Plan Organisation Animale BAV0101 2024-2025 PDF

Année universitaire 2024 – 2025 BAV0101 Organisation animale Bases en morpho-anatomie des animaux Objectifs Observer la morphologie, l’anatomie d’espèces animales Connaître et être capable de définir l’organis...

Année universitaire 2024 – 2025 BAV0101 Organisation animale Bases en morpho-anatomie des animaux Objectifs Observer la morphologie, l’anatomie d’espèces animales Connaître et être capable de définir l’organisation anatomique des principaux groupes animaux Connaître la diversité des thématiques de recherche associée à l’étude, à la connaissance de la morpho-anatomie des animaux Connaître quelques débouchés (métiers) associés à l’étude, à la connaissance de la morpho-anatomie des animaux Contact : Stéphane BETOULLE – [email protected] 1  BAV0101 Organisation animale I) Qu’est-ce qu’un animal ? II) Les fonctions vitales chez les animaux III) Définition des différents types d’organisation anatomique 1) Absence ou présence de tissus 2) Nombres de feuillets embryonnaires (rappels d’éléments d’ontogenèse) 3) Les principaux éléments impliqués dans l’organisation anatomique animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates prostostomiens Les Plathelminthes 2) Les triblastiques pseudo-coelomates protostomiens Les Némathelminthes 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides b) Les Mollusques c) Les Arthropodes 4) Les triblastiques coelomates deutérostomiens a) Les Echinodermes b) Les Vertébrés VII) Ce cours…pour quoi faire ? 2 octobre 2024 Organisation animale I) Qu’est-ce qu’un animal ? 1. Être organisé présentant une sensibilité et une mobilité générales plus ou moins marquées ou locales souvent en rapport avec un système nerveux. Les « Protozoaires » ne sont pas considérés comme des animaux. 2. On appelle Métazoaires les vrais animaux à savoir des animaux pluricellulaires. Animaux herbivores, frugivores, carnivores... L’homme et le singe sont des animaux omnivores. L’homme est un animal social, un animal qui parle, un animal doué de raison, de conscience. Quelques termes à ne pas utiliser : animaux inférieurs / supérieurs. Animaux à sang chaud, animaux à sang froid… La zoologie a pour objet l’étude des animaux. octobre 2024 Organisation animale 3 I) Qu’est-ce qu’un animal ? Animaux : sauvages ou domestiques Un animal domestique est un animal appartenant à une espèce ayant subi des modifications, par sélection, de la part de l'homme. C'est un animal qui, élevé de génération en génération sous la surveillance de l'homme, a évolué de façon à constituer une race différente de la forme sauvage dont il est issu, tout en appartenant à la même espèce. Sanglier (Sus scrofa) Porc domestique (Sus scrofa domesticus) Source : https://www.paysan-breton.fr/ Source : https://www.futura-sciences.com/ Arrêté du 11 août 2006 fixant la liste des espèces, races ou variétés d’animaux domestiques octobre 2024 Organisation animale 4 I) Qu’est-ce qu’un animal ? Modèles biologiques animaux (Barbara, 2015 ; Hardin-Pouzet et Morosan, 2019). Définition de l’American National Research Council Committee on Animal Models for Research and Aging : « En recherche biomédicale, un modèle animal est un modèle permettant l'étude de données de référence sur la biologie ou le comportement, ou chez lequel on peut étudier un processus pathologique spontané ou induit, celui-ci ayant un ou plusieurs aspects communs avec un phénomène équivalent chez l'humain ou d'autres espèces animales. » Drosophile (Drosophila melanogaster) octobre 2024 Adulte : long. 3mm Organisation animale Jules Hoffmann 5 Source : https://www.britannica.com/ Source : http://www.snv.jussieu.fr/ I) Qu’est-ce qu’un animal ? Modèles biologiques animaux (Barbara, 2015 ; Hardin-Pouzet et Morosan, 2019). Définition de l’American National Research Council Committee on Animal Models for Research and Aging : « En recherche biomédicale, un modèle animal est un modèle permettant l'étude de données de référence sur la biologie ou le comportement, ou chez lequel on peut étudier un processus pathologique spontané ou induit, celui-ci ayant un ou plusieurs aspects communs avec un phénomène équivalent chez l'humain ou d'autres espèces animales. » https://www.cnrs.fr/fr/modeles-animaux-une-recherche-ethique https://youtu.be/mfhTGll45lk octobreSouris 2024 blanche (Mus musculus domesticus) Organisation animale 6 https://lanimalerie-montpellier.fr/ I) Qu’est-ce qu’un animal ? Un animal est un organisme vivant, eucaryote, pluricellulaire, hétérotrophe, doué de sensibilité et de motilité Un animal est un être vivant c’est-à-dire qu’il présente les propriétés caractéristiques de la vie (croissance et reproduction) ; C’est un niveau d’organisation du vivant identique au nôtre (« ce niveau d’organisation nous parle car il nous concerne directement… ») ; Un animal est un être organisé, doté d’une structure, d’une organisation anatomique particulière ; En biologie, un être organisé est nommé un organisme. Il est pourvu de structures (cellules, tissus, organes) qui fonctionnent de manière coordonnée. octobre 2024 Organisation animale 7 I) Qu’est-ce qu’un animal ? Les eucaryotes unicellulaires Pendant longtemps, les protistes hétérotrophes (les protozoaires) étaient considérés comme des animaux unicellulaires. Les animaux pluricellulaires étaient regroupés sous le nom de métazoaires (Bautz et al., 2015). Les protistes hétérotrophes ne sont plus classés parmi les animaux car phylogénétiquement très éloignés des métazoaires.. octobre 2024 Organisation animale 8 I) Qu’est-ce qu’un animal ? Les protistes hétérotrophes ne sont plus considérés comme des animaux. Les animaux sont tous des métazoaires Selosse, 2014 octobre 2024 Organisation animale 9 I) Qu’est-ce qu’un animal ? Un animal est un organisme vivant, eucaryote, pluricellulaire (métazoaire), hétérotrophe, doué de sensibilité et de motilité Hétérotrophie : utilisation de la matière organique produite par les organismes autotrophes pour leurs synthèses biochimiques Sensibilité : capacité à réagir à un stimulus Motilité : capacité physiologique à effectuer des mouvements (pattes, flagelles, ailes, muscles). Mobilité : facilité à se mouvoir. Ne pas confondre avec motilité; en effet un animal paut être doué de motilité (par exemple avoir des pattes) et être très peu mobile (par exemple les paresseux). Autre exemple : la motilité de l'estomac ; cet organe effectue des mouvements pour brasser le bol alimentaire mais reste bien évidemment immobile. Bradypus tridactylus Linnaeus, 1758 Mammalia Eutheria Super-ordre des Xenarthra Ordre des Pilosa https://inpn.mnhn.fr/ octobre 2024 Organisation animale 10 I) Qu’est-ce qu’un animal ? BILAN Il existe des espèces animales sauvages et des espèces animales domestiques. Certaines espèces animales sont des modèles biologiques utilisés en recherche scientifique. Les protistes hétérotrophes (eucaryotes unicellulaires) ne sont plus classés parmi les animaux. Les animaux sont tous des métazoaires. Un animal est un organisme vivant, eucaryote pluricellulaire, hétérotrophe, doué de sensibilité et de motilité. octobre 2024 Organisation animale 11 II) Les fonctions vitales chez les animaux Les plans d’organisation correspondent à l’organisation anatomique des espèces animales. Organisation anatomique et mise en place des grandes fonctions physiologiques : Locomotion, comportement Nutrition (prise de nourriture, digestion, échanges gazeux respiratoires, respiration cellulaire, circulation, excrétion) Reproduction (asexuée, sexuée) Maintien de l’intégrité de l’organisme (défense ; homéostasie tissulaire) Fonction de relation (systèmes sensoriels et nerveux) octobre 2024 Organisation animale 12 II) Les fonctions vitales chez les animaux Plans d’organisation et mise en place des grandes fonctions physiologiques La physiologie : Partie de la biologie qui étudie les fonctions et les propriétés des organes et des tissus des êtres vivants. Elle s'applique aussi bien au règne animal (physiologie animale) qu'au règne végétal (physiologie végétale). Source : Larousse La physiologie correspond à l’étude du fonctionnement naturel, normal (hors pathologie) de l’organisme. Claude BERNARD ; 1813 - 1878 Source : https://www.leprogres.fr/ octobre 2024 Organisation animale Claude Bernard dans son laboratoire https://commons.wikimedia.org/ 22 II) Les fonctions vitales chez les animaux Représentation schématique d’un organisme animal et des grandes fonctions vitales associées (Bautz et al., 2015) octobre 2024 Organisation animale 14 II) Les fonctions vitales chez les animaux Les fonctions physiologiques impliquent des niveaux d’organisation différents et complémentaires : Sub-individuel (moléculaire, cellulaire…) : biologie cellulaire et moléculaire, biochimie Individuel (interactions en grandes fonctions physiologiques) : physiologie, biologie des organismes animaux Supra-individuel (interactions intra- et inter-spécifiques, biologie des populations) : écologie, éco-éthologie, biologie des populations et des communautés Ne pas confondre « organisation anatomique » et « niveaux d’organisation » octobre 2024 Organisation animale 15 II) Les fonctions vitales chez les animaux Les niveaux d’organisation Les plans d’organisation correspondent à l’organisation anatomique des systèmes physiologiques organiques à l’échelle des organismes octobre 2024 Organisation animale 16 II) Les fonctions vitales chez les animaux Taille des structures à prendre en considération Un colibri Une Baleine bleue octobre 2024 Organisation animale 17 II) Les fonctions vitales chez les animaux Ontogenèse et fonctions physiologiques chez les animaux L’ontogenèse correspond au développement d’un être vivant (végétal, animal…) de l’œuf jusqu’à l’état adulte (sexuellement mature). Les grandes fonctions physiologiques se mettent en place, se réalisent et évoluent au cours de l’ontogenèse. Les systèmes organiques, supports des grandes fonctions physiologiques, dérivent du développement de deux ou trois feuillets embryonnaires selon les espèces animales. 18 octobre 2024 Organisation animale II) Les fonctions vitales chez les animaux Ontogenèse et fonctions physiologiques chez les animaux octobre 2024 Organisation animale 19 II) Les fonctions vitales chez les animaux Ontogenèse et fonctions physiologiques chez les animaux Evolution des feuillets embryonnaires chez les Vertébrés (Houillon, 1967) octobre 2024 Organisation animale 20 II) Les fonctions vitales chez les animaux BILAN Les plans d’organisation correspondent à l’organisation anatomique des espèces animales, à l’échelle des organismes. L’organisation anatomique est le support des grandes fonctions physiologiques, vitales pour les animaux. Les fonctions physiologiques vitales regroupent la reproduction, la nutrition, le maintien de l’intégrité, les fonctions de relation auxquelles s’associent des comportements particuliers. Les fonctions physiologiques assurent le fonctionnement normal des organismes et son équilibre dans des situations de pressions environnementales diverses. Les fonctions physiologiques impliquent des niveaux d’organisation biologiques différents et complémentaires. Les fonctions physiologiques se mettent en place au cours de l’ontogenèse. Les cellules, les tissus, les organes associés aux fonctions physiologiques dérivent du développement de deux ou trois feuillets embryonnaires. Il ne faut pas confondre « organisation anatomique » et « niveaux d’organisation ». octobre 2024 Organisation animale 21 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique SYMETRIES OU NON ABSENCE DE SYMETRIE Amphimedon queenslandica Hooper & van Soest, 2006 SYMETRIE RADIAIRE par rapport à l’axe oral/aboral Coupe sagittale Antérieur dorsal Postérieur droite SYMETRIE BILATERALE gauche Coupe frontale Proximal ventral Distal Coupe transversale octobre 2024 Organisation animale 22 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 1) Absence ou présence de tissus Association des cellules de 2 façons différentes : - lâche. Peu de jonctions cellulaires. Le collagène ne forme pas de lame basale Ces métazoaires ne possèdent pas de vrais tissus => Parazoaires - solide. Mise en place de nombreuses jonctions cellulaires et existence d’une lame basale à la base des épithéliums. Ces animaux possèdent de vrais tissus => Eumétazoaires (a) Schéma de jonctions réalisées entre deux cellules épithéliales et de leurs connexions au cytosquelette. Les filaments d’actine sont représentés par les traits fins noirs, les filaments intermédiaires par les traits rouges épais. (b) Image transversale, obtenue par microscopie électronique, d’un contact entre deux cellules épithéliales, dans la région apicale (Mv pour Microvillosité). Cette image permet d’observer le profil d’une jonction serrée (TJ), d’une jonction adhérente (AJ) et d’un desmosome (DS). (Courjean, 2006) (a) (b) octobre 2024 Organisation animale 23 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 1) Absence ou présence de tissus La matrice extracellulaire Constituée de cellules non jointives  Tissu conjonctif Cellules  Fibroblastes Ou Ostéoblastes Ou Chondroblastes =>Immunocytes =>Adipocytes + Fibres (collagène, élastine) + Substance fondamentale : Eau, macromolécules (acide hyaluronique…) Source : Fester Kratz, 2020 octobre 2024 Organisation animale 24 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 1) Absence ou présence de tissus La matrice extracellulaire Atlas de lames virtuelles d’Histologie : https://www.histologistes.org/ Fibres de collagène de type I au sein du Fibres élastiques (élastine) au sein du derme derme de la peau. de la peau. Source : Thiry et al., 2019 Source : Thiry et al., 2019 octobre 2024 Organisation animale 25 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 1) Absence ou présence de tissus La matrice extracellulaire Représentation générale d’un épithélium Source : Thiry et al., 2019 octobre 2024 Organisation animale 26 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 1) Absence ou présence de tissus La matrice extracellulaire Représentation générale d’un épithélium Source : Classification des épithéliums de revêtement Source : Thiry et al., 2019 27 octobre 2024 Organisation animale III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 1) Absence ou présence de tissus La matrice extracellulaire Animaux pluricellulaires : -corps entouré d’une enveloppe protectrice plus ou moins épaisse, plus ou moins perméable ; -présence d’une membrane basale ; -présence de cellules jointives et d’une matrice extra-cellulaire https://www.histologistes.org/ Quel est le type d’épithélium formant l’épiderme de la peau d’une grenouille ? Où se trouve la lame basale (ou membrane basale) ? octobre 2024 Organisation animale 28 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 1) Absence ou présence de tissus La matrice extracellulaire Recherche bio-médicale Dr Nicolas ETIQUE, UMR MEDyC, Reims Source : https://www.researchgate.net/ 29 octobre 2024 Organisation animale III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 2) Nombres de feuillets embryonnaires (rappels d’éléments d’ontogenèse) octobre 2024 Organisation animale 30 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 2) Nombres de feuillets embryonnaires (rappels d’éléments d’ontogenèse) Quelques rappels : Les bases cellulaires de la gastrulation : Dr Richard Harland https://www.youtube.com/watch?v=kF_gLEkUjhM Gastrulation chez le xénope https://youtu.be/ojqXV062CNI octobre 2024 Organisation animale 31 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 2) Nombres de feuillets embryonnaires (rappels d’éléments d’ontogenèse) octobre 2024 Organisation animale 32 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 2) Nombres de feuillets embryonnaires (rappels d’éléments d’ontogenèse) Organisation diploblastique : organisation anatomique dans laquelle les cellules de l’animal adulte dérivent de deux couches cellulaires embryonnaires (feuillets embryonnaires). L’assise externe est appelée ectoderme et l’assise interne endoderme. Ces deux couches de cellules délimitent une cavité digestive ou gastro-vasculaire. Organisation triploblastique : organisation anatomique dans laquelle les cellules de l’animal adulte dérivent de trois couches cellulaires embryonnaires (feuillets embryonnaires). La couche de cellules externe est appelée ectoderme et est à l’origine de l’épiderme et du système nerveux. La tunique interne ou endoderme donne naissance aux cellules bordant la lumière du tube digestif et aux glandes digestives. La dernière couche située entre l’ectoderme et l’endoderme correspond au mésoderme. Tous les autres appareils, systèmes et organes de l’animal se développent à partir de cette dernière. Coelome : Cavité se développant dans le mésoderme de certains animaux triploblastiques. Coelomates : Animaux possédant un coelome c’est-à-dire une cavité se développant dans le mésoderme de certains animaux triploblastiques. Le coelome serait évolutivement antérieur à sa disparition. octobre 2024 Organisation animale 33 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 2) Nombres de feuillets embryonnaires (rappels d’éléments d’ontogenèse) 34 octobre 2024 Organisation animale III) Définitions des différents types d’organisation anatomique 3) Les principaux éléments impliqués dans l’organisation anatomique animale. Nombre de feuillets Position du système Présence d’un coelome Origine de la bouche nerveux EMBRANCHEMENTS embryonnaires EPINEURIENS Vertébrés Oryzias latipes Mus musculus domesticus DEUTEROSTOMIENS EPITHELIO-NEURIENS Echinodermes Paracentrotus lividus COELOMATES Annélides Lumbricus terrestris PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Mollusques Mytilus edulis Triblastiques Arthropodes Drosophila melanogaster pseudocoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Némathelminthes Caenorhabditis elegans acoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Plathelminthes Planaria sp. Diblastiques Cnidaires Anemonia viridis Craspedacusta sowerbii Parazoaires Spongiaires Spongilla lacustris octobre 2024 Organisation animale 35 III) Définitions des différents types d’organisation anatomique BILAN Certains organismes animaux possèdent une symétrie corporelle bilatérale, d’autres ont une symétrie radiaire et certains présentent une absence de symétrie. Chez certains animaux, les cellules peuvent être associées de manière lâche, par du collagène, sans présence d’une lame basale. Ces animaux qui ne possèdent pas de vrais tissus sont des parazoaires. Les cellules peuvent être associées de manière forte grâce à la présence de jonctions cellulaires, d’une lame basale supportant les épithéliums et d’une matrice extra-cellulaire. Ces animaux qui possèdent ainsi de vrais tissus sont des Eumétazoaires. L’organisation anatomique se définit à partir de modalités du développement embryonnaire des organismes. Elle est établie à l’aide de quatre éléments à savoir, le nombre de feuillets embryonnaires, la présence ou l’absence de coelome, l’origine de la bouche, la position du système nerveux. Il existe trois types d’organisation anatomique : le type parazoaire, le type diploblastique et le type triploblastique. L’organisation diblastique est visible chez des animaux dont les systèmes organiques se différencient à partir de deux feuillets embryonnaires (l’ectoderme et l’endoderme). L’organisation triblastique est visible chez des animaux dont les systèmes organiques se différencient à partir de trois feuillets embryonnaires (l’ectoderme, l’endoderme et le mésoderme). Chez certains animaux, une cavité peut être présente dans le mésoderme. Cette cavité s’appelle le coelome et ces animaux sont qualifiés de coelomates. octobre 2024 Organisation animale 36  Les métazoaires : des formes et des couleurs diverses 37 octobre 2024 Organisation animale  Les métazoaires Quelques exemples d’espèces de la faune européenne 38 octobre 2024 Organisation animale  Les métazoaires Quelques exemples d’espèces de la faune européenne 39 octobre 2024 Organisation animale https://inpn.mnhn.fr/ IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (les éponges ou Porifères) Nombre de feuillets Position du système Présence d’un coelome Origine de la bouche nerveux EMBRANCHEMENTS embryonnaires EPINEURIENS Vertébrés Oryzias latipes Mus musculus domesticus DEUTEROSTOMIENS EPITHELIO-NEURIENS Echinodermes Paracentrotus lividus COELOMATES Annélides Lumbricus terrestris PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Mollusques Mytilus edulis Triblastiques Arthropodes Drosophila melanogaster pseudocoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Némathelminthes Caenorhabditis elegans acoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Plathelminthes Planaria sp. Diblastiques Cnidaires Anemonia viridis Craspedacusta sowerbii Parazoaires Spongiaires Spongilla lacustris octobre 2024 Organisation animale 40 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) 8000 à 9000 espèces inventoriées (Renard et al., 2013) Animaux aquatiques, principalement marins (une centaine en eaux douces) et possédant une vie fixée sur un substrat (sessile). Ils vivent jusqu’à 5000m de profondeur. Leurs formes sont très variées : forme encroûtante (fond marin avec courant) forme dressée ou arbustive forme lobée, forme en boule forme tubulaire forme en corolle ou en coupe. (Perdicaris et al., 2013) octobre 2024 Organisation animale 41 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Leurs formes sont très variées Démosponges env. 6835 espèces Calcisponges env. 676 espèces Hexactinellides env. 601 espèces (Renard et al., 2013) octobre 2024 Organisation animale 42 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Ce spécimen mesure 1,5 m Des espèces de grandes tailles… comme l’éponge barrique (ou baril) Xestospongia testudinaria https://doris.ffessm.fr/ 43 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Des espèces de grandes tailles… comme cette Hexactinellide ? (Wagner & Kelley, 2017) https://doris.ffessm.fr/ octobre 2024 Organisation animale 44 Ce spécimen mesure 3,5 mètres de long, 2 mètres de haut et 1,5 mètre de large. IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Distribution dans le monde (van Soest et al., 2012) Diversité et distribution mondiale des Porifères. Nombre d'espèces d'éponges enregistrées dans chacune des 232 écorégions marines du monde, extrait de la World Porifera Database (www.marinespecies.org/porifera). Présence dans les eaux marines octobre 2024 Organisation animale 45 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Eaux marines et eaux douces Distribution des spongiaires en France métropolitaine (https://inpn.mnhn.fr/) octobre 2024 Organisation animale 46 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Des espèces plus petites… comme l’éponge d’eau douce Spongilla lacustris Appartient au groupe des quelques 120 éponges d’eau douce Spongiaire capable de se régénérer Chlorella vulgaris (https://inpn.mnhn.fr/) Saller, 1989 Coloration verte due à une symbiose entre l’éponge et des micro-algues (chlorelles) (Sand- Jensen et al., 1994). Symbiose : Association étroite de deux ou plusieurs organismes différents, mutuellement bénéfique, voire indispensable à leur survie. 47 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Evans et al., 2019 Paramètres physico-chimiques des eaux hébergeant Spongilla lacustris PSU = practical salinity unit  1 g de NaCl par litre d’eau. Spongilla lacustris (https://www.aquaportail.com/) Eaux océaniques (34-35 psu) TDS : Total dissolved Solids ; matières solides dissoutes totales (organiques et inorganiques) Organismes aquatiques (dulçaquicoles) retrouvées jusqu’à plus de 3500 m d’altitude (Lacs de montagne, USA ; Herrmann et al., 2019). 48 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Animaux multicellulaires avec des agrégats cellulaires sans tissus ni organes Définition de l’organisation anatomique de type parazoaire Organismes intermédiaires entre les eucaryotes unicellulaires et les eumétazoaires Pas de symétrie caractéristique Absence de feuillets embryonnaires (pas d’ectoderme, pas d’endoderme, pas de mésoderme) Absence de vrais tissus ; les cellules sont non jointives Schéma de l’organisation anatomique) d’un Spongiaire Les flèches rouges indiquent les mouvements de l’eau 49 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) (Renard et al., 2013) Trois grandes catégories morphologiques 50 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Observation d’une différenciation cellulaire => plusieurs types de cellules Pas de tissus : absence de jonctions inter-cellulaires ; pas de matrice extra- cellulaire ; pas de lame basale supportant les nappes cellulaires internes et externes. Cavité gastrale LA MESOGLEE Couche riche en fibres de collagène. Présence de cellules issues de la couche externe. Schéma de l’organisation anatomique d’un Spongiaire 51 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Les choanocytes Les éponges sont microphages Cavité gastrale 10 µm 10 µm Observation de choanocytes d’un Spongiaire – Observation de choanocytes d’un Spongiaire – Microscopie photonique Microscopie électronique Définition : (grec khoanos, entonnoir) Cellule animale propre aux spongiaires qui porte un flagelle entouré à sa base d'une collerette. Les choanocytes assurent la circulation de l'eau, la capture des aliments et d’autres fonctions physiologiques. octobre 2024 Organisation animale 52 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Les éponges sont microphages Structure d’un choanocyte Digestion intra-cellulaire : A l'intérieur de l'amibocyte, la vésicule se fusionne à un lysosome et la digestion a lieu. 53 octobre 2024 Organisation animale  IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Les spicules Les éponges sont supportées par un endosquelette formé de spicules composées de calcite (CaCO3) ou de silice hydratée (SiO2), avec ou sans spongine (protéine). Exemples de spicules de Spongiaires (Démosponges) (van Soest et al., 2012) Fibres de spongine (Quintin, 2001) Exemples de spicules de Spongiaires (Calcisponges) (van Soest et al., 2012) Exemples de spicules de Spongiaires (Hexactinelles) (van Soest et al., 2012) 54 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) L’éponge Scopalina ruetzleri – (Démosponges) (https://inpn.mnhn.fr/) Une éponge encroûtante 55 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Les éponges filtrent de grands volumes d’eau 56 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Les éponges sont douées de motilité Motilité qui prend environ 30 minutes et qui permet à l'éponge d'acquérir de l'oxygène, de la nourriture et d'excréter les déchets ≠ Sessilité : se dit des animaux caractérisés par leur fixation à un support Motricité cellulaire et coordination chez les éponges – Film CERIMES 57 octobre 2024 Organisation animale IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Exemple de travaux de recherche récents Endosquelette siliceux d’Euplectella aspergillum (Robson Brown et al., 2018) Le Duc et al., 2018 Euplectella aspergillum octobre 2024 Organisation animale 58 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Exemple de travaux de recherche récents octobre 2024 Organisation animale 59 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) Exemple de travaux de recherche récents Mysidacae Lycopodina hypogea Arthropodes Crustacés octobre 2024 Organisation animale 60 IV) Des organismes pluricellulaires sans tissus : l’organisation de type parazoaire Exemple des Spongiaires (ou Porifères) BILAN Les Porifères ou Spongiaires sont des animaux aquatiques pluricellulaires, sessiles et vivant majoritairement en milieu marin. Leurs formes sont diverses : en tubes, en coupes, sous forme de boules ou encroûtantes. Il existe des espèces de grandes tailles (éponge barrique) et des espèces de petites tailles (éponge d’eau douce, Spongilla lacustris). On les rencontre depuis les grandes profondeurs (au-delà de 1000m) jusqu’à des altitudes élevées (autour de 3000m). Elles peuvent vivre dans des eaux peu minéralisées. L’organisation anatomique des éponges est de type parazoaire. Elle correspond à des animaux multi-cellulaires formés de cellules agrégées, non jointives, ne formant ni tissus ni organes. Aucune lame basale ne supporte les nappes cellulaires externes et internes. Il n’y a donc pas de véritables épithéliums. Le corps des Spongiaires ne présente pas de symétrie caractéristique. Leurs cellules ne dérivent pas de feuillets embryonnaires. Les Porifères possèdent plusieurs catégories de cellules : les choanocytes, les pinacocytes, les porocytes, les amibocytes… La couche cellulaire externe est formée de pinacocytes, la couche interne est formée de pinacocytes et de choanocytes. Entre les deux couches cellulaires se trouve la mésoglée renfermant des fibres de collagène et des amibocytes. Les porocytes sont des cellules formant des pores permettant l’entrée d’eau à l’intérieur de la cavité centrale de l’éponge appelée cavité gastrale. Les éponges filtrent d’importants volumes d’eau. Les éponges sont microphages grâce à l’activité phagocytaire des choanocytes. Les choanocytes sont les cellules caractéristiques des éponges. Ils portent un flagelle entouré à sa base par une collerette. Ces cellules assurent la circulation de l’eau et la capture des aliments. Le corps des Spongiaires est rigidifié par un endosquelette formé de spicules calcaires ou siliceux associés ou pas à des fibres de spongine. octobre 2024 Organisation animale 61 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Nombre de feuillets Position du système Présence d’un coelome Origine de la bouche nerveux EMBRANCHEMENTS embryonnaires EPINEURIENS Vertébrés Oryzias latipes Mus musculus domesticus DEUTEROSTOMIENS EPITHELIO-NEURIENS Echinodermes Paracentrotus lividus COELOMATES Annélides Lumbricus terrestris PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Mollusques Mytilus edulis Triblastiques Arthropodes Drosophila melanogaster pseudocoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Némathelminthes Caenorhabditis elegans acoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Plathelminthes Planaria sp. Diblastiques Cnidaires Anemonia viridis Craspedacusta sowerbii Parazoaires Spongiaires Spongilla lacustris octobre 2024 Organisation animale 62 V) Animaux à organisation diblastique Organismes aquatiques Exemple des Cnidaires env. 14000 espèces Craspedacusta sowerbii Hydra sp. Y. Ledoré, https://doris.ffessm.fr/ H. Grateau, https://bioobs.fr/ Cotylorhiza tuberculatanus Hydra sp. https://www.futura-sciences.com/ M. Bejean, https://bioobs.fr/ octobre 2024 Organisation animale 63 V) Animaux à organisation diblastique Organismes aquatiques Exemple des Cnidaires env. 14000 espèces Hydra viridissima (https://www.natureplprints.com/alex-hyde/) Michel Delarue. Canal Unisciel. (2012, 10 octobre). Chlorhydra viridissima, l'hydre verte. [Vidéo]. Canal-U. https://www.canal-u.tv/43471. octobre 2024 Organisation animale 64 V) Animaux à organisation diblastique Organismes aquatiques Exemple des Cnidaires La Grande Barrière de Corail ; https://whc.unesco.org/ Localisation de la Grande Barrière de Corail https://whc.unesco.org/ octobre 2024 Organisation animale Coraux de la Grande Barrière ; https://www.voyageway.com/ 65 V) Animaux à organisation diblastique Organismes aquatiques Exemple des Cnidaires Gorgone blanche - Eunicella singularis Gorgone blanche - Eunicella singularis octobre 2024 Organisation animale 66 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires D’Ambra & Lauritano, 2020 octobre 2024 Organisation animale 67 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Symétrie radiaire Vue schématique de la face orale https://www.zoologie-uclouvain.be/ octobre 2024 Organisation animale 68 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires https://inpn.mnhn.fr/espece/cd_nom/359982 Anémone de mer verte - Anemonia viridis https://doris.ffessm.fr/Especes/Anemonia-viridis-Anemone-de-mer-verte-111 69 octobre 2024 Organisation animale V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Présence d’une membrane basale Image de microscopie électronique à transmission Clytia hemisphaerica chez le Cnidaire (Clytia hemisphaerica) Leclere et al., 2019 https://www.embrc-france.fr/ Kamran et al., 2017 octobre 2024 Organisation animale 70 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Une seule ouverture blastoporale conduisant au tube digestif (cavité de l’archentéron) POLE ORAL POLE ABORAL Couche cellulaire d’origine ectodermique Couche cellulaire d’origine endodermique octobre 2024 Organisation animale 71 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires L’anatomie des polypes coralliens est proche de celle de l’anémone POLE ORAL POLE ABORAL octobre 2024 Organisation animale 72 octobre 2024 Organisation animale 73 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Une seule ouverture blastoporale conduisant au tube digestif (cavité de l’archentéron ou cavité gastro-vasculaire) Couche cellulaire d’origine ectodermique Couche cellulaire d’origine endodermique POLE ABORAL POLE ORAL octobre 2024 Organisation animale 74 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Hroudova et al., 2012 Schéma de l’organisation anatomique de la méduse d’eau douce POLE ABORAL Craspedacusta sowerbyi POLE ORAL octobre 2024 Organisation animale 75 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Présence de deux tissus Présence de cnidocytes Origines embryonnaires octobre 2024 Organisation animale 76 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Présence de cnidocytes Piqûres de cuboméduse Chironex fleckeri ; https://www.la-croix.com/ octobre 2024 Organisation animale 77 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Présence de cellules myo-épithéliales octobre 2024 Organisation animale 78 V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires Présence de cellules myo-épithéliales mouvements 79 octobre 2024 Organisation animale V) Animaux à organisation diblastique Exemple des Cnidaires BILAN Organismes aquatiques : eaux douces, eaux marines. Deux formes : polype et méduse pouvant être présentes chez une même espèce. Il existe des formes coloniales tels que les coraux formant des récifs (Grande Barrière). Présence d’une lame basale sous-épithéliale. Les cellules jointives s’organisent en tissus. Les tissus dérivent de la différenciation de deux feuillets embryonnaires : l’ectoderme et l’endoderme. Ce sont des animaux à organisation anatomique diblastique (ou diploblastique). Ils possèdent une seule ouverture blastoporale conduisant au tube digestif (cavité de l’archentéron ou cavité gastro-vasculaire, gastrale ou gastrique). Les deux tissus (externe et interne) sont séparés par la mésoglée. Le tissu externe, d’origine ectodermique, possède des cellules urticantes : les cnidocytes. Entre les cnidocytes, on trouve des cellules myo-épithéliales. Les cellules myo-épithéliales assurent la motilité de certaines parties de l’organisme (au moment de la prise alimentaire) et la mobilité de l’organisme (forme méduse). octobre 2024 Organisation animale 80 VI) Animaux à organisation triblastique Plathelminthes, du grec platus, « large » et 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens helmins, « ver » Les Plathelminthes Nombre de feuillets Position du système Présence d’un coelome Origine de la bouche nerveux EMBRANCHEMENTS embryonnaires EPINEURIENS Vertébrés Oryzias latipes Mus musculus domesticus DEUTEROSTOMIENS EPITHELIO-NEURIENS Echinodermes Paracentrotus lividus COELOMATES Annélides Lumbricus terrestris PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Mollusques Mytilus edulis Triblastiques Arthropodes Drosophila melanogaster pseudocoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Némathelminthes Caenorhabditis elegans acoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Plathelminthes Planaria sp. Diblastiques Cnidaires Anemonia viridis Craspedacusta sowerbii Parazoaires Spongiaires Spongilla lacustris octobre 2024 Organisation animale 81 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Milieux marins ; eaux douces Milieux terrestres Formes libres Formes parasites octobre 2024 Organisation animale 82 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens ectoderme Les Plathelminthes mésoderme dorsal endoderme antérieur postérieur Enveloppe ventral corporelle dorsal Tissus d’origine mésodermique ventral Tube digestif Cavité digestive Schéma de l’organisation anatomique Schéma de l’organisation anatomique triblastique acoelomate (plan sagittal) triblastique acoelomate (plan transversal) Attention : le coelome serait évolutivement antérieur à sa disparition. 83 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Formes parasites Parasitisme : condition de vie d'un être vivant (animal ou végétal) qui se développe aux dépens d'un autre. L’organisme parasite interagit avec un organisme hôte. octobre 2024 Organisation animale 84 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Formes parasites octobre 2024 Organisation animale 85 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Différenciation de régions corporelles => céphalisation Formes des régions céphaliques chez diverses espèces de planaires. (Sluys & Riutort, 2018) octobre 2024 Organisation animale 86 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Formes libres antérieur postérieur octobre 2024 Organisation animale 87 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Chaîne nerveuse ganglionnaire ventrale (sous le tube digestif) => hyponeuriens Planaire Organisation anatomique du système nerveux (Sluys & Riutort, 2018) antérieur postérieur octobre 2024 Organisation animale 88 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Chaîne nerveuse ganglionnaire ventrale (sous le tube digestif) => hyponeuriens Planaire Organisation anatomique du système nerveux (A) (Sluys & Riutort, 2018) (A) dorsal antérieur ventral postérieur (B) (B) Localisation des ganglions cérébroïdes (A) et nerveux (B) dans le schéma de l’organisation anatomique triblastique acoelomate (plan transversal). octobre 2024 Organisation animale 89 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Chaîne nerveuse ganglionnaire ventrale (sous le tube digestif) => hyponeuriens (A) dorsal ventral (B) (B) (A) Localisation de la chaîne nerveuse ganglionnaire dans le schéma de l’organisation anatomique Localisation des ganglions cérébroïdes (A) et nerveux triblastique acoelomate (plan sagittal). (B) dans le schéma de l’organisation anatomique triblastique acoelomate (plan transversal). octobre 2024 Organisation animale 90 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Absence de cavité dans le Réalisation de coupes histologiques mésoderme => acoelomates Fragment biologique ou organisme entier Fixation => conservation et durcissement Imprégnation dans paraffine => bloc Tranches de 0,5 µm (microtome) Dépôt et fixation sur lames de verre Déparaffinage et coloration https://www.keio.ac.jp/ octobre 2024 Organisation animale 91 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Absence de cavité dans le Observation d’une coupe transversale mésoderme => acoelomates (région pré-pharyngienne) dorsal Planaire lc : muscle cutané longitudinal dd : fibres diagonales ventral sp : muscle transverse supra- intestinal mb : muscle transverse sub-intestinal lm : muscle longitudinal cs : semelle rampante i : intestin ns : système nerveux (Silva & Carbayo, 2020) octobre 2024 Organisation animale 92 VI) Animaux à organisation triblastique Ectoderme et neuroectoderme 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes mésoderme endoderme Absence de cavité dans le mésoderme => acoelomates Observation d’une coupe transversale (région pré-pharyngienne) dorsal Planaire lc : muscle cutané longitudinal dd : fibres diagonales ventral sp : muscle transverse supra- intestinal mb : muscle transverse sub-intestinal lm : muscle longitudinal cs : semelle rampante i : intestin ns : système nerveux (Silva & Carbayo, 2020) Présence de tissu musculaire => mobilité octobre 2024 Organisation animale 93 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Locomotion => mobilité de l’animal octobre 2024 Organisation animale 94 VI) Animaux à organisation triblastique antérieur 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Différenciation d’un système digestif postérieur Planaire br : cerveau e : oeil In : intestin vnc : chaîne nerveuse ventrale ph : pharynx in : intestin (Sluys & Riutort, 2018) How does a Planarian eat? https://www.youtube.com/watch?v=ymT4DHcN2kg octobre 2024 Organisation animale 95 VI) Animaux à organisation triblastique antérieur 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Différenciation d’un système digestif postérieur Les espèces parasites ont un nutrition trans-cutanée octobre 2024 Organisation animale 96 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes antérieur Différenciation d’un appareil excréteur postérieur octobre 2024 Organisation animale 97 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Différenciation d’organes reproducteurs Planaires : Plusieurs modes de reproduction (Maezawa et al., 2018) Reproduction sexuée Comportement reproducteur chez la planaire Hermaphrodisme : Forme de reproduction sexuée, caractérisée par la présence des deux sexes, mâle et femelle, chez un même individu https://www.universalis.fr/ octobre 2024 Organisation animale 98 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes Planaires : plusieurs modes de reproduction Reproduction asexuée par fission : Production de descendants génétiquement identiques à leurs parents octobre 2024 Organisation animale 99 VI) Animaux à organisation triblastique 1) Les triblastiques acoelomates protostomiens Les Plathelminthes BILAN Organismes aquatiques (eaux douces, eaux marines) et organismes terrestres. Espèces libres et espèces parasites. Différenciation de régions corporelles => céphalisation. Présence de tissus se différenciant à partir de trois feuillets embryonnaires (ectoderme, mésoderme, endoderme). Présence d’un système nerveux dérivé de l’ectoderme, constitué par un « cerveau » (ganglions cérébroïdes) et une chaîne nerveuse ganglionnaire. La chaîne nerveuse ganglionnaire est positionnée ventralement par rapport au tube digestif. Les plathelminthes sont qualifiés d’hyponeuriens. Présence d’un tube digestif dérivé de l’endoderme. Présence d’un système excréteur formé de protonéphridies dérivées du mésoderme. Présence de tissus musculaires se différenciant à partir du mésoderme => mobilité des organismes. Présence d’organes reproducteurs d’origine mésodermique. Existence de plusieurs modes de reproduction : asexuée / sexuée (hermaphrodisme). octobre 2024 Organisation animale 100 VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens = Nématodes Les Némathelminthes Nombre de feuillets Position du système Présence d’un coelome Origine de la bouche nerveux EMBRANCHEMENTS embryonnaires EPINEURIENS Vertébrés Oryzias latipes Mus musculus domesticus DEUTEROSTOMIENS EPITHELIO-NEURIENS Echinodermes Paracentrotus lividus COELOMATES Annélides Lumbricus terrestris PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Mollusques Mytilus edulis Triblastiques Arthropodes Drosophila melanogaster pseudocoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Némathelminthes Caenorhabditis elegans acoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Plathelminthes Planaria sp. Diblastiques Cnidaires Anemonia viridis Craspedacusta sowerbii Parazoaires Spongiaires Spongilla lacustris octobre 2024 Organisation animale 101 VI) Animaux à organisation triblastique Nématodes : vers ronds 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Composé à partir du grec nêmatos, « fil Les Némathelminthes », et d’helminthe, grec helmins, « ver » Très abondants (environ 26000 espèces répertoriées, probablement beaucoup plus inconnues). Présents dans à peu près tous les milieux, aquatiques et terrestres. Absence d'une tête bien délimitée. Sexes généralement séparés, Tailles parfois microscopiques, parfois extrêmement longs (aspect filiforme). Existence de formes libres ou parasites (plantes et animaux). Ascaris contaminant un intestin grêle de chat octobre 2024 Organisation animale 102 VI) Animaux à organisation triblastique ectoderme 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Les Némathelminthes mésoderme endoderme La cavité interne n’est pas dérivé du coelome, mais de la cavité primitive de la blastula, le blastocoele => PSEUDOCOELOMATES Enveloppe corporelle dorsal Tissus d’origine mésodermique ventral Tube digestif Pseudocoelome Cavité digestive Schéma de l’organisation anatomique Pseudocoelome triblastique pseudocoelomate (plan sagittal) Schéma de l’organisation anatomique triblastique pseudocoelomate (plan transversale) dorsal antérieur postérieur Dans l’Evolution, l’état « pseudocoelomate » succèderait à l’état « coelomate » et précèderait l’état « acoelomate ». ventral octobre 2024 Organisation animale 103 VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Caenorhabditis elegans Les Némathelminthes 1-2 mm de long Habitats : sols notamment dans les fruits et tiges pourris (riches en bactéries). 104 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Caenorhabditis elegans Les Némathelminthes 1-2 mm de long Habitats : sols notamment dans les fruits et tiges pourris (riches en bactéries). C. elegans dans la nature. Découverte de populations de nématodes Caenorhabditis (et d'autres organismes) dans les pommes pourries du verger d'Orsay, près de Paris, en France (image de gauche). Réalisation de cultures mixtes (en bas à droite), puis isolement des souches pures de nématodes (en haut à droite) => Identification de C. elegans et C. briggsae comme composants communs des communautés de pourriture des pommes. Blaxter & Denver, 2012 ; Félix & Duveau, 2012 105 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Caenorhabditis elegans Les Némathelminthes 1-2 mm de long Système nerveux en position ventrale : hyponeuriens Système nerveux de C. elegans : tous les neurones sont marqués avec un marqueur fluorescent (GFP). White et al., 1986 Localisation de la chaîne nerveuse ganglionnaire dans le schéma de l’organisation anatomique Système nerveux de C. elegans : neurones de la tête en triblastique pseudocoelomate (plan sagittal). vue latérale et vue ventrale. 106 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique Caenorhabditis elegans est un 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens modèle de laboratoire Les Némathelminthes Recherche bio-médicale : étude du vieillissement (Litke et al., 2018) 107 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Caenorhabditis elegans Les Némathelminthes Recherche bio-médicale : modèle biologique à la base de trois prix Nobel Etude en biologie du développement et en neurobiologie (Apfeld & Alper, 2018)  Découvertes de la régulation génétique de l’organogénèse et de la mort cellulaire programmée Sydney Brenner, Robert Horvitz et John Sulston, Prix Nobel de Physiologie/Médecine en 2002 Etude en biologie moléculaire (Fire et al., 1998).  Découverte de l’ARN Interférence (ARNi) - extinction des gènes par l'ARN double brin Andrew Fire et Craig Mello, Prix Nobel de Physiologie/Médecine en 2006 Etude en biochimie (Chalfie et al., 1994)  Découverte et développement de la protéine fluorescente verte, GFP Osamu Shimomura, Martin Chalfie et Roger Tsien, Prix Nobel de Chimie en 2008 Manipulation du nématode Caenorhabditis elegans sous loupe binoculaire. (Source Hubert Raguet, CNRS). C.elegans ne mesure qu'1 mm de long et n'est pas facilement visible. Au laboratoire ces vers vivent dans des boîtes de Pétri qui contiennent des bactéries dont ils se nourrissent. Ils sont donc manipulés sous une loupe binoculaire à l'aide d'une anse de platine (ici une pipette Pasteur) qui sert à les déplacer ou s'assurer de leur état : mobiles, morts ou sensibles. octobre 2024 Organisation animale 108 VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Les Némathelminthes Recherche agronomique : nématodes parasites des plantes Nématode parasitant une racine de plante. Image de microscopie électronique à balayage Nématode phyto-parasite du genre Pratylenchus sp. (A) Organisme entier ; (B) Région antérieure portant un stylet (flèche) Ali, 2015 109 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Miles et al., 2000 Les Némathelminthes Recherche agronomique : nématodes entomophages => biocontrôle des ravageurs Nématodes entomophages émergeant d'une larve de fausse teigne Les nématodes entomopathogènes produisent des centaines de milliers de nouveaux nématodes entomopathogènes juvéniles qui peuvent subir plusieurs cycles de vie au sein d'un même insecte hôte. Larve et adulte de la fausse teigne Arthopode – Hexapode - Galliera mellonnella 110 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Les Némathelminthes Biodiversité des Nématodes Kiontke & Fitch, 2013 Bactéries Plantes Plantes Prédateurs Prédateurs Parasites Nématode phyto-parasite du genre Pratylenchus sp. (A) Organisme entier ; (B) Région antérieure portant un stylet (flèche) Espèces marines Espèces marines Parasites d’invertébrés Parasites d’invertébrés octobre 2024 Organisation animale 111 VI) Animaux à organisation triblastique 2) Les triblastiques pseudocoelomates protostomiens Les Némathelminthes Biodiversité des Nématodes Bennett et al., 2022 Diversité des groupes d’Eumétazoaires parasités par des Nématodes. octobre 2024 Organisation animale 112 VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Nombre de feuillets Position du système Présence d’un coelome Origine de la bouche nerveux EMBRANCHEMENTS embryonnaires EPINEURIENS Vertébrés Oryzias latipes Mus musculus domesticus DEUTEROSTOMIENS EPITHELIO-NEURIENS Echinodermes Paracentrotus lividus COELOMATES Annélides Lumbricus terrestris PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Mollusques Mytilus edulis Triblastiques Arthropodes Drosophila melanogaster pseudocoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Némathelminthes Caenorhabditis elegans acoelomates PROTOSTOMIENS HYPONEURIENS Plathelminthes Planaria sp. Diblastiques Cnidaires Anemonia viridis Craspedacusta sowerbii Parazoaires Spongiaires Spongilla lacustris octobre 2024 Organisation animale 113 VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Le mésoderme se creuse d’une cavité : le coelome Le coelome est délimité par deux lames latérales (splanchnopleure et somatopleure) 114 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Le mésoderme se creuse d’une cavité : le coelome Enveloppe corporelle Tissus d’origine mésodermique Tube digestif dorsal dorsal Cavité digestive antérieur postérieur Coelome ventral ventral 115 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Le mésoderme se creuse d’une cavité : le coelome Enveloppe corporelle Tissus d’origine mésodermique Tube digestif Cavité digestive Coelome 116 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique Le mésoderme se creuse d’une cavité : le coelome 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Enveloppe corporelle Somatopleure Splanchnopleure Tube digestif dorsal Cavité digestive Segmentation du mésoderme -latérale Coelome -antéro-postérieure ventral Les lames latérales sont à l’origine de muscles lisses qualifiés aussi de muscles involontaires ou muscles viscéraux. Ces muscles ont une activité qui n’est pas placée sous contrôle conscient. Ils assurent les mouvements de la plupart des organes internes (péristaltisme du tube digestif). Présents dans la paroi des vaisseaux sanguins, ils permettent aux vaisseaux de changer de diamètre et de dévier le flux sanguin en fonction des besoins de l’organisme. 117 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Le péristaltisme digestif Coupe longitudinale de muscle lisse El Dirani, 2019 Schéma de coupe transversale de la paroi d’une artère El Dirani, 2019 octobre 2024 Organisation animale 118 VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens La splanchnopleure et somatopleure interviennent dans la formation du muscle La formation du cœur – Jarrell et al., 2019 cardiaque. 119 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique La splanchnopleure et somatopleure 3) Les triblastiques coelomates protostomiens interviennent dans la formation du muscle La formation du cœur – Jarrell et al., 2019 cardiaque Bourgeon caudal de grenouille 120 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens La splanchnopleure et somatopleure interviennent dans la formation du muscle La formation du cœur – Jarrell et al., 2019 cardiaque 121 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens Oligochètes a) Les Annélides Le lombric – Lumbricus terrestris Rôles écologiques majeurs dans les sols : Bioturbation du sol => -mélangent matières organiques et minérales -favorisent l’activité microbienne. -aèrent et drainent le sol -favorisent la pénétration de l’eau et un meilleur développement des racines. https://www.lejardinvivant.fr/ UMR 1114 EMMAH INRA-Avignon Université 122 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Le lombric – Lumbricus terestris Visualisation de la circulation sanguine chez un ver de terre octobre 2024 Organisation animale 123 VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Le lombric – Lumbricus terestris Chaque segment porte des soies octobre 2024 Organisation animale 125 VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Corps composé de segments (également appelés métamères) Le métamère en embryologie En embryologie, un métamère désigne une unité fonctionnelle anatomique apparaissant lors du développement et de la segmentation des embryons. Dans ce cas, il est le synonyme de somite chez les Vertébrés. Chez les Arthropodes, les métamères correspondent aux différents segments rigides du corps des arthropodes. Ils sont séparés par des membranes (exemple des Annélides) ou peuvent fusionner pour donner naissance à des structures spécialisées comme la tête (exemple des Arthropodes). octobre 2024 Organisation animale 125 VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Le lombric – Lumbricus terestris Système digestif différencié en plusieurs zones Système circulatoire clos et motile octobre 2024 Organisation animale 126 VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Système nerveux formé d’une chaîne nerveuse ganglionnaire ventrale : hyponeuriens 127 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Système nerveux formé d’une chaîne nerveuse ganglionnaire ventrale : hyponeuriens neuroectoderme ectoderme mésoderme endoderme 128 octobre 2024 Organisation animale VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides Système nerveux formé d’une chaîne nerveuse ganglionnaire ventrale Coupe sagittale schématique montrant l’organisation anatomique d’un Annélide dorsal ectoderme neuro-ectoderme antérieur postérieur mésoderme ventral endoderme octobre 2024 Organisation animale 127 VI) Animaux à organisation triblastique 3) Les triblastiques coelomates protostomiens a) Les Annélides dorsal gauche droite ventral ectoderme neuro-ectoderme