Licence Sciences de la Vie, 1re 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 modlent 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 2me annŽe  ; privilŽgier la rŽflexion et la comprŽhension plut™t que la mŽmoire ; entra”ner lՎtudiant 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 (spiculogŽnse) ; 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 biosynthse 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 systmes excrteurs pour lՎpuration 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 apodmes primitifs ; transition de la diffusion directe ˆ la  Ç diffusion + convection È ; apparition de vŽritables systmes 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 vertbres hydrauliques È) ; mŽsoderme enveloppant et structure Ç tube dans un tube È => limites pour la mobilitŽ ;

3.2 – Arthropodes

GŽnŽralisation des apodmes 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 modle Arthropodes

Exosquelette articulŽ : avantages et contraintes ; biomŽcanique des Arthropodes ;

4.3 – Le modle VertŽbrŽs

Squelette interne articulŽ (vertbres) 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 lՎpaisse tunique cellulosique et/ou la toxicitŽ ; convergence adaptative avec les Spongiaires ;

 

THéME 6 : DƒVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE (introduction)

Origine des grandes divisions du rgne 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-mme et contiennent des erreurs d'interprtation 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 trs 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 systmes circulatoires en relation avec la distance de plus en plus grande entre le TD et le reste du corps : les phŽnomnes de diffusion simple, trs 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 "vertbres 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-mme et contiennent des erreurs d'interprtation du cours et des parties manquantes.