Vidéo de la leçon: Règne Animal: Vertébrés Biologie

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Dans cette vidéo, nous allons rappeler les caractéristiques des différents vertébrés du règne Animal. Nous commencerons par définir ce qu’est un Chordé, et une de leur sous-classification, les Vertébrés, avant d’étudier les caractéristiques essentielles des animaux appartenant à chaque groupe de Vertébrés, les Poissons, les Reptiles, les Amphibiens, les Oiseaux et enfin les Mammifères. Nous découvrirons également les caractéristiques typiques des organismes appartenant aux diverses sous-classes des Mammifères.

Afin d’étudier les organismes vivants, les scientifiques les classent souvent en groupes distincts partageant certaines caractéristiques clés. Ce processus est connu sous le nom de taxonomie. La hiérarchie taxonomique est un système de classement de ces différents groupes taxonomiques, allant du groupe le plus global et le plus vaste, les règnes, au groupe taxonomique le plus petit et le plus spécifique, les espèces. Prenons un exemple d'organisme, le phoque crabier, pour voir où il se classe dans chaque groupe taxonomique intermédiaire.

Les phoques crabiers appartiennent au règne Animal. C’est le même groupe qui comprend de minuscules fourmis, d’énormes éléphants et même nous, les humains. L’une des caractéristiques clés que partagent tous les organismes appartenant au règne Animal est le fait que nous sommes tous des hétérotrophes. Nous obtenons tous notre nourriture en consommant un autre organisme, ou la matière organique d’un organisme autrefois vivant. Par exemple, le phoque crabier mange principalement de minuscules crustacés vivants appelés krill, et malgré son nom, pas de crabes. Les animaux ont également tendance à être multicellulaires car notre organisme est composé de plusieurs cellules. Nous sommes également généralement des organismes beaucoup plus mobiles que ceux qui appartiennent aux autres règnes de la vie. Même si sur terre, le phoque crabier a du mal à se déplacer rapidement, dans l'eau, il peut nager à une vitesse qui atteint près de 13 kilomètres par heure. À titre de comparaison, un homme nage à une vitesse moyenne de deux kilomètres par heure.

Le deuxième groupe le plus global au sein du règne animal est l’embranchement. Les phoques crabiers appartiennent à l’embranchement des Chordés. Les Chordés sont des organismes qui, à un moment donné de leur développement, possèdent une notochorde, qui est une longue tige élastique qui leur fournit un support structurel au cours de leur développement et parfois de façon permanente. Les Vertébrés sont un sous-embranchement des Chordés. Chez les Vertébrés comme le crabe et l’homme, la notochorde se développe au cours de leur développement embryonnaire et devient la colonne vertébrale, autrement dit l’épine dorsale. La colonne vertébrale constitue l’élément majeur de l'endosquelette ou squelette interne des Vertébrés, qui est constitué d'os ou de cartilage et comprend un crâne qui protège leur cerveau.

L'autre sous-embranchement des Chordés est celui des Invertébrés. Ce groupe comprend tous les organismes qui n'ont pas d'endosquelette et ne possèdent donc pas de colonne vertébrale. Les Vertébrés ont également un système circulatoire fermé contenant un cœur avec plusieurs compartiments, ce qui n’est souvent pas le cas des Invertébrés. Chaque embranchement est constitué de plusieurs classes. Tout comme l'homme, le chien et de nombreuses autres espèces, le phoque crabier fait partie de la classe Mammalia, autrement dit des Mammifères. Nous approfondirons sur les différentes classes de Vertébrés plus tard dans cette vidéo.

Une classe est constituée de plusieurs ordres. Et les phoques crabiers sont de l’ordre des Carnivores, ce qui signifie qu’ils se nourrissent en consommant uniquement d’autres animaux. Un seul ordre se forme de plusieurs familles avec des caractéristiques similaires. Et les crabiers appartiennent à la famille des Phocidés. Une seule famille forme plusieurs genres, les crabiers appartenant au genre Lobodon. Et une espèce est un groupe étroitement apparenté au sein d’un genre, et les crabiers appartiennent à l’espèce carcinophagus. Le genre et l’espèce donnent le nom scientifique du phoque crabier, Lobodon carcinophagus.

Explorons les caractéristiques des différentes classes appartenant au sous-embranchement des Vertébrés. Vous vous souviendrez peut-être que les différentes classes de Vertébrés correspondent aux Poissons, Reptiles, Amphibiens, Oiseaux et Mammifères, comme le phoque crabier que nous venons d’aborder. Il y a en fait trois grandes classes de Vertébrés que nous appelons communément les Poissons: la classe des Agnathes, des Chondrichtyens et des Ostéichthyens. Explorons les caractéristiques essentielles des Poissons appartenant à chaque classe.

Les poissons comme cette lamproie appartiennent à la classe des Agnathes, et certains d’entre eux sont hermaphrodites, ce qui signifie qu’ils ont des organes reproducteurs à la fois masculins et féminins. Ils sont souvent appelés les poissons sans mâchoire. En effet, au lieu d’avoir une mâchoire, ils ont une bouche en forme d’entonnoir qui se fixe au corps d’un hôte. Les poissons appartenant à la classe des Agnathes sont des parasites car pour se nourrir, ils dépendent d’espèces de poisson plus grandes, comme cette truite. Vous vous souviendrez peut-être qu'un parasite est un organisme qui vit dans ou sur un hôte et obtient sa nourriture de l'hôte, ce qui peut le désavantager.

Comme vous pouvez le voir, les espèces appartenant à la classe des Agnathes ont un corps long et mince. Contrairement à la truite qui n'appartient pas à cette classe et possède des paires de nageoires de part et d'autre d'une ligne symétrique le long de son corps, les Agnathes, comme cette lamproie, n’ont généralement pas de nageoires appariées. Les Agnathes n’ont pas d’os. Ils ont à la place un squelette cartilagineux, ce qui leur permet d’être plus légers et de se déplacer rapidement dans l’eau. Explorons ensuite les caractéristiques des poissons appartenant à la classe des Chondrichtyens.

Ces poissons ont tendance à vivre dans des habitats marins d’eau salée, ce qui signifie qu’ils se trouvent généralement dans les mers et les océans. Et ils sont unisexués, ce qui signifie qu’ils sont soit des mâles ou soit des femelles. Comme les Agnathes, les Chondrichtyens ont aussi des squelettes en cartilage, et inluent les requins, tout comme les raies. Contrairement aux Agnathes, qui n’ont pas d’écailles, les Chondrichtyens ont des écailles osseuses qui recouvrent leur corps pour leur fournir une protection.

Comme vous pouvez le voir sur les figures, ils ont également une bouche ventrale, ce qui signifie que leur bouche est située dans la partie inférieure de leur corps. Et si vous inspectiez contre toute recommendation la bouche d’un requin, vous verriez qu’il est rempli de plusieurs rangées de dents, qui peuvent être très pointues pour saisir et déchirer leur proie. Nous pouvons également voir que, contrairement aux Agnathes, les requins et les raies ont des nageoires appariées. La plupart des poissons ont des branchies pour effectuer l’échange gazeux qui leur permet d’obtenir de l’oxygène de leur environnement aquatique. Dans la classe des Chondrichtyens, ces branchies ne sont pas couvertes.

La dernière classe de Poissons sont les Ostéichthyens, qui comprennent des espèces de Poissons comme le saumon, le thon et la truite que nous avons examinées plus tôt. Ils peuvent vivre dans des habitats d’eau salée ou d’eau douce, comme les rivières et les lacs. Comme les Chondrichtyens, ces poissons sont généralement soit des mâles ou soit des femelles, mais ils diffèrent par d’autres caractéristiques physiques distinctes. Par exemple, les espèces d’Ostéichthyens sont parfois appelées des poissons osseux car ils ont un squelette osseux au lieu d’un squelette cartilagineux comme les deux autres classes. Les écailles qui recouvrent les corps de ces poissons osseux sont plates, translucides et lisses, et sont comparables à des dents.

Ces poissons ont également une bouche terminale, ce qui signifie que leur bouche est située sur la tête ou à l’extrémité antérieure de leur corps. Comme les Chondrichtyens, les Ostéichthyens ont également des nageoires appariées. Les poissons osseux ont également une enveloppe protectrice appelée opercule sur leurs branchies, que nous pouvons voir plus clairement si nous enlevons l'opercule et regardons à l'intérieur du corps du poisson. La dernière caractéristique qui distingue le plus les poissons osseux est le fait qu’ils possèdent une vessie gazeuse, parfois appelée vessie natatoire, que vous pouvez voir à l’intérieur du poisson. La vessie natatoire est une adaptation bénéfique car elle aide les poissons osseux relativement plus lourds à flotter à une profondeur d’eau constante sans dépenser d’énergie excessive.

Maintenant que nous savons comment ces trois classes diffèrent, nous allons voir les caractéristiques qu’elles partagent pour être regroupées en tant que Poissons. La plupart des poissons pondent des œufs qui sont fécondés à l’extérieur du corps de l’organisme. Les Poissons sont aussi des ectothermes. Le préfixe ecto- signifie extérieur, et le suffixe -therme fait référence à la chaleur ou à la température. Les ectothermes désignent donc les poissons qui dépendent de leur environnement externe pour réguler leur température corporelle. Un terme précédemment utilisé que vous connaissez peut-être mieux pour décrire les ectothermes, est à sang froid. Cependant, ce terme induit à l’erreur car le sang des Poissons n’est pas froid.

La classe Reptilia, plus connue sous le nom de Reptiles, est également constituée d'ectothermes. En fait, si vous avez été dans un pays chaud et que vous avez vu un lézard, un serpent, un crocodile ou une tortue se prélasser au soleil, il est fort probable qu’ils tentaient de se réchauffer. Le corps d’un reptile est généralement divisé en quatre régions: une tête, un cou, un tronc et parfois une très longue queue. Ils ont des écailles fixes en kératine, qui recouvre la majorité de leur peau sèche de leur corps. Vous pouvez voir sur le schéma la forme typique de ces écailles, qui ne ressemblent pas aux écailles plus fines des Poissons.

Certains Reptiles possèdent quatre membres pentadactyles. Cela signifie qu'il y a cinq doigts à l'extrémité de chaque membre. Et ces doigts se terminent souvent par des griffes acérées, comme on peut le voir chez ce lézard, pour les aider à s'agripper aux surfaces et faciliter les mouvements de leur corps. Ce n’est le cas que chez certains reptiles, cependant, puisque les serpents par exemple n’ont aucun membre. Contrairement aux Poissons qui obtiennent de l’oxygène par leurs branchies, les Reptiles ont des poumons pour inhaler de l’oxygène.

La plupart des reptiles sont unisexes. Et comme le poisson, les femelles pondent généralement des œufs pour se reproduire. Contrairement aux Poissons, cependant, les Reptiles se reproduisent par fécondation interne dans le corps de la femelle. Les œufs produits par les Reptiles peuvent être épais et calcifiés ou mous et protégés par des structures telles que des nids, construites par les parents. Voyons maintenant les principales caractéristiques de la classe Amphibia, communément appelée Amphibiens.

Les Amphibiens sont aussi des ectothermes. Et comme les Reptiles, ils possèdent quatre membres pentadactyles. Contrairement aux Reptiles, cependant, les Amphibiens comme les grenouilles, les crapauds, les salamandres et les tritons ont tous une peau lisse et humide, qui sécrète du mucus. Cette fonction permet à certains Amphibiens d’échanger de l’oxygène avec leur environnement par la peau. Aux stades embryonnaire et juvénile, les Amphibiens ont tendance à avoir des branchies pour obtenir leur oxygène car ils vivent principalement dans l’eau, comme les Poissons. Cela dit, lorsqu’ils deviennent des adultes, leur corps change radicalement et ils commencent à passer une partie de leur vie hors de l’eau. En fait, les Amphibiens adultes développent des poumons pour obtenir de l’oxygène par échange gazeux avec l’air atmosphérique au lieu d’oxygène dissous dans l’eau.

Les Amphibiens ont également tendance à être unisexes, mais contrairement aux Reptiles, ils pondent généralement leurs œufs dans l’eau. C'est en partie pour cette raison que, comme les poissons, leurs œufs sont généralement fécondés de l'extérieur. Regardons la prochaine classe de vertébrés, Aves, plus communément appelée Oiseaux.

Les Oiseaux sont des endothermes. Cela signifie que les Oiseaux ont des systèmes spécialisés dans leur corps pour réguler leur température et qu’ils sont moins dépendants de l’environnement, à l’opposé des Poissons, Reptiles ou Amphibiens. Quelques exemples d’Oiseaux comprennent les pingouins et les flamants roses, les aigles, les perroquets et les pigeons. Comme les Reptiles et les Amphibiens, les Oiseaux ont également quatre membres, mais leur structure est considérablement différente. Ils ont deux membres postérieurs ou jambes à quatre doigts au lieu de cinq pour marcher et courir sur la terre ferme, s’accrocher aux branches d’arbres et parfois attraper leur proie. Ces membres ont également tendance à avoir des griffes. Et comme les Reptiles, la peau de ces jambes est généralement écailleuse.

Les Oiseaux ont aussi deux ailes. Alors que chez certaines espèces, comme le flamant rose, ces ailes leur permettent de voler dans les airs, chez les oiseaux incapables de voler, comme le pingouin empereur, elles peuvent permettre à l’oiseau de se déplacer efficacement à travers d’autres milieux, comme l’eau. La plupart des espèces d’Oiseaux sont couvertes de plumes et ont des os creux pour les alléger et faciliter leur mouvement, en particulier pendant le vol. Ils ont également des muscles thoraciques robustes attachés à leur sternum, pour leur permettre de battre leurs ailes.

Les Oiseaux comme ce perroquet obtiennent également de l’oxygène par les poumons. En regardant une partie de la structure interne de ce perroquet, nous pouvons voir que les Oiseaux ont aussi des sacs d’air connectés à leurs poumons. Ces sacs aériens agissent comme des soufflets, fournissant un flux d'air dans les poumons des oiseaux afin d'apporter un supplément d'oxygène lors des mouvements très consommateurs d’énergie effectués dans le vol. Et ils peuvent même faciliter la vocalisation des Oiseaux pour qu’ils communiquent entre eux. Les Oiseaux sont également unisexes et pondent comme les Reptiles, et la fécondation est interne.

Regardons la dernière classe de Vertébrés Mammalia, plus communément appelée les Mammifères. Les chats, les cochons et les humains comme nous sont tous des exemples de Mammifères. Les Mammifères comme les Oiseaux sont des endothermes, et nous obtenons de l’oxygène grâce à nos poumons. Comme les Reptiles, nous avons tendance à avoir quatre membres pentadactyles, qui, selon les espèces, peuvent se terminer par des ongles, des griffes comme le chat ou des sabots comme le cochon. Le corps d’un mammifère est divisé en une tête, un cou, un thorax et un abdomen. Au lieu de plumes ou d’écailles, la peau des Mammifères est recouverte de poils, qui peuvent se présenter en une fine couche mince chez les animaux comme les porcs et les humains, ou être épais et voluptueux comme la fourrure de nombreux chats.

Les Mammifères ont des dents distinctes selon leur régime alimentaire. Par exemple, les chats ont tendance à avoir des canines et des incisives pointues et prononcées pour saisir et déchirer la viande des animaux, qui constitue la majeure partie de leur régime alimentaire. Les Mammifères ont également tendance à être unisexes et à effectuer une fécondation interne. La plupart des Mammifères, y compris les porcs et les chats, sont vivipares, ce qui signifie que leurs petits se développent à l’intérieur du corps de leur mère. Et à la naissance de leur bébé, la mère Mammifère a tendance à produire du lait dans ses glandes mammaires pour nourrir ses petits.

Les Mammifères sont un groupe incroyablement diversifié de Vertébrés, cependant, comparons certaines sous-classes dans un tableau pour voir comment elles peuvent être distinguées les unes des autres. Les Mammifères peuvent être classés en fonction de leur développement embryonnaire et de la façon dont ils naissent. La sous-classe des Protothériens est le seul mammifère qui pond des œufs et qui ne donne donc pas naissance à des jeunes vivants. L’œuf incube l’embryon jusqu’à son éclosion, moment à partir duquel la mère continue de nourrir son petit avec le lait produit par ses glandes mammaires. Un exemple de mammifère appartenant à cette sous-classe est l’ornithorynque à bec de canard.

Les organismes appartenant à la sous-classe Métathériens ne pondent pas d’œufs, mais donnent naissance à des jeunes déjà formés. Ces jeunes sont également nourris avec le lait de leur mère et sont logés dans une poche, qui se trouve généralement dans leur abdomen. Un exemple d’une espèce de la sous-classe Métathérien est le kangourou.

La sous-classe Euthérien est similaire dans le sens où elle donne également naissance à des jeunes formés au lieu de pondre des œufs, et leurs petits sont également allaités. Contrairement aux Métathériens, cependant, les Euthériens, qui représentent la plupart des Mammifères, y compris les Carnivores, les Primates comme les humains, et beaucoup d’autres, terminent leur développement embryonnaire dans l’utérus du corps de leur mère, nourris par une structure appelée placenta qui se connecte à l’organisme en développement par un cordon ombilical.

Comme cette sous-classe est si diversifiée, examinons certaines des caractéristiques des différents ordres Euthériens dans un arbre phylogénétique. Un arbre phylogénétique est un diagramme qui nous montre les relations évolutives entre des organismes étroitement apparentés. L’ordre des Proboscidiens, qui comprend des animaux comme les éléphants, se distingue par sa trompe longue et musclée et ses incisives supérieures qui s'allongent et forment les défenses. L’ordre des Edentés, qui comprend les tatous, se caractérise par un nombre réduit ou l'absence totale de dents et par des griffes puissantes et incurvées. L’ordre Rodentia comprend tous les Rongeurs comme les rats et les souris qui possèdent une paire d’incisives en forme de ciseau dans la mâchoire, une longue queue et des petites oreilles. Les animaux appartenant à l’ordre des Lagomorphes, comme les lapins, ont des incisives en forme de ciseau dans la mâchoire supérieure et inférieure. Leurs pattes arrière et leurs oreilles sont également plus longues que celles des Rongeurs, mais ils ont une queue plus courte.

Les Primates, comme les humains et les chimpanzés, sont caractérisés par nos pouces opposables, notre système nerveux très développé et un très grand cerveau. Les Carnivores correspondent à l’ordre Carnivora. Ils ont des canines et des prémolaires longues et pointues et ont souvent des griffes robustes et incurvées, comme les loups. Les chevaux appartiennent à l’ordre Périssodactyles. Les organismes de ce groupe ont des sabots avec un nombre impair d’orteils. Et leurs grandes dents permettent à ces herbivores de broyer leurs aliments. L’ordre des Cétacés comprend les mammifères aquatiques, comme les baleines. Les espèces de cet ordre possèdent quatre membres en forme de pagaie et une nageoire caudale horizontale, mais pas de membres postérieurs.

Les espèces herbivores comme les chameaux, qui ont des doigts en nombre pair, appartiennent à l'ordre des Artiodactyles. Les organismes qui se nourrissent d’insectes comme les hérissons sont regroupés dans l’ordre des Insectivores, et leurs dents antérieures se prolongent en sorte de pinces pour les aider à attraper leurs proies.

Le dernier ordre dans la sous-classe Euthérien est l’ensemble des Chiroptères, comme les chauves-souris. Ils se distinguent par des extensions de peau entre les os de leurs doigts qui leur permettent de voler. Ils sont pour la plupart nocturnes et peuvent être carnivores ou herbivores selon les espèces.

Passons en revue les points clés que nous avons abordés dans cette vidéo. Le règne Animal peut être divisé en deux sous-embranchements, les Vertébrés et les Invertébrés. Les Vertébrés sont des organismes qui ont une colonne vertébrale, autrement dit une épine dorsale. Nous avons examiné les différentes classes de Vertébrés, y compris les trois classes de Poissons. Nous avons également vu que la classe des Mammifères peut être divisée en sous-classes en fonction de leur mode de reproduction.