Licence Sciences de la Vie, 1re annŽe. Cours : 18 h - Jean de Vaugelas, Université de Nice-Sophia Antipolis

INTRODUCTION A LA DIVERSITÉ DU VIVANT ANIMAL

Introduction

Approche gŽnŽrale du cours : Ç voir lÕuniversel sous le particulier È ; montrer que quelques lois simples Ç modlent È en permanence les organismes et Ç filtrent È puis Ç sŽlectionnent È les solutions qui seront retenues au cours de l'Žvolution  ; vision transversale des structures organisŽes via des comparaisons avec lÕarchitecture, la biomŽcanique, etc. ; insister plus sur les concepts que sur la multitude des Ç dŽtails È, qui seront vus en Licence 2me annŽe  ; privilŽgier la rŽflexion et la comprŽhension plut™t que la mŽmoire ; entra”ner lÕŽtudiant ˆ une vision Ç dynamique È du monde vivant.

 

THéME 1 : DES ARBORESCENCES POUR FILTRER L'EAU

1.1 – Spongiaires

Architecture modulaire et fractalitŽ ; arborescence de flux et filtration des microparticules  ; squelette extra-cellulaire (spiculogŽnse) ; diversitŽ des formes : Žponges encoutantes, massives, arborescentes, tubulaires, etc. ; sŽcuritŽ passive assurŽe par des structures vulnŽrantes (entrelacs de spicules acŽrŽs) et/ou la toxicitŽ ; grand rapport surface/volume ;

1.2 – Cnidaires

Arborescences de support et de colonisation pour filtrer des macroparticules (plancton) ; Žchanges directs trans-membranaires assurŽs par un grand rapport surface/volume  ; symŽtries radiaire et axiale ; squelette hydrostatique ; sŽcuritŽ passive assurŽe par la transparence, la toxicitŽ ou la biosynthse de structures minŽrales de protection et de support (coraux, gorgones) ;

 

THéME 2 : DE LA VIE FIXƒE A LA VIE MOBILE

2.1 – CtŽnaires et Platyhelminthes (vers plats)

Transition Ç symŽtrie radiaire -> symŽtrie bilatŽrale È ; transition Ç diploblastiques -> triploblastiques È ; apparition des premiers systmes excrteurs pour lÕŽpuration des toxines accumulŽes dans les lacunes du mŽsoderme ; importance du mŽsoderme pour les mouvements de reptation et la mise en Ïuvre des muscles transversaux ;

2.2 - NŽmathelminthes (vers ronds)

Apparition de la cuticule ; organisation des masses musculaires ; r™le(s) du pseudo-coelome ; rŽduction du rapport surface/volume ; limites physiologiques de la cuticule ;

 

THéME 3 : MƒTAMƒRISATION ET SECTORISATION

3.1 - AnnŽlides (vers annelŽs)

PropriŽtŽs bio-mŽcaniques de la cuticule et des apodmes primitifs ; transition de la diffusion directe ˆ la  Ç diffusion + convection È ; apparition de vŽritables systmes circulatoires clos ; apparition des organes de diffusion (branchies) ± sectorisŽs ; gŽnŽralisation des reins primitifs pour Žpurer les cavitŽs coelomiques ; mŽtamŽrisation + squelette hydrostatique + cuticule = support efficace pour les muscles (notion de Ç vertbres hydrauliques È) ; mŽsoderme enveloppant et structure Ç tube dans un tube È => limites pour la mobilitŽ ;

3.2 – Arthropodes

GŽnŽralisation des apodmes et apparition de lÕexosquelette articulŽ ; membres articulŽs ; transition Ç mŽtamŽrisation -> sectorisation È ; isolement des masses inertes vs. masses neuromusculaires => mobilitŽ accrue ;

 

THéME 4 : L'ULTRA-MOBILITƒ : SQUELETTE EXTERNE OU INTERNE ?

4.1 – Le modle Arthropodes

Exosquelette articulŽ : avantages et contraintes ; biomŽcanique des Arthropodes ;

4.3 – Le modle VertŽbrŽs

Squelette interne articulŽ (vertbres) et mobilitŽ ; sŽparation dorso-ventrale des masses inertes par rapport aux masses neuromusculaires => mobilitŽ accrue ;

4.3– Le cas des Mollusques CŽphalopodes

Squelette interne et mobilitŽ ; isolement spatial des masses inertes par rapport aux masses neuromusculaires => mobilitŽ accrue ; dŽveloppement concomitant des organes sensoriels ; yeux camŽrulaires ;  grande taille des animaux ˆ squelette interne ; squelette hydrostatique musculaire et sanguin (tentacules) ;

 

THéME 5 : PROTECTION PASSIVE, LE RETOUR A LA SYMETRIE RADIAIRE

5.1 – Mollusques peu mobiles ou fixŽs

Vie peu mobile ou fixŽe ; exosquelette massif faiblement articulŽ (coquilles, valves, plaques, etc.) assurant une bonne sŽcuritŽ Ç passive È ; transition Ç symŽtrie bilatŽrale -> symŽtrie radiaire È en relation avec la diminution de mobilitŽ ; spiralisation ; organes sensoriels de la mobilitŽ latents mais non exprimŽs (vue, ouie, etc.) ; rŽapparition de la diffusion trans-membranaire directe via de grandes surface d'Žchanges directement au contact avec le milieu ambiant (branchies filtreuses) ;

5.2– Echinodermes

SymŽtrie radiaire des adultes en rapport avec la faible mobilitŽ (et/ou vie fixŽe) ; convergence adaptative avec les Cnidaires ; importance des Žchanges trans-membranaires directs pour la respiration et lÕexcrŽtion ; sŽcuritŽ Ç passive È assurŽe par lÕexosquelette dermique constituŽ de plaques (Crino•des),  + des Žpines (Echinides, AstŽrides) ou par la toxicitŽ (Holothuries) ;

5.3– UrochordŽs

SymŽtrie axiale des adultes en rapport avec la vie fixŽe ; sŽcuritŽ passive assurŽe par lÕŽpaisse tunique cellulosique et/ou la toxicitŽ ; convergence adaptative avec les Spongiaires ;

 

THéME 6 : DƒVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE (introduction)

Origine des grandes divisions du rgne animal en fonction du dŽvelopement embryonnaire ; blastula et gastrula ; diploblastiques vs. triploblastiques ; protostomiens vs. deutŽrostomiens ; acoelomates, pseudocoelomates, coelomates ;

 

Nota : des notes de cours mises au propre par deux Žtudiantes en 2014 ˆ partir des cours en amphi du Dr. Jean de Vaugelas, circulent sur le net en format PDF. Attention, ces notes n'ont pas ŽtŽ revues et corrigŽes par le professeur lui-mme et contiennent des erreurs d'interprtation du cours et des parties manquantes.

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TRAVAUX PRATIQUES

 

TP 1 : VIE FIXƒE et SYMƒTRIE RADIAIRE

CaractŽristiques des organismes vivant fixŽs ou trs peu mobiles ; importance de la taille des organismes et des distances entre les cellules qui se nourrissent et les cellules qu'il faut nourrir ; architectures modulaires adaptŽes ˆ la filtration de l'eau ou ˆ la rŽcolte du plancton ; la symŽtrie radiaire, avantages et inconvŽnients.

Exemples pris chez les Spongiaires, Cnidaires, CtŽnaires pŽlagiques, Bryozoaires, Echinodermes et Ascidies.

 

TP 2 : VIE MOBILE et SYMƒTRIE BILATƒRALE

Transition "vie fixŽe -> vie mobile", des CtŽnaires benthiques aux AnnŽlides. Mise en place progressive des systmes circulatoires en relation avec la distance de plus en plus grande entre le TD et le reste du corps : les phŽnomnes de diffusion simple, trs rŽpandus chez les InvertŽbrŽs sans cuticule, ne suffisent plus lorsque le corps est entourŽ par une cuticule Žtanche aux Žchanges gazeux. R™le des cavitŽs coelomiques dans la structuration du corps : la notion de "vertbres hydrauliques" chez les AnnŽlides. Passage du squelette hydrostatique au squelette externe ± articulŽ. MŽtamŽrisation et cŽphalisation.

 

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Nota : des notes de cours mises au propre par deux Žtudiantes en 2014 ˆ partir des cours en amphi du Dr. Jean de Vaugelas, circulent sur le net en format PDF. Attention, ces notes n'ont pas ŽtŽ revues et corrigŽes par le professeur lui-mme et contiennent des erreurs d'interprtation du cours et des parties manquantes.