les dinosaures saurischiens avaient à l'origine des mains aptes à saisir les objets, grâce à la présence d'un pouce opposé aux autres doigts et d'un deuxième doigt allongé.

Ornithischiens

Ethymologiquement "bassin d'oiseau" : au contraire des saurischiens, les ornithischiens avaient le pubis rejeté vers l'arrière, comme chez les oiseaux, bien que ces derniers ne dérivent pas des ornithsichiens.

Leur caractère le plus remarquable est la présence d'un os prédentaire à l'avant de la mâchoire, permettant un déplacement des os dentaires de la mâchoire inférieure.
Utile sans doute pour mieux mâcher leur nourriture végétarienne.

Herrerasaurus

& autres dinosaures primitifs

Ce groupe n'est pas un taxon. Il comprend tous les individus dinosauriens très primitifs, à la classification incertaine, qui n'ont pas été assimilés ni aux Ornithischiens ni aux Saurischiens.

Théropodes
Les théropodes reposent le poids du corps sur trois doigts seulement, le premier orteil n'atteignant pas le sol. Le doigt du milieu, le plus long des trois, portant la majeure partie du poids.
Les théropodes primitifs, les Cératosaures, sont connus dès le Jurassique supérieur.

Tétanoures

- Rangées de dents ne se prolongeant pas au-delà du postérieur de l'ouverture antéorbitale.

- Présence de seulement trois doigts à la main.
- Vertèbres dorsales procoeles : chez les tétanoures apparut une queue plus rigide qui facilitait peut-être les changements de direction en pleine course.
Ce furent les prédateurs terrestres dominants dans la plupart des écosystèmes du Jurassique et du Crétacé.

Cératosaures

& autres théropodes primitifs

Ce groupe n'est pas un taxon. Il comprend tous les individus dinosauriens théropodes apparentés, à l'exclusion du taxon des tétanoures, à gauche.
Les Cératosaures, littér. « lézards à cornes », étaient des carnivores bipèdes, possédant des cornes comme le nom l'indique. La plupart possèdaient des mâchoires en forme de bec, des dents petites mais pointues et des membres antérieurs armés de griffes aiguisées.

Sauropodomorphes

Littéralement: «Formes à pieds de lézard».
- herbivores bipèdes ou quadrupèdes
- petite tête, long cou et très longue queue. Ils vivaient probablement en troupeaux.

Coelurosaures
Caractérisés par des bras particulièrement longs, les coelurosaures apparus au Jurassique devinrent les plus prospères des dinosaures.
- Les grands muscles de la cuisse s'attachaient au bassin plutôt qu'à la queue, celle-ci devenant alors plus courte et plus légère.
- Les premières ébauches de plumage : Plume cylindrique creuse, collier folliculaire simple.

Ce groupe est le taxon frère des Ornithomimosaures, à l'exclusion de ces derniers. Continuer plus bas vers les taxons subalternes.

- Barbes ramifiées (avec barbules) rattachées à leur base à un calamus court.

Ornithomimosaures

Très longues pattes, cou allongé et bec d'oiseau, les faisaient ressembler extérieurement à des autruches ou autre oiseau coureur, d'où leur nom :
imitateurs d'oiseau.

- Barbes non ramifiées attachées au calamus, collier folliculaire avec crêtes barbaires différenciées.

Allosauroïdes & autres tétanoures

Ce groupe n'est pas un taxon. Il comprend tous les groupes de Tétanoure restants, excluant le taxon à gauche...

Maniraptores
Os du poignet en demi-lune : Cet os inhabituel fournit aux maniraptores la possibilité de faire pivoter rapidement la main afin de la plaquer, avec ses griffes, sur la proie. Cette faculté est probablement apparue chez les formes prédatrices, mais elle a été conservée chez les oiseaux, et modifiée pour voler.

- Les plumes vraies apparaissent, leur servant peut-être d'isolation thermique ou pour des parades nuptiales. Les grandes plumes des mains et des bras permirent aux maniraptores de mieux contrôler leur direction lorsqu'ils bondissaient, et c'est peut-être ainsi qu'apparut le vol.
- Les barbules s'accrochent sur les barbules adjacentes, ce qui resserre le vexillum.

Oiseaux

- Queue à moins de 25 vertèbres.
La queue commence à se réduire, les premiers oiseaux se distinguent déjà des autres théropodes.

- Plumes devenant assymétriques et ressemblant aux plumes modernes.

Dromaesauridés

& autres maniraptors

Le plumage n'est pas une caractéristique exclusive au groupe des oiseaux. Des découvertes en Chine de maniraptors non aviens le confirment.

Tyrannosauroïdes

Une corpulence phénoménale, à la tête très massive, aux pattes de coureur, et une réduction secondaire des bras, caractérisent ce groupe de super prédateurs.

Pygostyle
Les cinq dernières vertèbres sont encore plus réduites et soudées entre elles, formant une plaque osseuse, le pygostyle.

Ornithothoraces

Présence de l'alule, une plume permettant de diriger l'air vers la surface supérieure de l'aile.

Confuciusornithidés
& autres oiseaux primitifs

Ce groupe n'est pas un taxon. Il comprend tous les groupes d'oiseaux éteints restants, excluant le taxon à gauche...

Archaeopteryx

Archaeopteryx, (ailes archaïques) le plus vieil oiseau connu, n'était pas l'ancêtre direct des oiseaux modernes, mais une lignée soeur.

Une page très détaillée sur son évolution en suivant le lien ci-dessous.

Os du pied soudés
- Les longs métatarsiens se soudent ne formant plus qu'un seul os, le tarso-métatarse.

Ornithurés

- Forte saillie sur l'os carré, pointée vers le bec.
- Bassin très caractéristique.
- Dos comportant moins de 11 vertèbres.

Patagopteryx

Trouvé en Patagonie, cet oiseau se caractérise par une réduction secondaire des ailes : perte de l'aptitude à voler, adaptations à la course.

Enantiornithinés

Os des pieds fusionnés différemment des taxons décrits à gauche.

Carinates
La tête arrondie de l'humérus leur donne une grande liberté de mouvement au niveau de l'articulation de l'épaule, et ainsi plus de force aux battements d'ailes.

Néornithes

- Surfaces d'articulation des vertèbres cervicales en forme de selle.
- Fémur portant une arête supplémentaire.
- Disparition des dents.

Ichthyornithiformes

Oiseaux marins, volants, déjà spécialisés, mais séparés du groupe des néornithes pour leur absence d'apomorphies de néornithes (voir à gauche), notamment la présence de fines dents pointues qui devaient les aider à capturer le poisson.

Hespérornithiformes

A part ses caractères généraux, archaïques, d'oiseau primitif (telles des dents fines et pointues), ce taxon était déjà hautement spécialisé :
- pattes situées très en arrière du corps, et ailes trop réduites pour le vol. Os très denses, faisant penser à des aptitudes innées pour la plongée.
Il utilisait sans doute ses spécialisations pour nager et plonger avec efficacité, à la poursuite de ses proies.

Neoaves

Délétion du codon 5 dans le gène RAG-1.
(Groth & Barrowclough 1999)

Galloanserae

Anseriformes, Galliformes, Craciformes composent ce taxon. Le groupe des canards, oies et cygnes est maintenant considéré, avec les dindes, faisans et coqs, comme un taxon frère des Neoaves.
Les analyses d'hybridation ADN-ADN de Sibley & Ahlquist sont corroborées par d'autres études, telles celles de Waddell (1999) sur l'ADNmt, de Zusi & Livezey (2000) sur la morphologie crânienne ; de Johnson (2001) sur le cytochrome b, ainsi que celles de Müller & Weber (1998) sur la musculature de la langue.

Struthioniformes, Tinamiformes

L'ancienne classification séparant les Palaeognathes (= vieille mâchoire), basée sur des caractères du palais, semble plus ou moins confirmée par les analyses moléculaires. Mais hormis ce taxon, tout le reste est sujet à de vives discussions parmi les spécialistes.

Ciconiides
Selon cette classification, l'ordre est étendu à 6 taxons, incluant les flamants.

A partir de ce taxon nous allons détailler certains aspects illustrant les polémiques pouvant avoir lieu lorsque différentes études semblent contredire d'autres travaux. Ils illustrent aussi combien la convergence évolutive et/ou l'aspect extérieur, peut induire en erreur même les spécialistes.

Ciconiidés

- Réduction de l'appareil vocal (Syrinx) par l'absence de la musculature spécialisée.
- Très grands voiliers, aux ailes de très grande envergure.
- Très grande taille.

Threskiornithidés

- Face dépourvue de plumes
- 11 rémiges primaires

Phoenicopteridés

- Bec adapté au filtrage de l'eau vaseuse qu'ils pompent d'abord dans leur gosier puis filtrent ensuite avec les denticulations cornées situées sur les côtés des mandibules. Ils avalent ensuite avec leur langue les fines particules comestibles.
- Pattes et cou extrêmement longs.

Tous les autres...

Ce groupe n'est pas un taxon. Il comprend tous les groupes d'oiseaux restants, excluant ceux cités à gauche...

La morphologie du pouce, très réduit, et d'autres détails du squelette, rassemblent ces deux groupes :
- Allongement de la première phalange du doigt interne ; cloison nasale séparant les narines incomplète ; fusion des os maxillo-palataux ; renforcement des tendons plantaires du pied ; absence d'hyporachis le long de chaque plume ; longs caecums de chaque côté de l'intestin ; glande uropygienne nue.
- Duvet bouffant ; mode particulier d'apparition des plumes chez les jeunes ; habitude de déféquer sur leurs pattes pour se rafraîchir. Les premières études moléculaires, par hybridation ADN/ADN (Sibley & Ahlquist, 1990) semblent confirmer cette parenté entre les Vautours américains et les Cigognes.
Les auteurs notaient à l'époque : « Il y a déjà plus d'un siècle que Garrod (Garrod, 1873; Garrod, 1874) attira l'attention sur les similitudes entre les vautours du Nouveau Monde et les cicognes. Et plus de vingt ans sont passées depuis les travaux de Ligon (1967) Il semble établi que les vautours américains (Cathartidae) sont bien plus proches des cigognes que des oiseaux de proie diurnes (Falconiformes, incluant vautours africains et asiatiques). »
D’autres études, notamment anatomiques (Griffiths, 1994) remettent en cause cette séparation, et considèrent encore les Falconiformes comme un groupe monophylétique incluant les Cathartes. Ces conclusions, basées sur des données de morphologie du syrinx, paraissent néanmoins trop dépendantes du seul organe étudié.

Cathartinés (position incertaine)

Ce taxon comprend les 5 genres et 7 espèces de vautours américains :
- Narines communicantes très largement ouvertes, non protégées par un étui corné (rendant probablement leur odorat plus efficace)
- Cou et tête dénudés
- Ne fabriquent pas de nids.

Tous sont charognards et solitaires, bien que se réunissant parfois en colonies autour des mêmes proies. Ils semblent repérer leurs proies à l'odorat.

Ciconiinés

- Bec puissant et pointu, longues pattes.
- Queue à 12 rémiges,
- Ailes à 12 rémiges primaires

Pélicaninés

- Bec démesuré, caractérisé par sa poche extensible, portée entre les deux branches de la mandibule inférieure, qui leur sert de filet pour capturer les poissons dont ils se nourrissent.
- Les pélicans sont parmi les plus lourds et grands oiseaux volants. Excellents voiliers et planeurs, notamment grâce à l'envergure de leurs ailes et la pneumatisation de leur corps.

Balaenicipitinés

- Bec large et étrange, à nul autre pareil.
- Tête massive.

Condor des Andes
Condor de Californie

Deux parmi les plus lourds et grands voiliers du monde.
- Poids: plus de 12 kg.
- Taille: 1,40 m.
- Envergure: 3,20 m.

Le Condor de Californie, autrefois répandu de la Colombie-Britannique jusqu'à la Floride, est aujourd'hui proche de l'extinction, avec un effectif d'à peine 300 individus. La moitié vivent en "liberté", mais tous numérotés et sous haute surveillance...

Vautour royal

- Couleurs chatoyantes sur la tête et le cou.
- Poids: 4 kg.
- Taille: 80 cm.
- Envergure: 2,10 m.
Forêts tropicales, savanes d'Amérique Centrale et du Sud.

Urubu à tête rouge, à tête jaune, et Grand Urubu

- Aspect au repos similaire au dindon domestique.
- Poids: 3 kg.
- Taille: 60 cm.
- Envergure: 1,75 m.
- Principalement nécrophage, mais grand mangeur d'oeufs.
Très répandus dans les zones tempérées du Nord au Sud des Amériques.

Urubu noir

- Couleur entièrement noire.
- Envergure: 1,45 m.
Répandu du Nord au Sud des Amériques.