LE COURS
Les êtres vivants possèdent de nombreux caractères indiquant une parenté et donc une histoire commune :
-unité chimique
-unité cellulaire structurale et fonctionnelle
-unité génétique (ADN)
Au sein du monde vivant, des organismes présentent un plus grand nombre de caractères communs, ils sont donc plus proche entre eux qu’avec l’ensemble des êtres vivants. C’est le cas du groupe des vertébrés que nous allons étudier.
-unité chimique
-unité cellulaire structurale et fonctionnelle
-unité génétique (ADN)
Au sein du monde vivant, des organismes présentent un plus grand nombre de caractères communs, ils sont donc plus proche entre eux qu’avec l’ensemble des êtres vivants. C’est le cas du groupe des vertébrés que nous allons étudier.
Problème : Quels sont les caractères partagés par les vertébrés qui en font un groupe à part ? Comment établir des relations de parenté au sein des vertébrés ?
I/ Le plan d'organisation des vertébrés
A/ Organisation externe des vertébrés
Activité 5
Les vertébrés présentent une organisation externe générale :
-le corps est divisé en trois parties : tête, tronc et queue selon l'axe antéro-postérieur.
-le corps présente un axe de polarité dorso-ventral définissant une face ventrale (présence de la bouche) et une face dorsale.
-le corps présente un plan de symétrie bilatérale qui sépare le corps en deux côtés symétrique : côté droit et côté gauche.
B/ Organisation interne des vertébrés
TP 8 : Organisation interne des vertébrés (dissection de la Grenouille et de la Souris)
La Souris et la Grenouille disséquées en TP ont une organisation interne semblable : elles possèdent des organes pairs (ex : poumons) disposés de part et d'autre du plan de symétrie bilatérale, et des organes impairs (ex : cœur). La position de ces organes le long des axes antéro-postérieur et dorso-ventral est similaire chez chacun d'eux et chez l'ensemble des vertébrés.
Le système nerveux central des vertébrés comprend le cerveau (encéphale) et la moelle épinière. Il est situé en position dorsale.
Le cœur est situé en position ventrale.
Le cœur est situé en position ventrale.
Si on avait disséqué une crevette, qui appartient au groupe des arthropodes, on aurait obtenu le schéma suivant :
Le système nerveux est composé d'une chaîne nerveuse ventrale.
Le cœur est en position dorsale.
Le cœur est en position dorsale.
L'organisation interne des arthropodes est très différente de l'organisation interne des vertébrés. Les arthropodes et les vertébrés n'ont pas le même plan d'organisation.
C/ Organisation du squelette des vertébrés
Le squelette des vertébrés est constitué :
-d'un crâne qui protège le cerveau ;
-d'une colonne vertébrale qui protège la moelle épinière.
La colonne vertébrale est constituée d'unités qui se répètent : les vertèbres.
-d'une colonne vertébrale qui protège la moelle épinière.
La colonne vertébrale est constituée d'unités qui se répètent : les vertèbres.
Activité 6 : Le squelette des vertébrés
Au niveau du squelette des vertébrés on retrouve l'axe de polarité antéro-postérieur et l'axe de polarité dorso-ventral qui déterminent un plan de symétrie bilatérale.
Dans le groupe des vertébrés tétrapodes (= qui possèdent quatre pattes), on observe en plus des paires de membres : les membres antérieurs et les membres postérieurs. Les membres s'insèrent sur la colonne vertébrale au niveau de ceinture.
La comparaison des membres antérieurs de différents tétrapodes montrent qu'ils présentent tous la même organisation, on parle de membre chiridien. Cette organisation commune est un indice de la parenté des tétrapodes. Les tétrapodes possèdent un ancêtre commun qui avait des membres chiridiens.
La comparaison des membres antérieurs de différents tétrapodes montrent qu'ils présentent tous la même organisation, on parle de membre chiridien. Cette organisation commune est un indice de la parenté des tétrapodes. Les tétrapodes possèdent un ancêtre commun qui avait des membres chiridiens.
Photos des échantillons observés en classe.
BILAN : Malgré leur diversité apparente les vertébrés ont une organisation générale commune. Ils possèdent deux axes de polarité :
-un axe antéro-postérieur selon lequel le corps est divisé en trois parties (tête, tronc et queue) ;
-un axe dorso-ventral, la face dorsale étant définie par la présence du système nerveux central (protégé par le crâne et la colonne vertébrale).
Ces deux axes déterminent un plan de symétrie bilatérale. Les organes pairs sont répartis de manière symétrique de part et d’autre de ce plan.Tous les vertébrés possèdent un squelette interne organisé de la même manière (crâne, colonne vertébrale).
Ce plan d’organisation commun à tous les vertébrés est un indice de leur parenté, les vertébrés partagent donc un ancêtre commun qui avait ce plan d’organisation et qui leur a transmis.
-un axe antéro-postérieur selon lequel le corps est divisé en trois parties (tête, tronc et queue) ;
-un axe dorso-ventral, la face dorsale étant définie par la présence du système nerveux central (protégé par le crâne et la colonne vertébrale).
Ces deux axes déterminent un plan de symétrie bilatérale. Les organes pairs sont répartis de manière symétrique de part et d’autre de ce plan.Tous les vertébrés possèdent un squelette interne organisé de la même manière (crâne, colonne vertébrale).
Ce plan d’organisation commun à tous les vertébrés est un indice de leur parenté, les vertébrés partagent donc un ancêtre commun qui avait ce plan d’organisation et qui leur a transmis.
II/ Des relations de parenté au sein des vertébrés
TP 9 : Des relations de parenté au sein des vertébrés
A l'aide du logiciel Phylogène on obtient la matrice de caractères suivante :
En combinant ces résultats avec le DOC 2 du TP 9, on obtient l'arbre de parenté ci-dessous :
BILAN : Les caractères communs à tous les vertébrés sont hérités d'un ancêtre commun. Dans la suite de l'évolution des vertébrés, des caractères nouveaux ou innovations évolutives sont apparues (ex : membres chez les tétrapodes, poils chez les mammifères). Ces innovations ont conduit à la grande biodiversité que l'on observe chez les vertébrés actuels et fossiles.
Les espèces qui partagent les mêmes innovations évolutives sont plus proches parentes entre elles qu'avec d'autres espèces. Elles sont issues d'un même ancêtre commun chez lequel ces innovations évolutives sont apparues et qui les leur a transmises. Le partage des innovations évolutives permet ainsi de déterminer des relations de parenté entre toutes les espèces qui constituent la biodiversité et de construire des arbres de parenté. Ces espèces qui partagent les mêmes innovations évolutives forment un groupe dans la classification du vivant.
Arbre de parenté simplifié des vertébrés
