Les invertébrés : formes et fonctions

1. Les invertébrés : formes et fonctions Biologie 112

2. 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.

4. 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.

5. …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.

6. 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.

7. 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.

10. 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.

12. 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 « mantlecavity ») est un tissu humide qui possède une surface extensive contenant beaucoup de vaisseaux sanguins.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

17. Vein

18. 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.

19. Pourquoi avoir une circulation ouverte?... …Squelette hydrostatique!

20. 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.

22. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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 : • Centralisation • Céphalisation • Spécialisation

27. 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)

28. Céphalisation Concentration des tissus nerveux et d’organes dans un bout du corps.

29. 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.

30. Quels sont les récepteurs sensoriels de la moustique?

31. 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

32. 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.

33. Exosquelette (squelette externe) • Arthropodes • Corps dûr couvert de chitine • Se déplacent en utilisant des muscles qui sont attachés à l’intérieur de l’exosquelette.

35. Endosquelette (squelette interne) • Étoiles de mer et autres échinodermes • Support structural et protection dans l’intérieur du corps (plaques calcifiées)

36. 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.

37. 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

38. 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.

40. 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.