Cours : Diversité du monde vivant

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A) L'origine de l'univers



L'univers s'est formé il y a environ 10 à 15 milliards d'années. Formation de la Terre il a environ 4,5 milliards d'années.

Tous les organismes vivants se retrouvent dans 3 domaines (ou groupes):

  • les procaryotes = les Archébactéries ou des Bactéries

  • les eucaryotes



Pendant très longtemps, les procaryotes sont tous appelés bactéries, puis on s'est rendu compte par analyse d'ADN qu'il y avait plutôt 2 groupes très différents : les bactéries et les archébactéries.

Eubactéries = pathogènes, classique inoffensive et nécessaire à l'existence de certains éléments.
Archébactéries = vivent dans milieux extrêmes : source thermale à 100°C, etc.

L'ancêtre commun des eucaryotes et des procaryotes est le progénote ou LUCA. Il est apparu il y a environ 3,6/3,7 milliards d'années.

Les groupes des eubactéries et des archébactéries ont divergé très tôt. Les eucaryotes se sont différenciés après (~ 2,1 milliards d'années). L'information génétique du progénote se caractérise par la présence 1milliers de gènes. C'était soit de l'ADN, soit de l'ARN rétrotranscrit en ADN.

LUCA (Last Universal Common Ancestor) = terme inventé dans les années 1992-1995 = « le dernier ancêtre commun universel ». Les eucaryotes étaient d'abord des unicellulaires, puis des pluricellulaires qui ont divergé en règne animal, végétal et champignons.La capacité de former de l'énergie par la respiration est ce qui fait la différence entre les procaryotes et les eucaryotes. Les mitochondries sont des dérivées d'une bactérie qui venait des eubactéries.

Les eucaryotes ont la possibilité de tirer leur énergie de la photosynthèse. L'origine des chloroplastes est une bactérie ancestrale proche des cyanobactéries. Ce sont des bactéries capables de réaliser la photosynthèse. Elles sont devenues symbiontes et endosymbiontes d'eucaryotes pour leur permettre d'acquérir ces compétences de photosynthèse. Cela s'est par exemple produit à l'égard des algues. Toutes ces lignées eucaryotiques se sont formées il y a environ 800millions d'années.

B) Le règne animal : classification



1) Généralités



Ils sont tous battis sur les eucaryotes et il a une grande diversité du règne animal.

Soit on les classes en faisant un « catalogue », soit en faisant une systématique qui est un peu mieux. Le but est d'être phylogénétique et donc d'avoir une idée de l'évolution entre les différents organismes. On cherche les liens de parentés entre eux.

La classification phylogénétique repose sur 2 principes fondamentaux :

  • le phylum (= embranchement ou clade) qui est un grand plan d'organisation anatomique, physiologique, etc.

  • la continuité entre les phylums. On considère que tous ces plans d'organisation dérivent les uns des autres. La notion de continuité c'est la notion d'évolution. La théorie de l’évolutionnisme c'est la théorie selon laquelle les organismes les plus complexes dérivent des plus simples.



Pour le biologiste Liné (1758), tous les êtres vivants sont appelés par 2 noms (= nomenclature binomiale) = le genre (toujours avec une majuscule) Homo et l'espèce sapiens. L'espèce est l'unité de la classification et l'unité évolutive du monde vivant. Très souvent, c'est une notion de morphologie au départ. Il peut y avoir des ressemblances sans rapports de parentés. Les critères physiologiques sont aussi utilisés parfois. Il faut considérer les formes embryonnaires pour les plus compliqués afin d'observer les étapes de l'embryologie ce qui permet de mieux repéré des liens de parenté. Un autre critère qui est souvent utilisé est le critère d’inter fécondité. Les individus appartiennent à la même espèce quand sont capables de se reproduire et de donner une descendance fertile.

On dispose d'un seul critère absolu pour définir une espèce mais il est peu utilisé : c'est la génétique afin de définir la nature des gènes. Hormis chez les procaryotes où le génome est facilement étudié,il est très difficiles de l'étudier chez les eucaryotes et surtout les pluricellulaires. Le critère utilisé reste donc morphologique.

Dans le règne animal on compte de 2,5 millions à 3millions d'espèces. Ils occupent des lieux très divers, et certaines sont très abondantes. Il existe la notion de sous espèces car certaines étant trop éloignées, elles ne peuvent s'accoupler. On emploie souvent le terme de race ou variété. Il y a donc des niveaux sous la notion d'espèce.

2) Les différents taxons = taxinomie



Les taxons sont certains niveaux de classification.quand on les étudie, on fait de la taxinomie.

Règne

Sous – règne

Phylums

Classes

Genres

Espèces

On distingue deux sous règnes chez les animaux :

  • les unicellulaires ou protozoaires

  • les pluricellulaire ou métazoaires



Les phylums étant définis, il faut définir une parenté entre eux.

On parle de structure homologue qui se trouve entre 2 phylums différents. Il y a une même origine embryologique, mais pas forcément la même morphologie et le même rôle.
Ex : la patte du mammifère et l'aile de l'oiseau.

structure analogue qui est une structure « faux amis ». Il y a la même morphologie, la même fonction mais pas la même origine embryologique.
Ex : l'aile de l'oiseau et celle de l'insecte.

La phrase qui résume cela. Est un principe cité par Haeckel :
« Chaque animal passe au cours de son développement embryonnaire, passe par une succession de stade qui rappelle son origine. ».

L’ontogenèse rappelle la phylogenèse.


Sous règne des protozoaires et des protophytes = protistes



Les protozoaires ont une physiologie de type animal. Il ont une capacité de fabrication d'énergie par voie chimique d'oxydo – réduction et une capacité de se nourrir par un régime d'hétérotrophie (= utilisation de molécules toutes faites).

Les protophytes sont des organismes végétaux de type unicellulaires. Ils ont un régime autotrophe (= fabrication de matière organique à partir d'éléments minéraux).

La frontière entre les deux n'est pas évidente. Les unicellulaires peuvent changer leur régime ou leur type. On a donc inventer le groupe des protistes qui est l'ensemble des unicellulaires de type animal ou végétal.

A) Généralités sur les protozoaires


Il existe 2 modes de reproduction de ces unicellulaires :

  • La reproduction asexuée par division binaire (1 pour 2) ou multiple (1 pour plusieurs), ou encore le phénomène de bourgeonnement. Le plan de division binaire est important pour définir certains phylums. Lorsque ces individus vivent dans des conditions défavorables, ils peuvent s’enkyster. C'est la formation de kystes de reproduction où l'animal n'aura pas besoin de se nourrir beaucoup : c'est une forme de résistance associée à la mitose. Il y a ensuite le désenkystement, phase à partir de laquelle la cellule peut à nouveau se diviser.

  • La reproduction sexuée. Il y a une notion de cellules mâle et femelle (ou parfois plusieurs). Le brassage de l'information génétique est donc possible.



On considère qu'il y a entre 120 000 et 150 000 espèces de protistes. Il y a donc de nombreux phylums.

Phylums des rhizopodes


On prend souvent la façon dont se déplacent les unicellulaires. Les rhizopodes sont des individus qui se déplacent grâce à des extensions du cytoplasme.

Classe des Lobés

Les amibes (amoeba, chaos).
Elles peuvent se rétracter et croître ce qui permet leur déplacement.
Elles mangent par phagocytose de bactéries d'où la présence de vacuoles digestives.
Vacuoles pulsatives = échanges d'eau et d'électrolytes avec le milieu extracellulaire = règle la fonction d'osmorégulation de l'organisme (sorte de rein).

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Il existe des amibes pathogènes :

  • Les entamoeba coli = elles vivent dans les intestins et se nourrissent des bactéries qui s'y trouvent = elles ne sont pas forcément pathogènes

  • Les entamoeba histolytica = elles sont capables de lyser les tissus : elles passent à travers la paroi intestinale et passent dans d'autre organes = elles sont pathogènes.



Les Naegléria sont pathogènes. Ce sont des amaoboflagellés. Ce sont des amibes des piscines qui sont pathogènes sous forme flagellée. Elles peuvent atteindre le cerveau si elles sont ingérées et risquent donc d'ingérer des cellules périphériques du système nerveux, ce qui provoque des formes de méningites.

Phylums des dinoflagellés = péridiniens

Ce sont des organismes qui se déplacent grâce à un flagelle. Ils en possèdent généralement deux.
C'est en général un flagelle longitudinal inséré dans un sillon assimilé à une sorte de ceinture autour de la cellule.
Ils sont appelés « Dino » car dans le noyau de ces eucaryotes, les chromosomes sont toujours condensés. Le noyau de ces eucaryotes est donc appelé dinocaryon.
Certains sont autotrophes et d'autres hétérotrophes.
Il existe des pigments classiques comme la chlorophylle, le carotène, ou le xanthophylle qu'on retrouve chez beaucoup d'eucaryotes.
Ils appartiennent au groupe d'unicellulaires du phytoplancton (êtres unicellulaires qui sont à la base de la chaîne trophique). Ce sont des producteurs primaires qui pratiquent la photosynthèse.
Certains de ces dinoflagellés comme le Gonyolax et le Noctiluca (très connus) ont la particularité d'être des bio luminescents car ils émettent de la lumière.
Quand il y a des conditions nutritionnelles très favorables, il y a la possibilité d'avoir des populations très denses (« blooms »). On peut avoir une image de leur présence dans un milieu aquatique car il y aura une coloration de l'eau au bord de la mer en présence de pigments ou de la lumière en cas de bioluminescence.

Certaines espèces peuvent synthétisées des toxines qui peuvent se retrouver dans tous les maillons de la chaîne trophique, ce qui présentent un risque.

Phylum des mastigophores


Ils possèdent des flagelles qui existent sur les cellules et qui s'appellent les mastigontes.
Ils ont un mode de division asexuée. Ils se divisent selon un plan longitudinal appelée fission longitudinale.
Il existe plusieurs sub - phylums.

Sub – phylum des Oligomastigophores

Ils possèdent un nombre peu élevé de flagelles (pas plus de deux en général). Ils sont plastidiés car possèdent des plastes = ils sont donc autotrophes. Ils possèdent aussi les pigments classiques.

Classe des Chromomastigo[/t2]phores (ex : Diatomées)

Ce sont des cellules qui possèdent des pigments colorés. Elles font partie du phytoplancton et sont donc aquatiques et producteurs primaires.

Les Diatomées sont des eucaryotes qui vivent protégés par une frustule (espèce de coquille) qui est chargée de silice.
Dans le cas où le frustule est allongé, on parle de Diatomées pennées. Dans le cas où il est arrondi, on parle de Diatomées centriques. Ce frustule possède des ornementations qui sont un critère morphologique de ces organismes.
Quand les diatomées meurent, le frustule persiste et tombe au fond de l'eau. Il donne alors naissance à une roche appelée la diatomite. Certaines Diatomées fabriquent des toxines, qui peuvent être transmises le long de la chaîne alimentaire.

Classe des Kinétoplastidi[/t2]és (ex : Trypanosomatidés)

Ce sont des cellules qui possèdent un voir deux kinétoplastes qui sont de grandes mitochondries. Ils sont assez divers.
Les Trypanosomatidés ne possèdent qu'un seul flagelle locomoteur qui peut être libre ou attaché. Dans le cas ou le flagelle est libre, on a une « membrane ondulante ».

Le genre Leishmania est un parasite qui a un cycle hétéroxène et l'espèce humaine peut en être porteuse. La Leishmaniose est la multiplication de la Leishmania dans les macrophages sanguin ce qui diminue les défenses immunitaires du porteur. Elle est en partie responsable de la pathologie du Kala azar. Le cycle fait intervenir un moustique très petit qui est le Phlébotome.

Le genre Trypanosoma est un parasite qui possède aussi un cycle hétéroxène (intervention d'un insecte et d'un vertébré) et qui vit dans les tissus sanguin. Il en existe plusieurs espèces :

  • Trypanosoma gambiense = Afrique de l'ouest qui est transmis par la mouche Tsé-tsé (= glossine) et qui provoque la maladie du sommeil.

  • Trypanosoma rhodesiense = Afrique de l'est qui est transmis par la mouche Tsé-tsé (= glossine) et qui provoque la maladie du sommeil.

  • Trypanosoma cruzi = Amérique du Sud et Centrale qui est transmis par une punaise de grande taille (= réduve) et qui provoque la maladie de Chagas (= attaque du système nerveux central et des méninges).



Sub – phylum des Métamastigophores

Ils possèdent plusieurs flagelles au nombre de 4 en général. La plupart vivent dans d'autres organismes. Certains sont parasites tandis que d'autres sont libres.

Classe des Diplomonadines

Ce sont des parasites de l'espèce humaine. Le Giardia lamblia est un parasite du tube digestif dont les cellules sont toujours doubles.
Ces cellules possèdent deux noyaux, 8 flagelles et deux ventouses qui permettent leur fixation sur l'épithélium intestinal. Ils engendrent des diarrhées plus ou moins graves chez les jeunes enfants.

Sub – phylum des Parabasala

Classe des Trichomonadines

Il existe le Trichomonas vaginilis qui est un parasite de l'espèce humaine.
Ils ont un appareil de Golgi très développé qui est appelé appareil para basal. Il existe un flagelle qui défini une membrane ondulante. Fait partie des MST.

Phylum des ciliophores = ciliés :


Exemples: Paramecium, Vorticella, Balantidium coli

Ils se déplacent grâce à des cils qui ont la même composition que les flagelles. Ont parlent de cils quand on a un nombre important d'organismes locomoteurs. Il y a un plan de division transversal chez les ciliés contrairement aux flagellés.
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Il y a un dualisme nucléaire, c'est-à-dire qu'il y a deux types de noyaux qui n'assurent pas les mêmes fonctions :
– micro noyaux = il est diploïde. Il est reproducteur car il assure la division de la cellule.
– macro noyaux = il est polyploïde par rapport au micro noyaux. Il est végétatif car il assure toutes les autres fonctions autres que la reproduction.

Les ciliés sont hétérotrophes car ils se nourrissent de bactéries dans les milieux aquatiques où ils vivent.

On distingue deux types de ciliatures :
– la ciliature somatique pour les cils qui sont plantés en rangées. On parle alors de cinéties somatiques car permettent le déplacement de la cellule
– la ciliature buccale car les cils se trouvent à l'endroit où se fait la phagocytose (bouche = cytostome). Les cils créent un mouvement qui amène les bactéries au fond du cytostome pour permettre la phagocytose.

Le Vorticella est très présent dans les stations d'épuration. Ils n'ont pas de ciliature somatique et ne se déplacent donc pas. Ils se nourrissent des bactéries trouvées dans les stations d'épuration. Ce genre bio indicateur soit un marqueur de bon fonctionnement de la station d'épuration.
Le Balantidium coli se trouve au niveau du tube digestif de l'espèce humaine. Il n'est pas pathogène ni très fréquent sauf chez les éleveurs de porcs. Ils créent seulement des désagréments intestinaux. Ce sont les seuls qu'on retrouve chez l'humain.

Phylum des apicomplexa = sporozoaires


Ce sont tous des parasites de vertébrés et d'invertébrés.
Ils sont soit intracellulaires soit extracellulaires (= cavitaires).
Les cycles de ces sporozoaires sont soit monoxènes soit hétéroxènes.
L'élément de dissémination de ces parasites est un germe unicellulaire et uni nucléé qui se trouve enveloppé dans une coque relativement épaisse souvent longtemps spore.
Le spore pénètre un organisme et donne naissance à un élément premier qui est le sporozoite qui est haploïde. Il va grossir par accumulation de réserves glucidiques qui est le paraglycogène (polymérisation de mol de glucose particulière des sporozoaires). Elle devient ensuite le schizonte qui est toujours haploïde. Il va pouvoir se diviser plusieurs fois pour donner des dizaines voir plus de cellules appelées schizozoïtes. Elles seront plus petites. Leur morphologie est similaire à celle des sporozoïtes de base. Cette multiplication constitue l'envahissement ou schizogonie (ou mérogonie). C'est la phase de multiplication asexuée de ces organismes. La dernière génération se transforme en gamontes qui deviendront des gamètes mâles (flagellées et plus petite) ou femelles (non flagellées et relativement grosse) par phénomène de gamétogonie. Cela amène ensuite à un phénomène de fusion des gamètes qui donne un zygote. 1Ère division est une méiose classique qui vont redonner des cellules haploïde. Puis on régénère des sporocystes par sporogonie.

On a un cycle haplobiontique puisque les cellules sont haploïdes.

On trouve un assez grand nombre de parasites sporozoaires.

Classe des Coccidies

Ce sont tous parasites intracellulaires de vertébrés ou invertébrés. Ils sont de petite taille (10-20µm). Ce sont des cellules eucaryotes, limitées par un plasmalemme. Mais pendant très longtemps, on considérait qu'ils avaient trois membranes. Or il n'y en a qu'une, mais il a une couche de vésicules sous celle-ci ce qui donnait l'impression de deux autres membranes à cause de leurs membranes. Dans la partie antérieure de la cellule, on trouve 4 types de structures. Les plus visibles sont de grandes vésicules appelées rhoptries (spécifiques aux sporozoaires). Vésicules qui ont concentré des enzymes protéolytiques qui peuvent être déchargée hors de la cellule, et peuvent lyser les cellules infectées. On trouve des petites vésicules appelées micronèmes = vésicules qui concentre des protéines qui peuvent être déchargée par exocytose, qui vont permettre de reconnaître les cellules à parasiter. La présence dans la partie la plus antérieure d'une structure protéique (fibres protéiques) qui s’enroule à la manière d'un cône et qui forment le conoïde. On y trouve aussi l'anneau apical de nature protéique aussi.
Ce sont ces éléments complexes de la partie apicale qui ont donné le nom d'apicomplexa.
On distingue des familles dans cette classe.
Une qui est très importante est la famille des Eimeriidés (ex : Eimria). Ce sont des parasites des animaux qui ont une grande importance dans le monde vétérinaire. Ce parasite est mortel pour les animaux envahis par ceux-ci. Il existe donc des anti-coccidiens pour lutter contre eux.
Certaines espèces se développent au niveau de l'intestin, en particulier chez les volailles. Des parasitoses intestinales et hépatiques peuvent atteindre les élevages de lapins, ce qui les fait périr.

Un autre famille est celle des Cryptosporididés (ex : Cryptosporidium). Ce sont des parasites de l'épithélium intestinal qui touche les vertébrés et parfois les humains. Ce parasitisme peut exister chez les individus atteints du VIH.
Cryptosporidium parvum est un exemple de ces parasites de l'espèce humaine atteinte du VIH.
Provoque des diarrhées souvent mortelles.

Une autre famille est celle des Sarcocystidés ou Sarcosporidies. Ce sont des parasites des mammifères et parfois de l'homme. Ils ont un cycle hétéroxène. Chez l'hôte définitif, il se passe la phase de reproduction sexuée. Chez l'hôte intermédiaire, il se passe le reste. Comme la reproduction asexuée donc l'envahissement. Ces cellules se retrouvent groupées dans un kyste (poche anatomique), ce qui constitue un xénoparasitome. Ces xénoparasitome se développent souvent dans la musculature de l'hôte intermédiaire.
Le genre sarcocystis possède une nomenclature qui indique chez qui il se développe. Les sarcocystis bovihominis ont l'hôte définitif qui est l'homme et l'intermédiaire qui est le bœuf. Le sarcocystis bovicanis a comme définitif le chien.
Se transmet par l'ingestion de viande mal cuite par exemple.

Le toxoplasma gondi est un sarcosporidis qui se développe chez l'humain. Dans ce cas, l'homme ou d'autres animaux est l'hôte intermédiaire. Dans certains cas, les xénoparasitome peuvent se retrouver au niveau des poumons, du foie, ou du cerveau qui concerne alors la rétine.
Il peut se transmettre de la mère à l'enfant par le placenta, ce qui peut être dépisté pendant la grossesse.

Classe des hématozoaires

Ils ont des cycles hétéroxène. La phase sexuée se passe chez un insecte piqueur (hôte définitif) hématophage. La multiplication asexuée se passe dans les cellules sanguines d'un vertébré (hôte intermédiaire).
Les hémosporidies ont la particularité de ne pas avoir de conoïde.
Le plasmodium est l'agent du paludisme (ou malaria). L'hôte intermédiaire est l'homme. Il s'y passe la reproduction asexuée dans les hématies qui vont être détruites durant celle-ci. Cela provoque des accès de fièvre périodique correspondant à chaque vague de multiplication et de destruction des hématies. Le plasmodium falciparum se trouve dans les régions tropicales (surtout Africaine). C'est un moustique femelle du genre anophelès qui transmet ce germe.


Sous–règne des métazoaires



A) Généralités


Chez les métazoaires, on a des cellules spécialisées organisées en tissus. Il y aura ensuite formation d'organes qui formeront des appareils.

Chez les métazoaires, tout dérive d'une seule cellule initiale issue de la fécondation.
L'union du gamète mâle et du gamète femelle est le zygote qui est diploïde.

Puis celui – ci se divise et les blastomères sont les premières cellules formées du zygote.

Les blastomères vont s'accumuler et vont donner un massif de cellules compact appelé morula.

A l'intérieur de celui – ci, se forme une cavité appelée blastocèle, ce qui donne le blastula.

Chez tous les animaux, on aura une complication supplémentaire de gastrulation qui fait passer du stade de blastula à gastrula. La couche unicellulaire entourant le blastocèle va s'invaginer, ce qui va définir deux feuillets embryonnaires primitifs. Ce qui est entré dans l'embryon défini l'endoderme. Ce qui est resté à l'extérieur est l'ectoderme. On est au stade diploblastiques. C'est à partir de là que s'élabore un animal.

Il y a la mise en place d'une substance gélifié appelée mésoglée très riche en eau. L'archentéron défini l'intestin primitif de ces êtres. Ce tube se trouve en contact avec le milieu extra embryonnaire. Cela défini le blastophore qui deviendra par la suite la bouche et l'anus.

Chez d'autres animaux plus évolués, se met en place un troisième feuillet embryonnaire. A la place de la mésoglée, un tissu se met en place et est appelé le mésoderme. Ce sont alors des animaux triploblastiques.

Le mésoderme peut rester compact ou peut se creuser d'une cavité appelée cœlome. Dans ce cas, on a des triploblastiques cœlomates.
Si il reste compact, on a des triploblastiques acœlomates.
Chez certains animaux appelés pseudocoelomates, il y a une sorte de dilatation entre le mésoderme et l'endoderme qui forme une cavité appelée pseudocoelome.

On a ensuite des prostomiens et des deutérostomiens.
dans le cas des prostomiens, le blastopore donne la bouche. L'anus est formé par une invagination de cellules endodermiques, puis une fusion de cellules endodermiques et ectodermiques. C'est appelé le protodeum.

Dans le cas des deutérostomiens, le blastopore « tourne » et le blastopore donne l'anus et la bouche formée par invagination est appelée stomodeum.

La position du système nerveux est un critère important pour définir les phylums.
Elle peut être ventrale, chez les hyponeuriens. Elle peut être dorsale qui est plus évolué et qui se trouve chez les épineuriens. Le fait que les cellules nerveuses soient associées a la peau n'existe que chez un groupe d'animaux appelés épithélioneuriens (oursins, étoiles de mer...).


  • Les grands plans d'organisation

  • Embranchement des spongiaires = porifera



Ce sont les animaux les plus simples qui existent (éponges, etc). Ce sont des animaux diploblastiques.
Organisation générale de ces animaux :
diploblastiques
ils sont sans symétrie.
Ils ont une forme très irrégulière.
Ce sont des animaux aquatiques qui ont une paroi percée de pores. Ils indiquent la pénétration de l'eau. Il y a les pores inhalants qui permettent l'entrée de l'eau et des aliments, et l'oscule qui permet la sortie de l'eau. Sont appelés porifera car ont leur paroi percée de pore.
Il en existe environ 10000 espèces.
Il y a des cellules ectodermiques qui sont les pinacocytes. C'est une couche de cellules qui forme une paroi continue.
Il y a des cellules endodermiques qui sont les choanocytes. C'est une couche de cellules flagellées attachées les unes aux autres donc immobiles, mais le flagelle peut battre. Les choanocytes possèdent une collerette à la base du flagelle, ce qui est caractéristique de ces cellules.
Il y entre ces deux couches de cellules, la mésoglée. Elle possède des cellules appelées amoebocytes qui peuvent se déplacée dans la mésoglée. On trouve aussi des spicules qui peuvent être calcaires ou formées de silice, ce qui forme les éponges dures. Les spicules peuvent aussi être de nature organiques car formées de spongine.

La fonction de nutrition est assurée par les choanocytes. Elles ingèrent des bactéries et les digèrent après la phagocytose.
La respiration et l'osmorégulation se font par simple diffusion par les membranes.
La plupart des éponges sont hermaphrodites. Les cellules gamétiques sont des cellules de la mésoglée, soit certaines amoebocytes. Il n'y a jamais d’auto fécondation dans la mésoglée. Certaines libère des gamètes mâle, d'autres des femelles et la fécondation se fait hors de ces organismes.
On trouve aussi le phénomène de bouturage. A partir d'un fragment d'éponge, on peut en re fabriquer une entière.
Les éponges naturelles sont utilisées ou non selon si elles sont dures ou molles. Elles seront utilisées dans le cas où elles ont des spicules organiques. L'éponge naturelle commercialisée est l'Hippospongia communis. Les spongines sont des protéines qui captent beaucoup l'eau ce qui la rend très souple lorsqu'elle s'y trouve.
La durée de vie des éponges s'élève à une cinquantaine d'années.

Certaines éponges produisent des substances toxiques qui provoque des dermatites (inflammation de l'épiderme).
Certaines éponges sont capable de fabriquer un métabolite qui est la spongopurine. Elle est des propriétés anti-bactériennes, anti-virales voir anti-cancéreux. Il y a donc un intérêt pharmaceutique.


Embranchement des cnidaires


Organisation générale :
ce sont des diploblastiques.
Ils ont un ectoderme appelé épiderme. Ils ont aussi un endoderme appelé gastroderme. Il se trouve entre les deux, la mésoglée.

Il y a deux formes morphologiques très différentes qui sont les polypes ou les méduses.
Les polypes sont les formes fixées qui s'apparentent aux éponges.
Ils ont une cavité gastrique. Ils ont aussi une bouche. Ils ont une symétrie radiaire qui se traduit par la présence de tentacules autour de la bouche.

Les méduses sont les formes libres, nageuses.
la cavité gastrique est tournée vers le bas et est en contact direct avec la bouche. Cette bouche est située au bout d'une sorte de trompe, la manubrium, située dans le prolongement de la cavité gastrique. Il y a une sorte de voile qui protège la bouche appelé vélum. Il y a une symétrie radiaire.

Ils sont dans le même phylum car la paroi de ces deux formes a la même composition. Ce sont deux formes d'un même plan d'organisation.
Il y a la présence de cellules urticante qui donne le nom au phylum des cnidaires. Dans ces cellules il a une grande vacuole appelée nématocyste où se trouvent des produits faits par la cellule qui peuvent être plus ou moins dangereuse. C'est ce qui fait le caractère urticant des méduses. Il y a aussi la présence d'un filament creux. C'est un dispositif de capture des proies qui va provoqué un afflux d'eau dans la vacuole, et ce liquide plus ou moins toxique va aller dans le filament qui capture la proie et la paralyse. Ça se traduit par une piqûre ou une brûlure.

Il existe beaucoup de cnidaires.

La famille des hydrozoaires : hydra, physalia. Existent sous forme d'hydres (animaux marins d'eau douce ou salée). Se multiplient très rapidement par reproduction asexuée. Physalia = petite méduse du bassin méditerranéen non mortelle.

La famille des anthozoaires : actinia = coraux durs, coraux mous (gorgones). Vivent sous forme de polypes fixés, en solitaire ou en colonies. Les actinia sont les anémones de mer qui possèdent des tentacules autour de la bouche, sont très peu urticantes. Ne sont venimeuses que dans les régions tropicales. Les coraux sont des polypes fixés et coloniaux. Ils fabriquent un exo – squelette calcaire ou de nature organique. Les coraux durs ont un exo – squelette calcaire, ils forment les barrières de corail, ne sont pas urticants. Les coraux mous sont composés d'un exo – squelette de nature organique, la protéine qui le compose est la gorgonine. On les trouve dans les régions tropicales .

Embranchement des plathelminthes


Sont des animaux triploblastiques. Les troisième feuillet (mésoderme) peut être creusé ou non d'une cavité = le coelum. Les plathelminthes sont des triploblastiques acœlomates. Il existe un ectoderme cilié qui leur permet de se déplacer : c'est une forme libre.
Ces vers plats ont une symétrie bilatérale, et vivent en eau douce ou salée. Ils sont libres ou parasites.
L'endoderme définit le tube digestif. Le mésoderme est sans coelum.
Les plathelminthes sont très importants sur Terre : au moins 20000 espèces.
Quand ils sont parasites, ils le sont généralement du tube digestif. Pourraient être digérés par les enzymes, mais les plathelminthes se protègent par une cuticule.
La dicrocoelium est un parasite du foie des moutons qui se fixe par des ventouses. Concernant la fonction de nutrition, il y a un tube digestif incomplet car il n'y a qu'un orifice : la bouche. Il n'y pas d'appareil circulatoire et respiratoire, ce sont que des échanges. Il existe un système excréteur qui est plus développé que les appareils respiratoire et circulatoire : permet l'osmorégulation de ces organismes. Il existe un système nerveux avec la présence de canaux nerveux (ganglions nerveux). Ils attestent d'une céphalisation. Les plathelminthes libres possèdent des yeux rudimentaires appelés ocelles. Ils permettent de percevoir la lumière. Ils s'orientent à l'envers de la lumière. Ils sont lucifuges car fuient la lumière. La reproduction est assez bien développée. Ce sont des êtres hermaphrodites mais l'auto – reproduction ne se fait pas. La fécondation est interne. Possibilité de reproduction asexuée existe, et celle de régénération aussi.

Classe des Turbellariés : planaires. Ce sont des plathelminthes libres qui vivent dans des milieux liquides. C'est chez eux qu'on trouve les yeux rudimentaires.
Trématodes : ce sont des douves. Le cycle de ces douves est soit monoxène (chez un poisson généralement) soit hétéroxène (2 hôtes ou plus, et le définitif est toujours un vertébré). La parasitose engendrée est la distomatose. L'atteinte humaine est pas fréquente, elle est surtout animale.
Fasciola hepatica = grande douve du foie des moutons
Dicrocoelium dentriticium = petite douve du foie des moutons.
Schistosomes : schistosoma (= bilharzia). Peut toucher l'homme. Possèdent un dimorphisme sexuel : le femelle est portée par le mâle.

Classe des Cestodes : tenias. Sont composés d'un certains nombres de segments appelés proglottis. L’ensemble des N segments est appelé strobile. Entre la tête et le corps (strobile), se trouve un lieu de prolifération cellulaire = le cou. Il y a une unité reproductrice (= une petite douve). La nutrition, la respiration se font par échanges membranaires. Les canaux excréteurs et le cordon nerveux montrent que le ténia est bien un animal car font le « tour » de l'oganisme. Il y hermaphrodisme mais pas auto – fécondation. Il y a une maturation différente entre les anaux supérieurs (mâle en 1er) et inférieurs (femelle en 2ème). La fécondation est interne qui se passe dans les anneaux postérieurs. Les œufs fécondés sont entourés de vitellus et se retrouvent dans l'utérus dans les anneaux postérieurs. Donnent l'apparence de graines, d'où le nom de cucurbitains. Des anneaux supérieurs sont évacués pour laisser place à d'autres.
Il y a la présence ou non de crochets ou non au niveau de la tête (colex) : armés si oui, inerme si non.
Il existe des grands ténias qui possèdent un cycle hétéroxène avec 2 hôtes :
– le taenia solium : définitif = homme et intermédiaire = porc. Ténia armé faisant entre deux et huit mètres.
– Taenia sagiata : définitif = homme et intermédiaire = bœuf. Ténia mesurant une dizaine de mètre (le + grand), inerme.

Il existe aussi des petits ténias qui possèdent des cycles hétéroxènes à deux hôtes :
– les ecchinococcus granulosus : définitif = chien et intermédiaire = homme. Mesurent de 1 à 2cm. Se multiplient au niveau du foie et des poumons et donnent des kystes hydatiques.
– Les ecchinococcus multilocularis : définitif = renard et intermédiaires = homme et rongeurs.

Il existe des grands ténias qui possèdent un cycle hétéroxène avec 3 hôtes :
– le diphyllobothrum latum : définitif = homme et intermédiaires = crustacés et poissons. Possèdent des ventouses allongées appelées bothridies.

Embranchement des némathelminthes



Ce sont des vers ronds. 25000 espèces sont vraiment identifiées. C’est le seul phylum triploblastique avec mésoderme non creusés mais avec particularité qui est de posséder une grande cavité entre ectoderme et endoderme.

Ils ont une taille variable. Il y en a des libres qui vivent dans l’eau et sur le sol ; et des parasite qui vivent dans les animaux et les plantes.
Ces vers rond possèdent une symétrie bilatérale. Ils ont un ectoderme recouvert par une cuticule épaisse : c’est une couche épaisse mais qui reste souple.
Sous l’épiderme, il y a une couche de cellules musculaires = cellules myoépithéliales (origine mésodermique).
Entre les cellules myoépithéliales et le tube digestif + appareil génital, il y a une cavité appelée pseudocoele (= cavité corporelle). Il donne le nom de pseudocoelomate aux némathelminthes.
Cette cavité est un reste du blastocœle embryonnaire, un liquide sous pression, bordée par le mésoderme du côté externe et par l’endoderme du côté interne.
Il n’y a pas d’appareil circulatoire, ni d’appareil respiratoire.
La respiration se fait donc à travers les pores de la cuticule.

L’appareil digestif est un appareil complet avec une bouche, un pharynx, un œsophage, un intestin et un anus.
Il y a un système excréteur qui se trouve en arrière de la bouche.

Le système nerveux reste très primitif. Il y a un anneau nerveux autour du pharynx (collier périoesophagien), et des cordons nerveux (dorsaux, ventraux, latéraux).

La locomotion se fait par ondulation : il n’y a pas de cils ni de flagelles. L’ondulation se fait grâce à la contraction des cellules myoépithéliales.

Au niveau de l’appareil reproducteur, les sexes sont séparés et le mâle est plus petit que la femelle.
Chez le mâle, on trouve un testicule, un spermiducte → débouche dans le cloaque à 2 spicules = organes copulateurs.
Chez la femelle, on trouve 2 ovaires, 2 oviductes, un utérus, un vagin → orifice génital.
La fécondation est interne, l’œuf est entouré d’une coque protectrice, ponte et développement.

Exemples :

Formes parasitaires : ils ont des cycles monoxènes ou hétéroxènes (dixènes). Les parasites des animaux vivent dans l’intestin, les reins, les vaisseaux sanguins et les tissus.
Monoxènes sans migration de la larve :
Enterobius vermicularis : parasite du gros intestin chez l’Homme (troubles intestinaux et prurit anal).
Monoxènes avec migration de la larve :
Ascaris lumbricoides : parasite de l’intestin grêle des vertébrés (Homme, cheval, etc.). Contamination par ingestion d’œufs (aliments souillées par des déjections animales). Libération de la larve dans l’intestin puis migration → poumons, œsophage, etc.
Hétéroxènes à 2 hôtes : 1 hôte intermédiaire invertébré et un hôte définitif vertébré (souvent l’Homme) :
Les filaires qui engendrent des filarioses :
Wuchereria Bancrofti (Filaire de Bancroft) : parasite des vaisseaux lymphatiques de l’Homme → gonflement des membres = éléphantisme. L’hôte intermédiaire est un moustique (Culex)
Onchocerca volvurus (Cécité des rivières) : parasite de nodules sous cutanés qui peuvent atteindre l’œil. L’hôte intermédiaire est une mouche (Simulie).

Embranchement des Arthropodes



C’est le phylum le plus vaste : environ 80% des espèces animales. Ce sont des métazoaires triploblastiques coelomates protostomiens hyponeuriens. Il y a deux sous – embranchements :
- Les chélicérates (scorpions, araignées, acariens)
- Les antennates (crustacés, insectes)

Les arthropodes ont une symétrie bilatérale, et un corps métamérisé (segment).
Un segment est un anneau traversé par :
- Le tube digestif au centre
- Le vaisseau contractile (cœur) dorsalement
- La chaîne nerveuse ventralement

Le tégument :

Il forme un hypoderme. Les cellules de cet hypoderme sécrètent des substances qui forment la cuticule.
La cuticule est formée de 3 couches : l’épicuticule, l’exocuticule, et l’endocuticule.
Ça forme un revêtement externe solide qui forme l’exosquelette.

La cuticule a une disposition en 4 plaques autour du corps :
- 1 tergite (dorsal)
- 1 sternite (ventral)
- 2 pleurites (latéraux)

La présence d’appendices articulés à la jonction pleurites – sternite leur a donné leur nom :
Arthron = articulation Podos = pied
Il y a une paire d’appendice par segment : un protopodite avec un endopodite et un exopodite.

Il y a une spécialisation des segments du corps (3 régions) :
- Région antérieure : organes sensoriels et pièces buccales
- Région médiane : pattes locomotrices
- Région postérieure : fonctions végétatives

L’appareil circulatoire

Il y a un système ouvert : vaisseau dorsal avec un cœur (présence de parties contractiles) : succession de chambres (= ventriculites)
Il y a une cavité générale appelée hémocoele.
Il y a un sang incolore appelé hémolymphe.

L’appareil respiratoire

Il y a une respiration branchiale ou trachéenne.
On a une présence de trachées, de spiracles, et de trachéoles.

L’appareil digestif

Il y a 3 parties :
- Le stomodéum (intestin antérieur)
- Le mésentéron (intestin moyen)
- Le proctodéum (intestin postérieur)

L’appareil excréteur

Il y a des tubes de Malpighi
Les déchets solubles → lumière tube → proctodéum

Le système nerveux

Il y a un cerveau (2 ganglions cérébroïdes)
Il y a une masse sous – oesophagienne
Il y a une chaîne nerveuse ventrale.


L’appareil génital :
- 2 sexes séparés, gonades paires
- Reproduction sexuée

Le développement post – embryonnaire :
- Eclosion de l’œuf donne un juvénile ou une larve (voir insectes)
- Plusieurs stades de développement avant l’état d’adulte
- Phénomène de mue avec rejet de la cuticule

C) Classification et exemples :



1) Sous – embranchement des Chélicérates



• Classe des arachnides :
Le corps est divisé en deux régions :
- Le céphalothorax ou prosoma
- L’opisthosoma ou abdomen
Le céphalothorax :
- Une paire de chélicères : appendices préoraux préhenseurs = pince avec canal pour venin
- Une paire de pédipalpes : appendices postoraux préhenseurs et tactiles
- 4 paires de pattes : appendices locomoteurs
L’abdomen : il est généralement sans appendices ou que quelques - uns à fonction respiratoire ou sensorielle.
Il y a 3 ordres principaux :
- Les scorpionides
- Les aranéides
- Les acariens

Ordre des scorpionides

Le céphalothorax : il y a des pédipalpes terminés par une grande pince (capture des proies).
L’abdomen : le dernier segment abdominal ou telson est transformé en un aiguillon venimeux.
Il y a environ 1400 espèces avec deux familles : les Buthidés et les Chactidés.
Seulement 50 espèces sont potentiellement dangereuses.
La famille des Buthidés : elle contient les espèces les plus dangereuses, mais tous ne le sont pas :
- Buthus occitanus : scorpion brun inoffensif en France
- Androctonus : scorpion jaune des sables.
La famille des Chactidés : elle contient les espèces inoffensives :
- Euscorpius flavicaudis
- Euscorpius carpathicus

Ordre des Aranéides

Le prosoma et opisthosoma (non segmenté) reliés par un fin pédoncule.
Les appendices de l’opisthosoma : il y a des filières (4 paires maximum) permettant la sortie des fils de soie.
Il existe environ 40 000 espèces d’araignées divisées en 2 sous – ordres :
- Les mygalomorphes
- Les aranéomorphes
Il y en a seulement 10 espèces potentiellement dangereuses.
Chez les mygalomorphes, les espèces dangereuses sont entre autres : l’Atrax, l’Avicularia.
Chez les aranéomorphes, les espèces les plus dangereuses sont entre autres : l’Araneus, la Latrodescus, la Loxosceles.

Ordre des Acariens

Il y a un corps globuleux.
Il n’y a pas de distinction entre le céphalothorax et l’abdomen.
Il y a environ 30 000 espèces dont certaines sont parasites.
L’Ixodes (tiques) : ectoparasite de mammifères, hématophages, vecteurs de virus.
Le Sarcoptes : ectoparasite de mammifères, creuse des galeries dans l’épaisseur de l’épiderme, agent de la gale.

Sous – embranchement des Mandibulates ou Antennates


Il y a deux classes principales : les crustacés et les insectes.
• Classe des insectes :

Caractéristiques

Les plus nombreux sont des Arthropodes.
Ils sont terrestres et de petite taille.
Il y a deux sous – classes : les Aptérygotes et les Ptérygotes (qui ont des ailes).
Le corps est divisé en 3 parties :
- La tête
- Le thorax
- L’abdomen

La tête :
- Il y a une paire d’antennes
- Une paire d’yeux composés (juxtaposition d’ommatidies)
- Des yeux simples (ocelles)
- Des pièces buccales




L’appareil buccal est constitué de :
- Une paire de mandibules
- Une paire de mâchoires antérieures = maxillules
- Une paire de mâchoires postérieures = maxilles
- Un labre = lèvre supérieure
- Un labium = lèvre inférieure
- Des palpes labial et maxillaire (organes sensoriels)
- Un hypopharynx

Appareil buccal broyeur (chez le criquet ou la blatte) : page 29
- Mandibules puissantes et développées
Appareil piqueur – suceur sans palpes (chez la punaise) : page 29
- Absences de palpes
- Labium sous forme de gouttière qui sert à injecter des enzymes par le canal salivaires ou à aspirer par le canal de succion
Appareil piqueur – suceur (chez le moustique femelle) : page 29
- Labium sous forme de gouttière
- Système aspirant – refoulant
- Présence d’antennes plumeuses
- Présence de palpes
Appareil broyeur - lécheur (chez les abeilles) : page 29
- Glosses du labium = langue velues + gouttière pour récupérer le nectar
Appareil suceur maxillaire (chez le papillon) : page 29
- Galéa = trompe maxillaire ou spiritrompe pour aspirer le nectar

Le thorax :
- Il y a 3 segments : pro, méso, et métathorax
- Il y a 3 paires de pattes (une par segment) → Hexapodes
- 2 paires d’ailes rattachées au méso et métathorax, parfois une seule paire d’ailes
→ Aile membraneuse, hémélytre (une partie de l’aile est durcie), élytre (aile entièrement durcie).

L’abdomen :
- Il y a 11 segments
- Il n’y a ni pattes, ni appendices complets
- Il y a un ovipositeur chez la femelle = organe de ponte → aiguillon venimeux chez certains insectes.

Le développement :
- Plusieurs stades de développement avant l’état d’adulte
- Eclosion de l’œuf donne un juvénile ou une larve


Développement progressif sans phase immobile Développement avec immobilisation = stade nymphal
↓ ↓
Métamorphose incomplète Métamorphose complète
↓ ↓
Insectes Hémimétaboles Insectes Holométaboles
↓ ↓

b) Exemples de la sous – classe des Ptérygotes

• Insectes Hémimétaboles
Ordre des Hétéroptères :
- Punaises, plus de 30 000 espèces
- Majorité = phytophages. Exemples : punaises des bois, punaises vertes.
- Minorité = parasites des vertébrés, hématophages
→ 2 familles hématophages envers l’Homme
- Famille des Réduvidés : → 5cm
Reduvius personatus (réduve masquée)
- Famille des Cimicidés : → 5 – 8mm
Cimex lectularius (punaise des lits)

Ordre des Orthoptères
- 20 000 espèces
- Phytophages
- 3ème paires de pattes adaptée au saut
- Antennes courtes chez le criquet
- Antennes longues chez la sauterelle et le grillon

Ordre des Blattoptères :
- Blattes = cafards
- 4000 espèces
- Appareil buccal broyeur
- Corps aplati

Ordre des Anoploures :
- Poux et morpions
- 300 – 400 espèces
- Aptères = pertes des ailes de manière secondaire
- Ectoparasites de mammifères
- Hématophages
- 2 à 4mm de long
- Corps aplati
- Pattes terminées par des griffes

Insectes Holométaboles
Ordre des coléoptères :
- Ordre le plus diversifié de la planète : plus de 350 000 espèces
- Ailes antérieures = élytres rigides
- Appareil buccal broyeur
- Scarabées, coccinelles, doryphores, etc.

Ordre des Hyménoptères :
Famille des Vespidés :
- 1000 espèces
- Guêpes sociales, colonies annuelles
- Couleur jaune et noire
- Abdomen séparé du thorax par un rétrécissement marqué
- Guêpes : 10 – 20 mm
- Frelons : 45mm
- Genre vespula = guêpes
- Genre vespa = frelons
Familles des Apidés :
- Abeilles (1/3 des espèces) et bourdons
- Abeilles à miel = genre Apis. La plus cosmopolite = Apis mellifera
- Appareil buccal lécheur – suceur (langue + trompe aspiratrice = gouttière)
- Corps velu
Famille des Formicidés :
- 12 000 espèces dont 200 en France
- Aptères
- Aiguillon chez certaines espèces seulement
- Antennes avec un coude
- Genres : Myrmica, Crematogaster, Formica, Messor, Solenopsis

Ordre des Diptères :
→ Mouches et moustiques
- Hématophages
- Plus de 150 000 espèces
- Une seule paire d’ailes (2ème paire atrophiée)
- Appareil buccal de type piqueur ou suceur
- Piqûre par les femelles : injection de salive, aspiration du sang
- Danger : certains sont vecteurs de maladies → transmission d’agents pathogènes à l’Homme
- Distinction de 2 sous – ordres

Sous – ordre des Nématocères :[/t2] moustiques et moucherons :
- Moustiques : corps mince, antennes longues, pattes longues et fines, ailes couvertes d’écailles, stade larvaire aquatique, taille : 3 à 10mm de long.
→ Famille de Culicidés : 3500 espèces. Plusieurs genres : Culex, Anopheles, Aedes, etc.
- Moucherons : petite taille (2 à 4mm), couleur pâle ou sombre
→ Genres : Phlebotomus, Simulium, etc.

Sous – ordre des Brachycères : mouches et taons :
- Mouches : corps trapu, antennes courtes, yeux volumineux
→ Famille des Muscidés : 4000 espèces. Musca domestica, grise, 5 à 8mm.
→ Famille des Glossinidés : 20 espèces. Glossina palpalis, Glossina morsitans (mouches Tsé – Tsé), 1 à 2cm.

Ordre des Lépidoptères :
- Papillons, grande diversité de taille, plus de 150 000 espèces
- Ailes recouvertes d’écailles
- Appareil buccal formé d’une longue trompe suceuse
- Exemples : Vanessa cardui (Belle – dame, le plus répandu), Bombyx mori
- Certaines espèces sont venimeuses

Ordre des Aphaniptères ou Siphonaptères :
- Puces, 1200 espèces
- Aptères et sauteurs, appareil buccal piqueur – suceur, 1 à 6mm, corps aplati
- Hématophages, ectoparasites suceurs des mammifères
- Exemples : Pulex irritans (puce de l’Homme), Xenopsylla cheopis (puce du rat)

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