Les invertébrés : formes et fonctions - Biologie 112

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Biologie 112
1 – Alimentation et digestion
 Avant que la nourriture puisse être utilisée pour de
l’énergie, elle doit être brisée ou digérée. La nourriture
digérée doit ensuite être absorbée dans le corps de
l’animal. Les invertébrés ont évolué différentes
manière de digérer de la nourriture :
1) Digestion intracellulaire
 La nourriture est digérée à l’intérieur des cellules
 C’est la manière la plus simple à briser de la nourriture
 Exemple : éponges.
2) Digestion extracellulaire :
 La nourriture est brisée à l’extérieur des cellules dans
une cavité digestive ou un tube digestif, et ensuite
absorbé dans le corps.
 Utilisée par les animaux plus complexes.
…digestion extracellulaire
 Les animaux moins complexes : une seule ouverture
pour ingérer la nourriture et expulser les déchets. (E.g.
vers plats, cnidaires)
 Les animaux plus complexes : tube digestif
 A souvent des régions spécialisées (e.g. estomac, intestins).
 E.g. vers ronds, annélides, mollusques, arthropodes et les
échinodermes.
Quelques notes
 Les vers plats et les cnidaires utilisent les digestions
intracellulaire et extracellulaire. Ils ingèrent la
nourriture et expulsent les déchets à travers une seule
ouverture.
 La nourriture est digérée dans une cavité, où certaines
cellules sécrètent des enzymes et absorbent la
nourriture digérée (extracellulaire), tandis que d’autres
cellules entourent les particules de nourritures et les
digère dans les vacuoles, à l’aide des lysosomes
(intracellulaire).
 La nourriture digérée peut ensuite diffuser aux autres
cellules tout au long du corps.
2 - Respiration
 Tous les animaux doivent échanger de l’oxygène et du
dioxyde de carbone avec l’environnement. Tous les
systèmes respiratoires partagent 2 caractéristiques de
base :
 Les organes respiratoires ont
de larges surfaces qui sont en
contact avec l’air ou l’eau.
 Les surfaces respiratoires
doivent être humides pour
que la diffusion survient.
Respiration :
Les invertébrés aquatiques
 Ont naturellement des surfaces respiratoires
humides.
 Certains animaux respirent seulement par
diffusion (à travers la peau), tels les cnidaires et les
vers plats.
 Les autres animaux, plus gros et actifs, utilisent les
branchies.
 E.g. mollusques aquatiques, arthropodes aquatiques et
plusieurs annélides aquatiques.
 Les branchies sont des structures plumeuses qui
exposent de grandes surfaces respiratoires à l’eau. Ils
sont riches en vaisseaux sanguins qui apportent le sang
proche à la surface pour l’échange de gaz.
Respirations :
Les invertébrés terrestres
 Les surfaces respiratoires sont couvertes avec de l’eau
(ou du mucus pour mieux maintenir l’humidité). On
voit ceci chez, par exemple, les mollusques et les
arthropodes.
 Les mollusques (escargots) – la cavité du manteau (ou
« mantle cavity ») est un tissu humide qui possède une
surface extensive contenant beaucoup de vaisseaux
sanguins.
Respirations :
Les invertébrés terrestres
 Les arthropodes (araignées) – les poumons (nommés
phyllotrachées) sont fait de couches parallèles de tissus
minces en forme de feuilles qui contiennent des
vaisseaux sanguins.
Respirations :
Les invertébrés terrestres
 Les arthropodes (insectes) – les stigmates sont les
ouvertures dans le corps qui permettent l’air d’entrer.
L’air traverse ensuite à un réseau de tubes trachéales,
où les gaz diffusent en entrant et en sortant des tissus
du corps.
3 - Circulation
 Toutes les cellules des animaux requièrent une réserve
constante d’oxygène et de nutriments, et les cellules
doivent aussi se débarrasser des déchets métaboliques.
 Les animaux les plus petits et les plus minces utilisent la
diffusion entre la surface du corps et l’environnement.
 Les animaux plus complexes déplacent du sang tout au
long de leur corps en utilisant un cœur ou plus et soit un
système circulatoire ouvert, ou fermé.
Vein
Les systèmes circulatoires ouverts
 Le sang est partiellement contenu à l’intérieur du
système de vaisseaux sanguins.
 Un ou plusieurs organes ressemblant à un cœur
pompent le sang à travers les vaisseaux sanguins à
l’intérieur d’un système de sinus ou de cavités
spongieuses.
 Le sang devient en contact direct avec les tissus, et se
collectent dans les sinus et éventuellement se rend de
nouveau au cœur.
 Le sang dans les cavités fonctionne comme un
squelette hydrostatique (i.e., cela aide au mouvement).
 E.g. arthropodes et la plupart des mollusques.
Pourquoi avoir une circulation
ouverte?...
…Squelette hydrostatique!
Les systèmes circulatoires fermés
 Des cœurs ou des organes ressemblant à un cœur force
le sang à travers les vaisseaux sanguins qui s’étendent
tout au long du corps.
 Le sang demeure à l’intérieur des vaisseaux sanguins.
 Les matériaux atteignent les tissus en diffusant à
travers les parois des vaisseaux sanguins.
 C’est plus efficace que celui ouvert.
 C’est un système caractérisé chez les animaux plus gros
et actifs.
 E.g. annélides et certains mollusques.
4 - Excrétion
 Les animaux doivent être capable de contrôler les
quantités d’eau dans leurs tissus et être capables de se
débarrasser de l’ammoniac.
 Les invertébrés aquatiques
 L’ammoniac diffuse à partir des tissus vers les eaux dans
l’environnement. L’eau dilue l’ammoniac et l’apporte au
loin.
 Les vers plats utilisent un réseau de cellules spécialisées
pour éliminer l’eau excessif. Du fluide traverse des tubes
excrétoires et sortent du corps à travers de minuscules
pores dans la peau.
Excrétion…
 Les invertébrés terrestres
 Doivent conserver l’eau pendant qu’ils se débarrassent
des déchets métaboliques.
 Plusieurs animaux convertissent l’ammoniac à un
composé nommé l’urée. L’urée est éliminée du corps
dans l’urine (très concentrée pour prévenir une perte
d’eau).
 Annélides et mollusques – l’urine est formée dans les
néphridies et sortent du corps à travers les pores.
Excrétion… invertébrés terrestres
 Insectes et arachnides – l’ammoniac est converti en acide
urique dans des organes en forme de sac, nommés tubules
du Malpighi. L’acide urique et les déchets métaboliques se
combinent pour former un genre de pâte épais (contenant
très peu d’eau). Ceci sort du corps à travers le rectum.
5 - Réponse
 Les systèmes nerveux
recueillent et traitent
l’information de
l’environnement et
permettent aux animaux
de réponde de façon
appropriée. Les
invertébrés montrent 3
tendances dans
l’évolution du système
nerveux :
1) Centralisation
2) Céphalisation
3) Spécialisation
Centralisation
 Toile de nerfs – le système nerveux le plus simple (chez
les cnidaires)
 Ganglions – le tissu nerveux trouvé dans la région de la
tête (chez les vers plats)
 Cerveau – contrôle et
coordonne le système
nerveux (chez certains
mollusques et les
arthropodes)
Céphalisation
Concentration
des tissus
nerveux et
d’organes dans
un bout du
corps.
Spécialisation
 Plus complexe est un système nerveux, plus les organes
sensoriels ont tendance à être développés.
 Les vers plats ont des taches d’yeux pour détecter la
lumière.
 Des insectes ont des yeux qui détectent le mouvement,
les couleurs et les images de formes.
 Les animaux complexes peuvent avoir une variété
d’organes sensoriels spécialisés qui détectent la
lumière, le son, les produits chimiques, le mouvement
et même l’électricité pour les aider à découvrir ce qui se
passe autour d’eux.
Quels sont les récepteurs
sensoriels de la moustique?
6 – Mouvement et support
 La plupart des animaux utilisent des tissus spécialisés
nommés muscles pour bouger, respirer, pomper du
sang et performer des fonctions vitales.
 Dans la plupart des animaux, les muscles travaillent
ensemble avec un genre de système squelettique qui
fournit du support.
 Les invertébrés ont un de trois sortes de systèmes
squelettiques :
 Squelette hydrostatique
 Exosquelette
 Endosquelette
Les squelettes hydrostatiques
 Annélides et certains cnidaires
 Des muscles entourent une cavité remplie de fluide qui
supporte les muscles
 Quand les muscles contractent, ils poussent contre du
fluide dans la cavité du corps, causant le corps de
changer de forme.
Exosquelette (squelette externe)
 Arthropodes
 Corps dûr couvert de chitine
 Se déplacent en utilisant des muscles qui sont
attachés à l’intérieur de l’exosquelette.
Endosquelette (squelette interne)
 Étoiles de mer et autres échinodermes
 Support structural et protection dans l’intérieur du
corps (plaques calcifiées)
Reproductions
sexuée et asexuée
 La plupart des invertébrés se reproduisent
sexuellement durant au moins une partie de leur cycle
de vie.
 Dépendant des conditions environnementales,
cependant, plusieurs invertébrés peuvent aussi se
reproduire asexuellement.
Reproduction asexuelle
 Le produit grandit en un organisme par la mitose des
cellules diploïdes.
 Tous les produits sont génétiquement identiques aux
parents.
 Se reproduisent rapidement.
 E.g. la scissiparité et le bourgeonnement des spores
 Clonage
Reproduction sexuelle
 Production de nouvel organisme par la fusion de
gamètes (cellules haploïdes). Rappel : les cellules
haploïdes ont la moitié du nombre de
chromosome trouvé dans la plupart des cellules
d’un organisme (cellules diploïdes).
 On obtient des cellules haploïdes par la méiose.
 Cette reproduction maintien la diversité génétique
dans une population en créant des individus avec
de nouvelles combinaisons de gènes.
Sexuelle…
 Dans la plupart des animaux, chaque individu n’est
qu’un seul sexe.
 Hermaphrodites – individus qui produisent des
œufs et des spermatozoïdes. (E.g. earthworm)
 Fertilisation externe :
 Les œufs sont fertilisés à l’extérieur du corps de la
femelle.
 Fertilisation interne :
 Les œufs sont fertilisés à l’intérieur du corps de la
femelle.

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