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Vidéo de la leçon : Règne animal: invertébrés Biologie

Leçon vidéo du cours Règne animal: invertébrés

15:20

Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre ce que signifie être un invertébré. Nous examinerons ensuite de plus près les caractéristiques des invertébrés, qui sont classés dans huit embranchements différents.

Tous les membres du règne animal sont des organismes multicellulaires eucaryotes. Ils sont mobiles pendant au moins une étape de leur vie et sont hétérotrophes, ce qui signifie qu’ils consomment d’autres organismes pour se nourrir. Les animaux peuvent être divisés en deux grands groupes. Les invertébrés sont des animaux qui n’ont pas de colonne vertébrale, comme ce pauvre ver, tandis que les vertébrés sont des animaux qui ont une colonne vertébrale, comme cet oiseau. Lorsque nous entendons le terme animal, la plupart d’entre nous ont tendance à penser aux vertébrés. Après tout, nous sommes nous-mêmes des vertébrés. Mais il y a beaucoup plus d’invertébrés que de vertébrés, possiblement jusqu’à 30 millions. Si nous voulons avoir le temps d’explorer la grande diversité des invertébrés, nous ferions mieux de commencer.

Vous vous rappelez peut-être qu’un règne taxonomique est divisé en groupes plus petits appelés embranchements. Les scientifiques recherchent toujours exactement comment classer les animaux. Mais pour aujourd’hui, nous allons passer par huit embranchements dans l’ordre approximatif de leur apparition évolutive, en commençant par les Porifères, puis les Cnidaires, les Plathelminthes, les Nématodes, les Annélides, les Arthropodes, les Mollusques et enfin les Échinodermes.

L’embranchement le plus primitif est celui des Porifères, ses membres sont communément appelés les Éponges, ou spongiaires. Elles se trouvent dans les habitats aquatiques, où elles filtrent leur nourriture depuis l’eau. Les éponges ont un plan corporel asymétrique simple, sans véritables tissus ou organes. À la place, tous leurs processus biologiques sont réalisés par des cellules spécialisées. Par exemple, des cellules spécialisées appelées sclérocytes sécrètent des éléments en forme de pointe appelés spicules. Ces pointes à base de minéraux créent une sorte de squelette pour fournir un soutien structurel à l’éponge. Les éponges sont des hermaphrodites, ce qui signifie qu’elles ont des cellules reproductrices mâles et femelles. Elles peuvent utiliser ces cellules, appelées gamètes, pour se reproduire sexuellement ou elles peuvent se reproduire de manière asexuée par bourgeonnement. Les éponges peuvent régénérer leur forme adulte même après avoir été découpées en cellules individuelles. Les cellules se regrouperont et reformeront une nouvelle éponge entièrement fonctionnelle.

Un autre embranchement dont les membres sont tous aquatiques est celui des Cnidaires. Ils comprennent les méduses, les anémones de mer, les hydres et les coraux, qui sont tous des prédateurs. Les cnidaires affichent une symétrie radiale, ce qui signifie que leur corps peut être divisé en parties égales autour d’un axe ou d’un point central, un peu comme des parts de tarte. Les cnidaires possèdent deux couches de tissus véritables et sont donc dits diploblastiques, le préfixe di- signifiant deux. Leur cycle de vie comprend à la fois une phase sexuée et une phase asexuée de la reproduction. Ils n’ont pas de véritables organes et une unique ouverture sert à la fois de bouche et d’anus. La plupart des cnidaires ont un réseau nerveux, le type de système nerveux le plus simple dans lequel les neurones sont répartis au lieu de se regrouper dans une région, telle que le cerveau.

Le réseau nerveux, représenté par un réseau de lignes vertes sur cette hydre, leur permet de détecter et de répondre à des stimuli, par exemple un poisson qui se frotte contre leurs tentacules. Cela peut être douloureux pour le poisson, car la plupart des espèces ont des cellules urticantes spéciales dans leur couche de tissu externe appelées cnidocystes. Lorsque les cnidocystes sont déclenchés par le toucher, un fil spiralé à l’intérieur est projeté. Le fil se loge dans la chair de l’organisme malchanceux, libérant du venin pour assommer ou paralyser la proie. Une poignée d'espèces de cnidaires, dont certaines méduses et la galère portugaise ou physalie, possèdent un venin suffisamment puissant pour être fatal pour l’Homme.

Il existe trois embranchements invertébrés dont les membres sont communément désignés comme des types de vers. Avant de discuter de ces embranchements, il est important de noter que le terme ver n’a pas de signification taxonomique. Il est utilisé pour décrire de nombreux organismes en fait lointain parents mais qui ont des corps mous en forme de tube. Tous les membres de ces trois embranchements de vers sont symétriques bilatéralement. Vous vous rappelez sans doute que le préfixe bi- signifie deux. Les organismes à symétrie bilatérale peuvent donc être séparés en deux parties égales le long de leur axe de longueur. Les membres de tous les embranchements restants dont nous parlerons dans cette vidéo sont triploblastiques. Le préfixe tri- signifie trois, et ce mot fait référence aux trois couches de tissus embryonnaires présentes dans ces organismes, représentées ici avec une coupe transversale du corps d’un ver.

Le premier embranchement de vers est celui des Plathelminthes, communément appelés vers plats. Les vers plats se trouvent dans une grande variété d’habitats et peuvent être des parasites, des charognards ou des prédateurs. Comme leur nom l’indique, les vers plats ont un corps très plat avec des côtés antérieur et postérieur bien définis. Leur forme aplatie permet un échange gazeux par simple diffusion à travers leur corps, ce qui est une bonne chose puisqu'ils n'ont pas d’appareils circulatoires ou respiratoires. Ils possèdent des systèmes digestif et nerveux très primitifs, qui peuvent comprendre des organes sensibles à la lumière appelés ocelles et des groupes de neurones appelés ganglions.

Les vers plats sont principalement des hermaphrodites qui se reproduisent sexuellement avec d’autres individus, un processus appelé fécondation croisée. Parce qu’elles ont à la fois des gamètes mâles et femelles, certaines espèces peuvent se reproduire sexuellement avec elles-mêmes, un processus appelé autofécondation. Un exemple de groupe qui peut s’auto-féconder est le ténia. Les ténias adultes résident dans les intestins des vertébrés. Et les espèces qui infestent les très grands vertébrés comme les baleines peuvent atteindre 40 mètres de long.

Le deuxième embranchement de vers que nous allons aborder sont les Nématodes, appelée ascaris ou vers rond. On les trouve dans tous les habitats terrestres ou aquatiques possibles, des pôles aux tropiques, y compris à plusieurs kilomètres sous terre. Ils sont si abondants que les scientifiques estiment que quatre animaux sur cinq sur Terre sont des nématodes. Et un article de recherche publié en 2019 a estimé qu’il y a 60 milliards de nématodes pour chaque être humain. Comme on peut s'y attendre compte tenu de leur abondance et de la diversité de leurs habitats, les nématodes peuvent se nourrir de différentes manières. Ils peuvent être des carnivores, des herbivores, des parasites, des charognards ou des décomposeurs.

Contrairement aux vers plats, les nématodes ont un tube digestif complet avec des ouvertures séparées pour la bouche et l’anus reliées par un intestin. Ils ont un système nerveux central simple avec des ganglions dans la région de la tête reliés aux cordons nerveux. Les nématodes n’ont pas d’appareil respiratoire ou de véritable appareil cardiovasculaire. Et au lieu d'un squelette dur, ils sont soutenus par la pression extérieure de leurs propres fluides corporels, un système appelé squelette hydrostatique. Ils se reproduisent sexuellement et sont unisexués, ce qui signifie qu’un individu est soit un mâle avec des spermatozoïdes, soit une femelle avec des ovules.

Notre troisième embranchement des vers est celui des Annélides, communément appelés les vers segmentés. Ses membres comprennent les vers de terre, les sangsues et les polychètes. Les vers segmentés peuvent être trouvés dans l'eau salée ou douce ou dans la terre, où ils contribuent à créer un sol sain. La plupart des membres des annélides sont des prédateurs ou des détritivores, ce qui signifie qu’ils se nourrissent de matières végétales et animales en décomposition. Certains groupes, comme les sangsues qui sucent le sang, sont des parasites. Comme vous l’avez deviné à partir de leur nom commun, les annélides ont des corps segmentés, une caractéristique qui les distingue des deux autres embranchements de vers, les Plathelminthes et les Nématodes. Les segments présentent souvent des structures internes ou externes répétées, comme les poils en forme de soies chez les vers de terre ou les parapodes chez les polychètes, qui sont tous deux utilisés pour la locomotion.

Les annélides ont un tube digestif complet et un système nerveux essentiel qui comprend un cerveau primitif composé de ganglions. Certaines espèces ont des yeux. Et les vers de terre peuvent réellement détecter la lumière avec des récepteurs spéciaux dans leur peau, ce qui leur permet de s’éloigner de la lumière et de rester enterrés en toute sécurité dans un sol sombre et humide. Ils ont un véritable système cardiovasculaire qui contient du sang dans des vaisseaux. Les vers de terre ont même cinq paires de structures qui fonctionnent comme les cœurs humains. Tous les annélides subissent une reproduction sexuée et la plupart sont des hermaphrodites.

Les Arthropodes sont un embranchement extrêmement diversifié qui comprend les crustacés, les araignées, les insectes et les mille-pattes. Beaucoup de ses membres sont essentiels pour la vie humaine. Les crustacés, comme les crevettes et les crabes, sont une source directe de nourriture. Les insectes pollinisent nos cultures, et les araignées et les vers à soie produisent de la soie. D’ailleurs, environ 90 pour cent de la soie dans le monde est produite par une seule espèce de ver à soie appelée Bombyx mori. L’espèce ne se trouve pas dans la nature et dépend totalement de l’Homme pour sa survie.

Tous les arthropodes ont des corps segmentés symétriquement bilatéraux. Les segments constituent une couverture externe dure appelée exosquelette. Le mot «arthropode» vient des termes grecs pour «articulé» et «pied», il fait référence aux appendices articulés appariées caractéristiques de cet embranchement. De nombreuses espèces d’insectes, comme le coléoptère dessiné ici, ont également des paires d’ailes, tandis que d’autres arthropodes, y compris le mille-pattes dessinés ici, sont sans ailes. Bien que l’anatomie interne des arthropodes varie selon les groupes, tous ont un tube digestif complet, un système cardiovasculaire et un système nerveux central relativement avancé qui inclut un cerveau.

Les membres des Arthropodes peuvent être des carnivores, des herbivores, des charognards ou des détritivores, et ils se trouvent dans presque tous les habitats. Il y en a probablement un avec vous dans la pièce en ce moment même. La plupart des arthropodes subissent une reproduction sexuée et sont unisexués, bien qu’il existe des cas de reproduction asexuée tels que les pucerons femelles qui peuvent produire des clones d’eux-mêmes.

Les membres de l’embranchement des Mollusques sont principalement aquatiques, bien qu’il existe quelques espèces terrestres. Les mollusques comprennent les bivalves tels que les palourdes et les pétoncles, qui sont des filtreurs, les escargots et des limaces, qui sont généralement des herbivores, et les pieuvres et les calmars, des prédateurs. Leurs corps bilatéralement symétriques sont constitués de trois structures principales, que nous pouvons voir sur ce schéma simplifié d’une palourde. On retrouve un pied musclé utilisé pour le mouvement, une masse molle contenant la plupart de leurs organes et une fine couche de tissu qui recouvre cette masse, appelée manteau. Le manteau est utilisé pour la respiration. Et chez les espèces comme les palourdes, les pétoncles et les escargots, il sécrète également une carapace dure.

Les mollusques ont un système digestif complet et complexe qui comprend des estomacs. Mais la plupart des groupes ont un type de circulation très primitif appelé appareil circulatoire ouvert, qui se compose d’un cœur, mais pas de vaisseaux sanguins. Leurs système nerveux varient considérablement, allant d’extrêmement simples chez les palourdes et les pétoncles à très complexe chez les céphalopodes, qui comprennent les poulpes, les calmars et les seiches. En fait, ce groupe des Céphalopodes contient à la fois le plus grand invertébré, le calmar colossal qui peut atteindre 13 mètres de long, et les invertébrés les plus intelligents. Les pieuvres en captivité ont compris comment faire des puzzles, s’échapper de leur aquarium, et même court-circuiter l'éclairage des laboratoires de recherche. Presque tous les mollusques sont unisexués, bien que certaines espèces d’escargots et de limaces soient hermaphrodites.

Le dernier embranchement que nous aborderons dans cette vidéo est échinodermes, qui comprend les étoiles de mer, les oursins et les concombres de mer. Le mot «échinodermes» vient des mots grecs «echino», qui signifie colonne vertébrale, et «dermata», qui signifie peau. Elle fait référence au squelette interne bosselé ou épineux situé sous l’épiderme. Bien que tous les échinodermes vivent dans des habitats marins, ils se nourrissent de diverses façons, y compris la prédation, les herbivores et les charognards. Cette grande diversité dans les stratégies d'alimentation conduit à des systèmes digestifs qui varient d'une seule ouverture chez les ophiures à des systèmes complets et complexes chez les étoiles de mer.

Les échinodermes ont des corps non segmentés. Et les formes adultes présentent une symétrie radiale. Ils ont un système cardiovasculaire réduit et à la place un réseau unique de tubes et d’orifices appelé système aquifère. Le mouvement de fluides à travers ces tubes aide les échinodermes à échanger des gaz, à s’alimenter et à se mouvoir. Ils ont un système radio-nerveux simple, sans cerveau centralisé ni ganglions. Les échinodermes sont unisexués et se reproduisent principalement par voie sexuée. Cependant, de nombreuses espèces peuvent également se reproduire de manière asexuée par régénération. Les concombres de mer utilisent également la régénération comme une forme d’autodéfense. Dans des conditions stressantes ou menacés par un prédateur, ils peuvent expulser tout leur tube digestif. Plus étonnant encore, les concombres de mer peuvent faire repousser leur tube digestif en quelques semaines seulement. L’étude de ce processus pourrait aider les scientifiques à développer de nouvelles techniques pour régénérer les tissus perdus ou endommagés chez l’Homme.

Maintenant, soulignons les points essentiels de cette vidéo. Les membres du règne Animalia, le règne animal, sont multicellulaires, hétérotrophes et mobiles pendant au moins une partie de leur cycle de vie. Le règne peut être divisé en deux grands groupes: les invertébrés, qui n’ont pas de colonne vertébrale, et les vertébrés, qui possèdent une colonne vertébrale. Les invertébrés sont classés en embranchements en fonction de caractéristiques communes. Les embranchements que nous avons couverts dans cette vidéo sont les Porifères, les Cnidaires, les Plathelminthes, les Nématodes, les Annélides, les Arthropodes, les Mollusques et les Échinodermes.

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