Les invertébrés

 

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La tique

Le gerris

La libellule déprimée

Le repas du gerris

Le doryphore

L’argiope et son cocon

L’argiope

La notonecte

La libellula quadripunctata

La ponte de la libellule

La zygène

Les animaux qui nous sont les plus proches forment un groupe homogène qu'on appelle les «vertébrés». On peut ranger de façon arbitraire tous les autres animaux dans une catégorie «invertébrés».

Contrairement aux végétaux (qui sont aussi des êtres vivants), les animaux ne sont pas autotrophes: ils ne peuvent pas tirer leur énergie du Soleil. Pour survivre ils doivent manger d'autre êtres vivants pour leur "voler" l'énergie chimique qu'ils contiennent. On dit que les animaux sont hétérotrophes. Ils sont aussi plus mobiles: ils ont la capacité de produire des mouvements et de se déplacer.

On se rappelle que les animaux sont des êtres vivants et qu'ils ont des caractéristiques communes:

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Ils naissent, croissent et meurent.


Les individus meurent mais grâce à la reproduction les espèces peuvent survivre et évoluer.


Ils sont formés de petites cellules organisées qui consomment de l'énergie et sont capables de transformer la matière grâce à un ensemble de réactions chimiques qu'on appelle le «métabolisme».


Ils sont sensibles: ils ont la capacité à réagir à un stimulus.

Les animaux sont formés de cellules. Parfois plusieurs milliards. Chaque cellule consomme de l’énergie pour faire son travail. Les cellules peuvent aussi se grouper pour former des organes spécialisés qui assurent certaines fonctions.

Schéma de l’intérieur d’un animal montrant les différents systèmes

spongiaires (éponges).

cnidaires: hydres, méduses, corail, anémone de mer.

plathelminthes (vers plats): planaire, douve du foie, ver solitaire.

nématodes (vers ronds): ascaris, filaires.

annélides (vers annelés): lombric, sangsue.

mollusques: escargot, limace, moule. huître, sèche, pieuvre, ammonite.

arthropodes: insectes, crustacés, araignées, scorpions, myriapodes.

échinodermes: oursins, étoiles de mer, crinoïdes.

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Les éponges vivent dans la mer, fixées sur les rochers. Elles n’ont pas de symétrie et ressemblent à des petits sacs creux qui sont traversés par un courant d’eau qui renouvelle l’oxygène et la nourriture.

La circulation de l’eau est réalisée par le mouvement des flagelles (cils) qui tapissent la paroi de la cavité gastrique.


Les éponges sont formées d’un assemblage de cellules spécialisées:

Les éponges calcaires produisent des spicules (des épines calcaires) qui forment une sorte de squelette.


La belle planche ci-dessous (Ernst Haeckel, Kunstformen der Natur, 1904) représente les diverses formes que peuvent prendre les éponges calcaires.

Généralités

Classification des invertébrés

Les spongiaires (éponges)

les pinacocytes (paroi extérieure)


les choanocytes (cellule à collerette et flagelle): elles provoquent le courant d’eau et capturent la nourriture.


les porocytes (trou inhalants)


et d’autres cellules : cellules contractiles (muscles), sexuelles (2 sexes séparés), nerveuses, ...








Les cnidaires représentent environ 10’000 espèces d’animaux aquatiques, surtout marins. On les trouve sous 2 formes différentes:

Les cnidaires (polypes et méduses)

Les mollusques

Les échinodermes

Le système nerveux reçoit des informations (vue, goût,...). Il envoie des ordres aux organes et coordonne leur action.

Le système digestif prélève la nourriture à l'extérieur et la dégrade. Les nutriments passent alors dans le sang. La matière inutile est rejetée à l'extérieur sous forme d'excréments.

Le système reproducteur produit des cellules sexuelles (les gamètes) mâles ou femelles. La réunion de ces 2 types de cellules reformera un nouvel être vivant.

Le système respiratoire alimente le corps en oxygène. Celui-ci est amené dans des poumons ou des branchies. L'oxygène passe alors dans le sang qui le transporte vers toutes les cellules.

Le système circulatoire fournit à toutes les cellules l'oxygène et les combustibles alimentaires dont elles ont besoin pour produire de l'énergie. Le transport est assuré par le sang qui évacue aussi les déchets des cellules. Le sang circule grâce à une pompe musclée: le coeur.

Le système excréteur filtre le sang (dans les reins) pour le débarrasser des déchets. Ceux-ci peuvent être stockés dans une vessie sous forme d'urine avant d'être évacués.

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Comment décrire une méduse?


Comment les méduses nagent-elles?


Combien y a-t-il d'espèces de méduses?


Sont-elles très différentes les unes des autres?


Qui était Méduse dans la mythologie grecque?


Qui a donné le nom de méduse aux animaux?


A quoi ressemble la méduse Aurelia sortie de l'eau?


Comment replacer les méduses dans l'histoire de la Terre et des êtres vivants?


On retrouve déjà en germe chez les méduses certains caractères des mammifères. Lesquels?


Quel est le régime alimentaire de la  méduse?


Comment la méduse fait-elle pour chasser?


Comment les méduses font-elles pour évacuer leurs excréments?


La pélagie (Pelagia noctiluca) est parfois amenée par les courants sur la côte et les plages. Que veut dire pélagique ?


Le venin de la pélagie est toxique pour la peau. Comment se soigner?


Comment se reproduisent les méduses?


Quelle est la place de la méduse dans la chaîne alimentaire?


Comment les activités humaines boulversent-elles ces équilibres?


Quel est le rapport entre le Prix Nobel 2008 de chimie et la méduse Aequorea victoria?

Questions sur le film «les méduses»

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Où trouve-t-on des éponges?


Quelle différence y a-t-il entre une éponge et un végétal?


En quoi l'éponge est-elle un animal différent des autres?


Les éponges sont des animaux très primitifs. Quand sont-elles apparues?


Comment produit-on les éponges de toilette?


On trouve dans le commerce des éponges 100% végétales. Qu'est-ce?


Combien y a-t-il d'espèces d'éponges commercialisables?


Pourquoi trouve-t-on des éponges carnivores dans les grottes sous-marines?


Pourquoi les éponges de toilette sont-elles une exception?


A quoi servent les spicules?


Quelle est l'autre rôle des spicules de l'oranges de mer?


A quoi sert la  fluorescéine ?


Pourquoi une éponge est-elle obligée de filtrer l'eau pour se nourrir?


Comment l'éponge fait-elle pour se nourrir?


Comment les éponges peuvent-elles défendre leur territoire?


Quel "intérêt" les éponges et les bernard l'ermites ont-ils à s'associer?


Que deviennent les éponges coupées en deux?


Comment certaines éponges sont-elles capables de se reproduire sans sexe?


Comment les éponges se reproduisent-elles la plupart du temps?


Pourquoi l'industrie pharmaceutique s'intéresse-t-elle aux éponges?

Questions sur le film «les éponges»

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Place de la méduse dans la chaîne alimentaire

Les éponges de toilette (demosponges) ne produisent pas de spicules mais des protéines qui forment un squelette élastique.

Calcaire corallien

Roche sédimentaire

(Autriche)

Calcaire corallien

Roche sédimentaire

Jura (France)

Ammonites

Roche sédimentaire

Mollusques céphalopodes à 4 branchies

Jurassique

Berraig Bay, Isle of Skye (Ecosse)

Oursin fossile

Embranchement des Echinodermes

Symétrie pentaradiée (5 rayons)

partant de l’anus (bien visible au centre)

Callovien, Dogger (Jurassique moy) -110 Ma

(Madagascar)

Helix serresianna

Roche sédimentaire

Mollusque gastéropode dans la Molasse

Tortonien (Miocène supérieur) -10 Ma

Plateau de Bibemus, Aix-en-Provence (France)

Rostre de Bélemnite

Roche sédimentaire

Mollusques céphalopodes à 2 branchies

Le rostre est la seule partie conservée de l’animal. On remarque sa structure lamellaire.

Berraig Bay, Isle of Skye (Ecosse)

Ammonite pyritisée

Mollusques céphalopodes à 4 branchies

La matière de l’ammonite a été peu à peu remplacée par de la pyrite. La forme originelle a été cependant conservée (épigénie pyriteuse).

Toarcien (Jurassique) -170 Ma

Tarn (France)

Gastéropode

Roche sédimentaire

Calcaire et marne à gypse.

Stampien (oligocène) -33 Ma

Pont-Rout, Célony (Provence)

Brachiopodes

Rynchonella multiformis

Roche sédimentaire

Hauterivien  (Crétacé) -130 Ma

L’Auberson, Ste-Croix (Suisse)

Rostre de belemnite

Marne à fossiles pyriteux

Roche sédimentaire

Valanginien (Crétacé) -135 Ma

Propiac (France)

Molasse coquillière

Roche sédimentaire

“Pierre de Rognes”

Tortonien (Miocène sup) -10 Ma

Rognes (Provence)

Insectes dans l’ambre

Résine fossile

Trilobite

Fossile d’arthropode marin

Dévonien (Paléozoïque) environ -400 Ma

Maroc

Les arthropodes

Les éponges silicieuses comme cette Euplectella aspergillum produit un squelette en silice (comme le verre).

«Les éponges», un film de la série «C’est pas sorcier»

La belle planche ci-dessous (Ernst Haeckel, Kunstformen der Natur, 1904) représente les diverses formes que peuvent prendre les échinodermes.

L'ombrelle est bordée de filaments: les tentacules qui servent à la capture des proies.


Leur bouche, parfois prolongée par une sorte de trompe (le manubrium) peut être entourée de bras buccaux qui servent à se nourrir.


La bouche qui sert aussi d'anus, communique avec une cavité gastrique dans laquelle sont amenées les petites proies animales capturées par les bras et les tentacules.


Les cnidoblastes sont des cellules spécialisées dans l’attaque chimique qu’on trouve uniquement chez les cnidaires. Elles sont logées dans l'ectoderme, surtout dans les tentacules. Ces cellules contiennent un harpon prolongé d'un long filament urticant: lorsqu'une proie frôle la cellule et son cil sensible (le cnidocil), l’opercule s’ouvre et le harpon est projeté. Les piquants se plantent dans l'animal et injectent un poison qui le paralyse. Si l'animal est trop gros l'effet est urticant: irritant voire allergisant.



Le polype. C’est la forme benthique: fixée à la roche au fond de la mer.


La méduse. C’est la forme pélagique: elle se déplace librement en pleine eau.

Les cnidaires sont formés de 2 couches de cellules séparées par une couche de gelée ( la mésoglée):



l'ectoderme forme l'enveloppe extérieure de l'animal.


l'endoderme tapisse l'intérieur de l'animal.

Les méduses ressemblent à des parapluies avec lesquels elles partagent une symétrie radiaire.

Bathykorus bouilloni est une hydroméduse de l’ordre des Narcomedusae (photo K. Raskoff Wikipedia)

Aurelia aurita (photo Wikipedia).

4 longs tentacules

4 tentacules courts

ombrelle en forme de cloche

Crossota sp. est une hydroméduse de l’ordre des Trachymedusae. Elle n’a pas de stade polype. Elle a été photographiée au fond de la mer de Beaufort, au nord de l’Alaska dans l’océan Arctique (photo K. Raskoff Wikipedia).

ombrelle

gonades en fer-à-cheval

4 bras buccaux

des canaux acheminent la nourriture de la cavité gastrique jusqu’aux extrémités de l’ombrelle.

Actinoscyphia aurelia est une anémone de mer, un polype solitaire de l’ordre des Actiniaria (photo NOAA Wikipedia)

Cette belle planche de Ernst Haeckel date de 1904. Elle représente plusieurs polypes solitaires  d’anémones de mer  (photo Wikipedia).

Le corail corne de cerf (Acropora cervicornis) forme des colonies de polypes qui participent à la construction de récifs calcaires  (photo Wikipedia).

La reproduction de l’aurélie nous montre l’alternance des 2 stades: polype et méduse.

Reconnais-tu le squelette calcaire du corail et le squelette de spongine de l’éponge?

«Les coraux», un film de la série «C’est pas sorcier»

«Les méduses», un film de la série «C’est pas sorcier»

Corail fossile

Les vers plats

Les vers

Les vers ronds

Les vers annelés

Les vers sont des invertébrés mous (sans aucune partie dure comme une coquille), à symétrie bilatérale, flexibles et allongés.


On les trouve partout. Certains vivent librement dans l'eau ou le sol. D'autres vivent à l'intérieur d'un autre être vivant (végétal ou animal) et le parasitent. Ils colonisent souvent les intestins, parfois les muscles. Certains vers parasitent successivement 2 hôtes. Les vers sont des animaux très anciens: ils apparaissent au début de l'Ère Primaire il y a plus de 500 millions d'années. Ce sont les premiers animaux à posséder trois feuillets embryonnaires (endoderme, mésoderme et ectoderme) qu'on retrouve même chez le vertébrés (humain y compris).


On distingue traditionnellement 3 types de vers:

les vers plats

les vers ronds

les vers annelés.



Certains vers plats (cestodes) comme le taenia ou «ver solitaire» sont des parasites: ils vivent dans les intestins des vertébrés. Ils n'ont pas de tube digestif car ils absorbent la nourriture digérée par l'hôte. Ils ont une tête (le scolex) avec des ventouses et parfois des crochets qui leur permettent de se fixer. Derrière le scolex, leur corps n'arrête pas de grandir. Les cestodes ont un corps segmenté et plat comme un ruban. Le sexe mâle se développe dans les segments antérieurs tandis que le sexe femelle se développe plus tard, dans les segments postérieurs. La reproduction (autofécondation) se fait par repliement. Les segments à l'extrémité qui contiennent les œufs sont relâchés avec les excréments... et contaminent d'autres personnes.

Les larves du bothriocéphale (un autre ver plat) se développent dans un crustacé: le cyclops. Ce dernier est consommé par des poissons puis par l'Homme qui se contamine en mangeant du poisson cru ou insuffisamment cuit.

Les vers ronds (nématodes) sont des vers non segmentés. Ils possèdent un tube digestif complet avec bouche et anus mais n'ont ni système circulatoire ni système respiratoire: l'oxygène diffuse à travers la  peau. Certains vers ronds (les filaires) sont des parasites redoutables: ils s'installent dans les vaisseaux lymphatiques et sanguins. Les filarioses peuvent rendre aveugle ou produire des oedèmes monstrueux (éléphantiasis).

Les Annélides sont des vers segmentés: on dit qu'ils sont sont métamérisés. Ils vivent presque tous dans l'eau (comme la sangsue). Mais certaines espèces comme les lombrics vivent dans le sol. Le système circulatoire est fermé, le sang circule dans des vaisseaux. Les deux vaisseaux principaux sont le vaisseau sanguin ventral et le vaisseau sanguin dorsal. Ces deux vaisseaux sont reliés à l'avant du corps par des vaisseaux sanguins contractiles, les «cœurs latéraux». Le sang des annélides est rouge grâce à l'hémoglobine qui circule dans le sang (elle n'est pas contenue dans des globules rouges comme chez les mammifères!). Les annélides possèdent un système nerveux ventral, ils sont dit hyponeuriens. Leur épiderme est recouvert d'une cuticule de chitine.

Les mollusques représentent environ 120'000 espèces d'animaux. C’est le 2e groupe en importance après les arthropodes. Ils ont des formes très différentes vus de l’extérieur mais leur organisation interne est très semblable. Ils ont un corps mou, non segmenté avec une symétrie bilatérale.

la classe des Bivalves  «2 valves» (12'000 espèces aquatiques marines et d'eau douce)

Exemples: la moule, l'huître, la coquille Saint-Jacques.


la classe des Céphalopodes «tête-pied» (786 espèces connues, toutes marines ).

Exemples:  le calmar, la seiche, le nautile, l'ammonite, la pieuvre (octopus veut dire 8 pieds).


la classe des Gastéropodes «ventre-pied» (100'000 espèces connues dans tous les milieux).

Exemples: l'escargot, la limace, la patelle, la limnée.







Le corps des mollusques se divise en 3 parties:

la tête qui concentre plusieurs organes sensoriels, un collier de nerfs autour de l'oesophage (ébauche de cerveau) ainsi qu'une bouche.


le pied, un organe musculeux qui sert à la locomotion et peut souvent se rétracter dans la coquille.


la masse viscérale qui contient les viscères (coeur, intestins,...). Ces organes sont recouverts d'un manteau qui sécrète souvent une coquille calcaire. A l'abri de cette coquille se trouve la cavité palléale où débouchent les conduits digestif, urinaire, sexuel ainsi que les organes respiratoires (branchies ou poumons).

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Il existe une dizaine de classes de mollusques mais nous en retiendrons 3 principaux:

Bivalve en coupe

Céphalopode en coupe