Biologie Animale Cour
INTRODUCTION A LA DIVERSITÉ DU VIVANT ANIMAL
Introduction
Approche générale du cours : « voir l’universel sous le particulier » ; montrer que quelques lois simples « modèlent » en permanence les organismes et « filtrent » puis « sélectionnent » les solutions qui seront retenues au cours de l'évolution ; vision transversale des structures organisées via des comparaisons avec l’architecture, la biomécanique, etc. ; insister plus sur les concepts que sur la multitude des « détails », qui seront vus en Licence 2ème année ; privilégier la réflexion et la compréhension plutôt que la mémoire ; entraîner l’étudiant à une vision « dynamique » du monde vivant.
THÈME 1 : DES ARBORESCENCES POUR FILTRER L'EAU
1.1 – Spongiaires
Architecture modulaire et fractalité ; arborescence de flux et filtration des microparticules ; squelette extra-cellulaire (spiculogénèse) ; diversité des formes : éponges encoutantes, massives, arborescentes, tubulaires, etc. ; sécurité passive assurée par des structures vulnérantes (entrelacs de spicules acérés) et/ou la toxicité ; grand rapport surface/volume ;
1.2 – Cnidaires
Arborescences de support et de colonisation pour filtrer des macroparticules (plancton) ; échanges directs trans-membranaires assurés par un grand rapport surface/volume ; symétries radiaire et axiale ; squelette hydrostatique ; sécurité passive assurée par la transparence, la toxicité ou la biosynthèse de structures minérales de protection et de support (coraux, gorgones) ;
THÈME 2 : DE LA VIE FIXÉE A LA VIE MOBILE
2.1 – Cténaires et Platyhelminthes (vers plats)
Transition « symétrie radiaire -> symétrie bilatérale » ; transition « diploblastiques -> triploblastiques » ; apparition des premiers systèmes excrêteurs pour l’épuration des toxines accumulées dans les lacunes du mésoderme ; importance du mésoderme pour les mouvements de reptation et la mise en œuvre des muscles transversaux ;
2.2 - Némathelminthes (vers ronds)
Apparition de la cuticule ; organisation des masses musculaires ; rôle(s) du pseudo-coelome ; réduction du rapport surface/volume ; limites physiologiques de la cuticule ;
THÈME 3 : MÉTAMÉRISATION ET SECTORISATION
3.1 - Annélides (vers annelés)
Propriétés bio-mécaniques de la cuticule et des apodèmes primitifs ; transition de la diffusion directe à la « diffusion + convection » ; apparition de véritables systèmes circulatoires clos ; apparition des organes de diffusion (branchies) ± sectorisés ; généralisation des reins primitifs pour épurer les cavités coelomiques ; métamérisation + squelette hydrostatique + cuticule = support efficace pour les muscles (notion de « vertèbres hydrauliques ») ; mésoderme enveloppant et structure « tube dans un tube » => limites pour la mobilité ;
3.2 – Arthropodes
Généralisation des apodèmes et apparition de l’exosquelette articulé ; membres articulés ; transition « métamérisation -> sectorisation » ; isolement des masses inertes vs. masses neuromusculaires => mobilité accrue ;
THÈME 4 : L'ULTRA-MOBILITÉ : SQUELETTE EXTERNE OU INTERNE ?
4.1 – Le modèle Arthropodes
Exosquelette articulé : avantages et contraintes ; biomécanique des Arthropodes ;
4.3 – Le modèle Vertébrés
Squelette interne articulé (vertèbres) et mobilité ; séparation dorso-ventrale des masses inertes par rapport aux masses neuromusculaires => mobilité accrue ;
4.3– Le cas des Mollusques Céphalopodes
Squelette interne et mobilité ; isolement spatial des masses inertes par rapport aux masses neuromusculaires => mobilité accrue ; développement concomitant des organes sensoriels ; yeux camérulaires ; grande taille des animaux à squelette interne ; squelette hydrostatique musculaire et sanguin (tentacules) ;
THÈME 5 : PROTECTION PASSIVE, LE RETOUR A LA SYMETRIE RADIAIRE
5.1 – Mollusques peu mobiles ou fixés
Vie peu mobile ou fixée ; exosquelette massif faiblement articulé (coquilles, valves, plaques, etc.) assurant une bonne sécurité « passive » ; transition « symétrie bilatérale -> symétrie radiaire » en relation avec la diminution de mobilité ; spiralisation ; organes sensoriels de la mobilité latents mais non exprimés (vue, ouie, etc.) ; réapparition de la diffusion trans-membranaire directe via de grandes surface d'échanges directement au contact avec le milieu ambiant (branchies filtreuses) ;
5.2– Echinodermes
Symétrie radiaire des adultes en rapport avec la faible mobilité (et/ou vie fixée) ; convergence adaptative avec les Cnidaires ; importance des échanges trans-membranaires directs pour la respiration et l’excrétion ; sécurité « passive » assurée par l’exosquelette dermique constitué de plaques (Crinoïdes), + des épines (Echinides, Astérides) ou par la toxicité (Holothuries) ;
5.3– Urochordés
Symétrie axiale des adultes en rapport avec la vie fixée ; sécurité passive assurée par l’épaisse tunique cellulosique et/ou la toxicité ; convergence adaptative avec les Spongiaires ;
THÈME 6 : DÉVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE (introduction)
Origine des grandes divisions du rêgne animal en fonction du dévelopement embryonnaire ; blastula et gastrula ; diploblastiques vs. triploblastiques ; protostomiens vs. deutérostomiens ; acoelomates, pseudocoelomates, coelomates ;
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