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TD/TP Plan d'organisation des Métazoaires
etienne.roux@u-bordeaux2.fr

Il est possible de consulter quatre types de documents : un rappel théorique sur plans d'organisation des Métazoaires, concernant leur classification et leurs principales caractéristiques ; un atlas photographique d'exemples illustrant les principaux plans d'organisation ; un ensemble de schémas correspondant aux exemples choisis, permettant d'identifier les principales structures des exemples choisis. Des liens hypertextes permettent de passer d'un document à l'autre lors de la consultation. Enfin, un diaporama de clichés photographiques sans légendes peut être utilisé pour s'entraîner à identifier des préparations.
sommaire
plan d'organisation des Métazoaires
atlas photographique
schémas
clichés photographiques sans légendes


plan d'organisation des Métazoaires

généralités



généralités
La classification des plans d'organisation des Métazoaires est basée sur l'embryologie. Le type de développement embryonnaire permet de définir les plans d'organisation des grands groupes. On distingue, en fonction du nombre de feuillets embryonnaires, les diploblastiques (ou diblastiques) qui possèdent deux feuillets embryonnaires (ectoblaste et endoblaste) et les triloblastiques (ou triblastiques) qui en possèdent 3 (ectoblaste, mésoblaste et endoblaste). Chez les triploblastiques, l'existence ou non d'une cavité creusée dans le mésoblaste permet de distinguer les acoelomates, qui n'ont pas de cavité coelomique, et les coelomates, dont le mésoblaste se creuse de sacs coelomiques. Parmi les triploblastiques coelomates, on peut distinguer, en fonction du type de gastrulation et de la destinée du blastopore, les « protostomiens » et les « deutérostomiens ». La position du cordon nerveux par rapport au tube digestif permet de définir les hyponeuriens (cordon nerveux ventral) et les épineuriens (cordon nerveux dorsal).

remarque : Dans la classification traditionnelle, la catégorie de la classification qui correspond à un plan d'organisation donné est l'embranchement (sur la classification et sur la notion d'embranchement, voici deux textes de S. J. Gould (La Vie est belle, Seuil,) et E. Mayr (Qu'est-ce que la biologie, Fayard). A partir des travaux de Haeckel à la fin du XIXe siècle, la notion de plan d'organisation définie à partir de l'embryologie a servi de base à une classification phylogénique des Métazoaires. Les données récentes concernant d'une part la détermination des relations phylogénétiques et d'autre part les gènes de développement indiquent que les relations entre ontogénie et phylogénie sont plus complexes que celles imaginées par Haeckel. Pour une histoire du concept de plan d'organisation, et la classification phylogénétique du vivant, on peut consulter :

H. Le Guyader (2000). Le Concept de plan d'organisation : quelques aspects de son histoire. Revue d'Histoire des sciences; 53; 3/4: Aspects du développement dans la biologie du XXe siècle pp339-379.

G. Lecointre & H. Le Guyader (2001). Classification phylogénétique du vivant, Belin, Paris. ISBN 2-7011-2137-X (disponible BU)

DIPLOBLASTIQUES

Spongiaires (5000 espèces)

Pas d’organes définis, peu de types cellulaires. (ex : éponge de mer)

Cnidaires (9000 espèces)

(ex : méduse, aspect général et structure)

Le feuillet externe donne le revêtement tégumentaire, le feuillet interne la cavité digestive. Entre les deux se trouve la mésoglée, équivalente du tissu conjonctif. Cellules spécialisées : les cnidoblastes. Présence de cellules myoépithéliales, système nerveux largement intraépidermique ; nombreux organes sensoriels chez les méduses.

Le cycle vital des Cnidaires comprend généralement en alternance une phase fixée juvénile (forme polype) et une phase errante (forme méduse). Le corps présente une symétrie radiaire d'ordre pair (4 ou 6).

Cténaires (90 espèces)

TRIPLOBLASTIQUES

Présence d’un 3e feuillet, entre l'ectoderme et l’endoderme.

ACOELOMATES

Le mésoderme ne s’organise pas en cavités. Il s’agit d’un parenchyme qui emballe les organes.

Plathelminthes (6000 espèces)

Syméterie bilatérale et début de céphalisation. Parenchyme abondant. Appareil digestif à une seule ouverture, appareil génital complexe. Musculature diversifiée, SN complexe, en relation avec la céphalisation.

Turbellariés : }vie libre

Monogéniens }parasites

Cestodaires } parasites

Cestodes } parasites (ex : ténia)

Trématodes } parasites (ex : douve)

Nématodes (>10 000 espèces)

Mésoderme peu important ; parenchyme très réduit ; ectoderme recouvert d’une cuticule.. Entre le tube digestif et la paroi du corps peut exister une phase aqueuse où se trouvent un tube digestif simple et les organes génitaux (ex : ascaris). Cette phase aqueuse forme, en relation avec la paroi du corps, l’hydrosquelette. Appareil excréteur particulier. Pas d’appreil circulatoire. Les Nématodes, très abondants (plus de 12000 espèces répertoriées, probablement beaucoup plus inconnues), ont colonisé à peu près tous les milieux aquatiques et terrestres, des pôles aux régions désertiques, et donné des formes libres.

Némertiens (750 espèces)

COELOMATES

Le mésoderme constitue de part et d’autre du tube digestif des masses symétriques qui se développent en cavités. L’ensemble de ces cavités constituent le coelome, théoriquement limité par le péritoine ; les organes y sont suspendus par des mesentères qui en dérivent.

PROTOSTOMIENS "

Chez les protostomiens, le blastopore de la gastrula donne théoriquement la bouche ; l’anus est une néoformation. D’autre part, le système nerveux est constitué d’une chaîne de ganglions situés sous le tube digestif (chaîne ventrale) : les protostomiens sont donc hyponeuriens.

Métamérisation : unités structurales se répétant le long de l’axe du corps, de l’acron au telson (acron et telson sont des segments, et non des métamères). Schématiquement, un métamère est constitué de 2 sacs coelomiques droit et gauche, de 2 ganglions nerveux, de 2 métanéphridies et d’une paire de gonades.

Annélides (8000 espèces)
Les Annélides sont caractérisés par la segmentation (métamérisation), c'est-à-dire la division du corps en segments similaires (métamères) alignés selon l'axa antéropostérieur. Schématiquement, un métamère comprend 2 sacs coelomiques, 2 ganglions nerveux et 2 métanéphridies.
Larve trocophore (planctonique) qui construit les adultes marins.

Annélides Polychètes (3500 espèces) (ex : Néréis). Métamérie homonome (parfaite) chez les formes libres, et hétéronomes chez les formes fixées/tubicoles. Appendices latéraux (parapodes).

Annélides Oligochètes (3100 espèces) (ex : Lombric). Terrestres sans larve trocophore ni parapodes. L'épiderme est recouvert d'une cuticule riche en protéines et en polysaccharides. Des soies, peu nombreuses, servent à la locomotion. Présence de muscles circulaires, longitudinaux et transversaux.

Annélides Achètes = Hirudinés (ex : Sangsue) Cavité coelomique secondairement comblée par du tissu mésenchymateux. Ce remodelage du corps entraîne un mode de locomotion particulier. Existence de formes parasites.

Mollusques (80 000 espèces)

Coelomates, protostomiens, hyponeuriens, à symétrie bilatérale fondamentale (altérée chez les gastéropodes). Le corps n’est pas segmenté (pas de métamérisation). Cavités coelomiques vestigiales chez les adultes. SN à disposition caractéristique. Larve véligère (cf. trocophore) chez les gastéropodes marins. Corps massif avec manteau, cavité palléale, et pied.

Les Mollusques présentent une grande diversité de formes bâties sur un même plan d'organisation fondamental. Ils se distinguent des Annélides et des Arthropodes par l'absence de segmentation.

Aplacophores

Polyplacophores

Monoplacophores

Gastéropodes (ex :Escargot),

Scaphopodes

Lamellibranches ou Bivalves (ex : Moule, Huître)
Présence d'une coquille constituée de deux valves articulées, liées par un ligament protéique. La fermeture de la coquille esr assurée par un muscle adducteur. Présence de replis cutanés vascularisés, les branchies (très grandes, découpées en lamelle, recouvertes d'un épithélium cilié).

Anatomie de l'Huître
Huître en coupe transversale
Céphalopodes (ex : Pieuvre),
Arthropodes (1 000 000 espèces)
Les Arthropodes représentent un groupe très important, comprtant 3 fois plus d'espèces que tous les autres groupes animaux réunis, occupant à peu près tous les habitats. Ils présentent des points communs avec les Annélides, tels que la métamérisation [3 régions (= tagmes) (tête, thorax, abdomen chez les Insectes)]. Ils se caractérisent par la présence d'un exosquelette sécrété par le tégument et recouvrant l'ensemble du corps, la cuticule, composée de chitine (gycopolysaccharides) et d'arthropodines (protéines). Il y a durcissement de l’exosquelette (cuticule) par imprégnation calcaire (Crustacés), tannage des arthropodines par des phénols (Insectes)… Appendices articulés, fondamentalement plurifonctionnels et biramés.

3 sous-embranchements :

Trilobitomorphes
Trilobites. Toutes sont des espèces fossiles.

Chélicérates
Présence d’un paire d’appendices masticateurs (chélicères) ; pas d’antenne. (ex: araignée)

Antennates = mandibulates

Myriapodes (ex : mille-pattes)

Crustacés (ex : écrevisse)

Insectes (ex: drosophile, moustique). 3 tagmes : tête (~ 6 segments fusionnés) ; thorax (3 segments) ; abdomen (~ 11 segments).
 
 

"  DEUTÉROSTOMIENS "

Chez les Deutérostomiens, le blastopore de la gastrula indique la position de l’anus ; la bouche est une néoformation. La segmentation de l’oeuf n’est jamais de type spirale mais radiale.

Échinodermes et Hémichordés

Le système nerveux ganglionnaire est souvent lié à l’ectoderme. La céphalisation est nulle. Animaux fondamentalement trimériques. Larve de type " dipleurula ".

Échinodermes (4800 espèces) Symétrie pentaradiaire de l’adulte, symétrie bilatérale de la larve. (ex : étoile de mer, oursin). Hémichordés L’organisation de l’adulte se rapproche de celle des Cordés (branchiomérie…)

DEUTÉROSTOMIENS ÉPINEURIENS = C(H)ORDÉS
Embranchement qui regroupe les Urocordés, les Céphalocordés, et les Vertébrés.
Chez les Épineuriens, l’axe nerveux, tubulaire, est situé au-dessus du tube digestif (et de la corde), d’où la terminologie d’épineuriens. Ils possèdent également une baguette squelettique médiodorsale élastique, la c(h)orde ou notocorde, d’origine mésodermique. Le mésoderme latéro-dorsal est métamérisé, et donne les masses musculaires. Ventralement, les cavités des somites fusionnent et donnent un coelome non métamérisé. Pharynx avec branchiomérie, coeur antérieur et ventral.
Schéma d'organisation d'un Cordé : coupe sagittale et coupe transversale.

Tuniciers - Urocordés (1600 espèces) Corde dans la région caudale.

Céphalocordés (ex : Amphioxus) Corde s’étendant de la région antérieure à la région postérieure.

Vertébrés Présence d’un tissu squelettique

Agnathes (sans machoire)
(ex : Lamproie) Formes surtout fossiles.

Gnathostomes (avec machoire)

Poissons (30000 espèces) Chondrichthyens
Poissons cartilagineux (ex : Torpille, Requin)

Ostéichthyens
Poissons osseux (ex : Truite : alevin de truite, aspect général, et coupe transversale)
 

Tétrapodes Amphibiens (2800 espèces)
(ex : Grenouille)

Reptiles (5900 espèces)

Oiseaux (9000 espèces)

Mammifères (6000 espèces)


 
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Etienne Roux            UFR SV                UB2
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