Chapitre 3: Parenté et diversité des organismes.

Problèmes: Quels sont les arguments en faveur d'une origine commune à tous les êtres vivants? Comment montrer, à l'échelle macroscopique, l'existence de liens de parenté entre les organismes malgré leur diversité apparente?

I- Les Vertébrés: un plan d'organisation commun

1- Comparaison morphologique et squelettique des Vertébrés

       - > TP9: Comparaison mophologique et squelettique des Vertébrés

Les Vertébrés (poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères) sont très divers, pourtant les biologistes les classent ensemble: ils doivent donc posséder des points communs suggérant un lien de parenté entre eux et donc une origine commune.

Problème : En quoi l'étude morphologique et squelettique des Vertébrés amène  t-elle à la notion de parenté entre eux?

Morphologie = Aspect extérieur.

Pour répondre à ce problème, nous avons observé des vertébrés empaillés et des squelettes de vertébrés.

Axes de polarité
Axes de polarité 2

Squelette lézard   
Cette organisation squelettique se retrouve chez tous les vertébrés:

Squelettes vertébrés
Squelettes vertébrés 2


Bilan:

 

Morphologie

Squelette

 

 

 

 

Points communs

-Corps orienté selon 3 axes de polarité : antéro-postérieur, dorso-ventral, droite-gauche.

 

-Corps divisé en 3 parties : tête, tronc (porte les membres), queue.

 

-2 membres antérieurs et 2 membres postérieurs.

-Crâne protégeant l’encéphale.

 

-Colonne vertébrale dorsale (constituée de vertébres).

 

-Membres constitués de 3 segments (os homologues).

 

-Ceintures osseuses reliant les membres à la colonne vertébrale.

 


On dit que les Vertébrés présentent un plan d'organisation commun.


2- Comparaison anatomique des Vertébrés

       - > TP10: Comparaison de l'anatomie des Vertébrés. Exemple de la souris et de la grenouille.

Problème: Comment qualifier l'organisation interne des Vertébrés? Comment se positionnent les principaux organes par rapport aux axes de polarité des Vertébrés?

Pour comparer l'anatomie des Vertébrés, nous avons disséquer deux d'entre eux: une souris et une grenouille:

(Source photographies: site de l'académie de rennes)


                                Grenouille mâle:

grenouille mâle

  Appareil urogénital:
Appareil uro-génital mâle grenouille
                                            Grenouille femelle:

grenouille femelle

  Appareil urogénital:
appareil uro-génital femelle grenouille


                                Souris mâle:

Souris mâle























                          Souris femelle:

souris femelle



Bilan:

La disposition des principaux organes par rapport aux axes de polarité est identique chez tous les vertébrés:

 

Nombre

Axe antéro-postérieur

Axe dorso-ventral

Axe droite-gauche

Intestin

1

antéro-postérieur

ventral

central

Poumons

2

antérieurs

ventraux

1 à droite

1 à gauche

Coeur

1

antérieur

ventral

gauche

Foie

1

antérieur

ventral

central

Estomac

1

postérieur

ventral

gauche

Reins

2

postérieurs

dorsaux

1 à droite

1 à gauche

Vessie

1

postérieure

ventrale

centrale

Testicules/Ovaires

2

postérieurs

ventraux

1 à droite

1 à gauche

























II- La mise en place du plan d'organisation

2- Une mise en place au cours du développement embryonnaire

       - > TP11: Le développement embryonnaire des Vertébrés.
                       Exemple du développement du Xénope et du poisson Zèbre.

Problème : En quoi l'étude du développement embryonnaire des Vertébrés conforte t-elle la notion de parenté entre eux?

(Photographies : logiciel Devembryo)

Le développement embryonnaire se déroule entre la fécondation et la naissance.
La fécondation d'un ovocyte par un spermatozoïde conduit à une cellule oeuf .
Exemple du Xénope:
Fécondation
Le développement embryonnaire conprend 3 étapes:

1) La SEGMENTATION = la cellule oeuf subit une série de divisions; comme il n'y a pas de croissance, les cellules de l'embryon deviennent de plus en plus petites :Segmentation
2) La GASTRULATION =  les cellules embryonnaires, minuscules, sont mises en mouvement. Des ensembles de cellules sont ainsi mis en place et formeront par la suite des organes.

Gastrulation

3) L'ORGANOGENESE = l'embryon s'allonge selon l'axe antéro-postérieur et les organes se mettent en place, à commencer par le système nerveux :
Organogénèse

Les axes de polarité se mettent en place très tôt : ils sont présent dès le début du développement embryonnaire.

2- Une mise en place contrôlée

Il existe des gènes qui contrôlent le développement et la mise en place des organes: il s'agit des gènes homéotiques. De nombreux gènes du développement sont connus dans la plupart des groupes animaux; ils présentent de grandes similitudes.







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