Les ailes des Amniotes volants

1. Les ailes des Amniotes volants

2. Le membre chiridien Ce membre est caractérisé par les trois segments suivants :

3. L’aile des oiseaux actuels

4. L’aile des oiseaux actuels Dans une aile actuelle, on retrouve les différents segments du membre chiridien ; mais certains os ont disparu ! Le membre chiridien présente donc l’architecture de base de l’aile d’Oiseau qui est un membre avec de nouveaux caractères : c’est une INNOVATION du groupe des Oiseaux

5. Les ailes des Oiseaux comparées à celles des autres Vertébrés

6. Les ailes des Oiseaux et des Cheiroptères L’aile des Chauve-souris montre un développement important de certaines parties de l’autopode comme les métacarpiens ou les doigts par comparaison avec le membre chiridien ancestral. Ces membres sont donc HOMOLOGUES.

7. Les ailes des Oiseaux et des Cheiroptères Cependant en comparant l’aile des Chauve-souris avec celle des Oiseaux actuels, nous voyons que contrairement au cas du Mammifères, chez les Oiseaux, les métacarpiens et les doigts sont réduits. Ils sont malgré tout homologues : ce sont des membres antérieurs de Tétrapodes (même architecture que le membre chiridien).

8. Les ailes des Oiseaux et des Cheiroptères Si l’on considère la surface de sustentation réalisée chez ces deux animaux : • La chauve-souris vole grâce à une peau tendue (patagium) entre les os hypertrophiés de sa paume et de ses doigts; • L’oiseau grâce à la surface réalisée par ses plumes. Ces deux ailes sont ANALOGUES

9. Les ailes des Cheiroptères et des Ptérosauriens Tout comme pour les Chauve-souris, l’aile des Ptérosaures montre un développement important de certaines parties du membre antérieur : ici le doigt V. La surface de sustentation est réalisée dans les deux cas par un patagium . Mais il n’est pas porté par les mêmes os : ce sont deux innovations différentes Ces ailes ne sont pas homologues. Elles sont ANALOGUES

10. Les ailes des Oiseaux et des Ptérosauriens On retrouve les différentes parties du membre chiridien aussi bien dans l’aile d’Oiseau que dans celle du Ptérosaure : CES DEUX MEMBRES SONT HOMOLOGUES

11. Les ailes des Oiseaux et des Ptérosauriens Cependant les surfaces de vol ne sont pas réalisées de la même manière : L’Oiseau réalise cette surface grâce à des plumes ; tandis que le Ptérosaure, grâce à une peau tendue entre son doigt V et son flanc. Ces deux ailes sont analogues

12. L’aile d’Oiseau et de l’Archéoptéryx L’aile de l’Archéoptéryx ressemble beaucoup à celle de l’Oiseau : On remarque la présence de trois doigts Mais contrairement à l’aile d’Oiseau, les métacarpiens ne sont pas soudés.

13. En conclusion : • Les différents membres antérieurs des Amniotes volants dérivent tous du membre chiridiens des Tétrapodes ; • Mais ils ne présentent pas les mêmes évolutions à partir de ce membre chiridien ancestral (hypertrophies et/ou atrophies). • De plus la surface de sustentation réalisée n’est jamais équivalente sauf chez l’Archéoptéryx et les Oiseaux actuels.

14. Pour répondre au TP N°1 de phylogénie, partie I :

15. Pour répondre au TP N°1 de phylogénie, partie I : A-3 : Tous les membres des Amniotes volants étudiés ici ont un membre antérieur transformé en aile et dans lequel on retrouve les trois segments caractéristiques du membre chiridien : Tous ces membres sont donc HOMOLOGUES.

16. Pour répondre au TP N°1 de phylogénie, partie I : B-1 : Surface de sustentation chez les Amniotes volants : Observons les différents amniotes volants ! Ils réalisent une surface de vol grâce à une peau tendue.

17. Pour répondre au TP N°1 de phylogénie, partie I : B-1 : Surface de sustentation chez les Amniotes volants : Ils réalisent une surface de vol grâce à des plumes et non à une peau tendue.

18. Pour répondre au TP N°1 de phylogénie, partie I : B-2 : Surface de sustentation chez les Amniotes volants sont donc de deux types : • Une peau tendue, le patagium, porté par au moins le membre antérieur ou • Une aile constituée de plumes. B-3 :Ces surfaces de sustentation sont donc ANALOGUES !!!

19. Pour répondre au TP N°1 de phylogénie, partie I : B-4 : Ailes des Chauve-souris et des Ptéranodons :

20. Pour répondre au TP N°1 de phylogénie, partie I : B-4 : Ailes des Chauve-souris et des Ptéranodons : • Tous deux ont une aile formée par un patagium. • Le patagium de la chauve-souris est porté par les os métacarpiens (os de la paume de la main) et ceux de ses doigts ; tandis que celui du Ptéranodon est porté par les os hypertrophiés du doigt V. Ces deux ailes ne sont donc pas totalement homologues ; mais ANALOGUES !!!

21. Construire un arbre phylogénétique

22. Construire un arbre phylogénétique

23. Construire un arbre phylogénétique 1 1 2 4 3 9 5 1 = ailes ; 2 = allaitement ; 3 = amnios ; 4 = fécondation interne ; 5 = ongles ; 6 = pattes ; 7 = pièces monobasale ; 8 = squelette osseux ; 9 = endothermie 7 6 8 Arbre phylogénétique proposé.

24. Notion de caractères ancestraux et dérivés • La peau des Amphibiens est nue et recouverte d’unmucus. fabriqué par des glandes insérées dans le derme. Les Amphibiens actuels proviennent des premiers Tétrapodes ; on considère que le caractère peau nue est un caractère ancestral. • La peau des Reptiles est très kératinisée et recouverte d’écailles cornées. Cette innovation est considérée comme un caractère dérivé. • De même les Oiseaux présentent une peau kératinisée recouverte de plumes . Il s’agit donc d’un caractère dérivé. Cependant si on regarde le tégument des pattes, on remarque la présence d’écailles cornées. Ceci apparaît donc par rapport au reste du corps comme un caractère ancestral.

25. Notion de caractères ancestraux et dérivés En conclusion, nous pouvons dire que la notion de caractère ancestral ou dérivé dépend du point de référence choisi : Par exemple la présence d’écailles cornées est selon le point de référence : • soit un caractère dérivé, cas des Reptiles ; • soit un caractère ancestral, cas des Oiseaux.

26. Bibliographie : Biologie animale les Cordés, anatomie comparée des Vertébrés. Par BEAUMONT & CASSIER ; édition Dunod Présentation réalisée : par I. Peignot