Identifier les caractéristiques des amniotes
Les amniotes sont un clade de vertébrés tétrapodes comprenant les reptiles, les oiseaux et les mammifères. Les amniotes ont la particularité d’avoir un œuf équipé d’un amnios, une adaptation permettant de pondre sur terre ou de retenir l’œuf fécondé au sein de la mère.
Les embryons des amniotes, qu’ils soient pondus sous forme d’œufs ou portés par la femelle, sont protégés et aidés par plusieurs membranes étendues. Chez les mammifères euthériens (comme l’homme), ces membranes comprennent le sac amniotique qui entoure le fœtus. Ces membranes embryonnaires et l’absence de stade larvaire distinguent les amniotes des amphibiens tétrapodes.
Objectifs d’apprentissage
- Identifier les classes d’animaux qui sont des amniotes
- Décrire les principales caractéristiques des amniotes
- Discuter de l’évolution des amniotes
Amniotes
Dans le passé, la division la plus courante des amniotes a été dans les classes Mammalia, Reptilia, et Aves. Les oiseaux descendent cependant directement des dinosaures, si bien que ce schéma classique aboutit à des groupes qui ne sont pas de véritables clades. Aux fins de cette discussion, nous considérerons les oiseaux comme un groupe distinct des reptiles, tout en sachant que cela ne reflète pas complètement l’histoire et les relations phylogénétiques. Au lieu de cela, la phylogénétique moderne place les oiseaux et les reptiles dans un plus grand clade ensemble, bien que les oiseaux (et non les reptiles) soient les véritables descendants des dinosaures.
Les amniotes – reptiles, oiseaux et mammifères – se distinguent des amphibiens par leur œuf adapté à la terre, qui est protégé par des membranes amniotiques. L’évolution des membranes amniotiques signifiait que les embryons des amniotes disposaient de leur propre environnement aquatique, ce qui entraînait une moindre dépendance à l’eau pour le développement et permettait ainsi aux amniotes de se ramifier dans des environnements plus secs. Il s’agissait d’un développement important qui les distinguait des amphibiens, qui étaient limités aux environnements humides en raison de leurs œufs sans coquille. Bien que les coquilles des différentes espèces d’amniotes varient considérablement, elles permettent toutes la rétention d’eau. La coquille des œufs d’oiseaux est composée de carbonate de calcium et est dure, mais fragile. Les coquilles des œufs de reptiles sont en cuir et nécessitent un environnement humide. La plupart des mammifères ne pondent pas d’œufs (à l’exception des monotrèmes). Au lieu de cela, l’embryon se développe dans le corps de la mère ; cependant, même avec cette gestation interne, les membranes amniotiques sont toujours présentes.
Caractéristiques des amniotes
Figure 1. Les principales caractéristiques d’un œuf amniotique sont illustrées.
L’œuf amniotique est la caractéristique principale des amniotes. Chez les amniotes qui pondent des œufs, la coquille de l’œuf assure la protection de l’embryon en développement tout en étant suffisamment perméable pour permettre l’échange de dioxyde de carbone et d’oxygène. L’albumine, ou blanc d’œuf, fournit à l’embryon de l’eau et des protéines, tandis que le jaune d’œuf, plus gras, constitue la source d’énergie de l’embryon, comme c’est le cas pour les œufs de nombreux autres animaux, tels que les amphibiens. Cependant, les œufs d’amniotes contiennent trois membranes extra-embryonnaires supplémentaires : le chorion, l’amnios et l’allantoïde (figure 1).
Les membranes extra-embryonnaires sont des membranes présentes dans les œufs amniotiques qui ne font pas partie du corps de l’embryon en développement. Alors que la membrane amniotique interne entoure l’embryon lui-même, le chorion entoure l’embryon et le sac vitellin. Le chorion facilite les échanges d’oxygène et de dioxyde de carbone entre l’embryon et l’environnement extérieur de l’œuf. L’amnios protège l’embryon des chocs mécaniques et assure son hydratation. L’allantoïne stocke les déchets azotés produits par l’embryon et facilite également la respiration. Chez les mammifères, des membranes homologues aux membranes extra-embryonnaires des œufs sont présentes dans le placenta.
Les caractéristiques dérivées supplémentaires des amniotes comprennent une peau imperméable, due à la présence de lipides, et une ventilation costale (côte) des poumons.
Question pratique
Quelles sont les affirmations suivantes concernant les parties d’un œuf qui sont fausses ?
- L’allantois stocke les déchets azotés et facilite la respiration.
- Le chorion facilite les échanges gazeux.
- Le vitellus fournit la nourriture à l’embryon en croissance.
- La cavité amniotique est remplie d’albumine.
Évolution des amniotes
Les premiers amniotes ont évolué à partir d’ancêtres amphibiens il y a environ 340 millions d’années au cours de la période carbonifère. Les premiers amniotes ont divergé en deux lignées principales peu après leur apparition. La première division était constituée des synapsides et des sauropsides. Les synapsides comprennent tous les mammifères, y compris les espèces de mammifères disparues. Les synapsides comprennent également les théropsides, des reptiles ressemblant à des mammifères, à partir desquels les mammifères ont évolué. Les sauropsides comprennent les reptiles et les oiseaux, et peuvent être divisés en anapsides et diapsides. Les principales différences entre les synapsides, les anapsides et les diapsides sont les structures du crâne et le nombre de fenestrons temporaux derrière chaque œil (figure 2).
Figure 2. Comparez les crânes et les fenestrons temporaux des anapsides, des synapsides et des diapsides. Les anapsides n’ont aucune ouverture, les synapsides ont une ouverture et les diapsides ont deux ouvertures.
Les fenestrons temporaux sont des ouvertures post-orbitaires dans le crâne qui permettent aux muscles de s’étendre et de s’allonger. Les anapsides n’ont pas de fenestration temporale, les synapsides en ont une et les diapsides en ont deux. Les anapsides comprennent des organismes éteints et pourraient, d’après leur anatomie, inclure les tortues. Cependant, cela reste controversé, et les tortues sont parfois classées parmi les diapsides sur la base de preuves moléculaires. Les diapsides comprennent les oiseaux et tous les autres reptiles vivants et éteints.
Les diapsides ont divergé en deux groupes, les Archosauromorpha ( » forme de lézard ancien « ) et les Lepidosauromorpha ( » forme de lézard écailleux « ) au cours de la période mésozoïque (figure 3). Les lépidosaures comprennent les lézards, les serpents et les tuataras modernes. Les archosaures comprennent les crocodiles et les alligators modernes, ainsi que les ptérosaures ( » lézard ailé « ) et les dinosaures ( » terrible lézard « ) éteints. Le clade Dinosauria comprend les oiseaux, qui ont évolué à partir d’une branche des dinosaures.
Figure 3. Ce graphique montre l’évolution des amniotes. Le placement des Testudines (tortues) est actuellement toujours débattu.
Question pratique
Les membres de l’ordre des Testudines ont un crâne de type anapside avec une seule ouverture. Cependant, des études moléculaires indiquent que les tortues descendent d’un ancêtre diapside. Pourquoi cela pourrait-il être le cas ?
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