Les Vertébrés : Poissons, Amphibiens et Reptiles

Vertébrés

Les métazoaires présentent une colonne vertébrale, une structure osseuse articulée qui protège la moelle épinière. Le terme « colonne vertébrale » est le plus approprié pour les vertébrés bipèdes comme les humains et les oiseaux, mais il est aussi couramment utilisé pour les poissons et les vertébrés quadrupèdes.

Tous les vertébrés ont une circulation fermée, c'est-à-dire que le sang circule toujours à l'intérieur de vaisseaux (artères, veines et capillaires). Environ 50 000 espèces sont connues. On distingue 5 groupes de vertébrés : les poissons, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et les mammifères.

Poissons

Ce sont des vertébrés aquatiques qui possèdent des nageoires pour se déplacer, munis d'une peau écailleuse (comme les sardines) ou de denticules dermiques (comme le requin), ou sans écailles (comme les lamproies). Ils respirent par des branchies, ont une température interne variable et se reproduisent habituellement par des œufs qui ne peuvent pas supporter la dessiccation. Les écailles de poisson sont cutanées et sont recouvertes d'une couche de mucus qui les protège de la dessiccation hors de l'eau. Ce sont les plus anciens vertébrés connus, apparus au Paléozoïque, il y a environ 500 millions d'années.

Morphologie externe

Il y a trois parties :

• Tête. Elle possède deux narines, une bouche et deux yeux sans paupières.
• Tronc. Il présente quatre nageoires paires (deux nageoires pectorales et deux nageoires ventrales) et deux nageoires impaires (la nageoire dorsale et la nageoire anale). Il possède également une ligne de terminaisons nerveuses pour capter les vibrations de l'eau (la ligne latérale).
• Queue. Elle s'étend du cloaque jusqu'à l'extrémité, où se trouve la nageoire caudale. Le cloaque est une petite cavité ouverte vers l'extérieur, à l'intérieur de laquelle se différencient l'orifice génital, l'orifice excréteur et l'orifice anal (ou anus).

Morphologie interne

Ils possèdent un squelette (osseux ou cartilagineux) qui protège la colonne vertébrale et la moelle épinière. Ils ont un cœur ventral avec un atrium et un ventricule, de sorte que la circulation est simple, c'est-à-dire que le sang ne passe qu'une seule fois par le cœur pour faire un tour complet du corps. Beaucoup possèdent une vessie natatoire capable de se gonfler et de se dégonfler (fonction de flottabilité).

Reproduction

Les mâles ont deux testicules et les femelles deux ovaires. La plupart des espèces sont ovipares. Les deux parents libèrent leurs gamètes en milieu aquatique, la fécondation se produit dans l'eau (fécondation externe). Après une période de développement de l'embryon, l'œuf éclot et donne naissance à un jeune poisson appelé alevin. Il existe aussi des espèces ovovivipares où la fécondation est interne et où les œufs éclosent et restent à l'intérieur de la mère, comme le Gambusia et le poisson d'aquarium Guppy. Il y a également des espèces vivipares chez lesquelles l'embryon se nourrit de la mère par le sang, comme les requins-taupes et les requins-marteaux.

Amphibiens

Les amphibiens sont apparus il y a environ 370 millions d'années, et certains mesurent plus de trois pieds de long. Grâce à leur respiration pulmonaire, ils ont été les premiers vertébrés à coloniser le milieu terrestre. Cependant, leurs poumons étant très simples, ils ont besoin du soutien de la respiration cutanée. Cela signifie que leur peau est humide et nue, ne leur permettant de vivre que dans des milieux très humides. De plus, la fécondation est externe, ce qui signifie qu'ils ont besoin d'eau pour se reproduire. En conclusion, les amphibiens peuvent vivre hors de l'eau, mais seulement dans des endroits humides et où l'on trouve parfois des pluies abondantes. Ils ne sont donc pas totalement indépendants des milieux aquatiques.

Morphologie externe

Le corps de certaines espèces d'amphibiens, comme les grenouilles et les crapauds, n'a que deux parties (tête et tronc). D'autres, comme les salamandres et les tritons, en comportent trois (tête, tronc et queue).

• Tête. Elle possède deux yeux avec des paupières (une supérieure, une inférieure mobile et une membrane nictitante transparente qui recouvre l'œil entier lorsque l'amphibien est submergé), une membrane du tympan, et une bouche avec une langue fourchue et des dents très faibles et toutes égales.
• Tronc. Il présente quatre membres. Les membres antérieurs ont quatre doigts et les membres postérieurs cinq doigts qui, chez de nombreuses espèces, sont unis par des membranes interdigitales (adaptation à la nage).

Anatomie interne

Ils ont des poumons très simples (respiration pulmonaire), ce qui nécessite une respiration cutanée complémentaire à travers leur peau fine et humide pour l'apport en oxygène. Pour garder leur peau humide, ils sécrètent des substances muqueuses, parfois toxiques pour repousser les prédateurs. Le cœur a deux oreillettes (une qui reçoit le sang des poumons et l'autre qui reçoit le sang du reste du corps) et un seul ventricule où les deux sangs se mélangent. C'est une double circulation incomplète (double : le sang fait un tour complet du corps en passant deux fois par le cœur ; incomplète : le sang riche en oxygène et le sang pauvre en oxygène ne sont pas complètement séparés dans le cœur, ils sont mélangés).

Reproduction

La fécondation est externe. Les œufs fécondés sont déposés dans l'eau et sont recouverts de substances muqueuses. Ce sont des œufs non protégés qui se dessèchent à l'air sec. Après 2 ou 3 mois, naissent des larves appelées têtards qui respirent par des branchies, n'ont pas de membres et se déplacent avec une queue. Après une métamorphose, la queue régresse, quatre pattes apparaissent, et les branchies sont remplacées par des poumons, permettant aux individus de sortir de l'eau.

Reptiles

Les reptiles sont apparus il y a environ 300 millions d'années, après les amphibiens. Grâce à une respiration pulmonaire très efficace, leur évolution vers un épiderme parfaitement imperméable à l'eau a permis de coloniser les zones sèches. La fécondation interne et des œufs pourvus d'une coquille étanche qui les protège complètement du dessèchement leur ont permis de coloniser même les déserts. Ils ont dominé toute la planète (terre, mer et air) et ont atteint des tailles gigantesques qu'aucun autre groupe terrestre n'a jamais égalées. La plupart des espèces ont soudainement disparu il y a environ 60 millions d'années. Cela est lié à l'impact d'une grosse météorite qui a provoqué une grande activité volcanique. Cela a engendré une énorme couche de cendres qui a empêché la chaleur solaire d'atteindre la Terre, provoquant une importante baisse des températures qui a décimé la plupart des reptiles, des animaux qui ne peuvent pas contrôler leur température interne. D'autres auteurs ont suggéré que les reptiles auraient pu s'adapter pour contrôler leur température, et que la raison de leur extinction était le manque de nourriture, car sans lumière suffisante (en raison de la couche de cendres), la majorité des plantes ont péri.

Ce sont des vertébrés dont le corps est couvert d'écailles cornées épidermiques (la même substance qui forme nos ongles et nos cheveux). Ils ont des poumons pour la respiration et se reproduisent par fécondation interne, pondant des œufs pourvus d'une coquille calcaire (la carapace) qui peut résister à des environnements très secs.

Morphologie externe

Il y a trois parties : tête, tronc et queue.

• Tête. Elle possède deux narines, une bouche munie de dents (qui ont parfois des glandes venimeuses chez les serpents, ou un bec corné chez les tortues) et deux yeux avec des paupières.
• Tronc. Il présente quatre membres se terminant par cinq doigts séparés (chez les lézards), ou des doigts unis par des membranes (chez la tortue européenne), ou des nageoires (chez la tortue luth). Il existe aussi des reptiles dépourvus de membres (les serpents). Les membres sont articulés latéralement, de sorte que le ventre traîne sur la surface lors de la marche (reptation). Seuls certains peuvent marcher sans difficulté pendant une courte période. De nombreux reptiles anciens pouvaient marcher à quatre pattes (par exemple, les diplodocus et les stégosaures) ou sur deux pattes (par exemple, les tyrannosaures).
• Queue. Elle s'étend du cloaque jusqu'à l'extrémité.

Anatomie interne

Le squelette a les côtes jointes à la colonne vertébrale et au sternum, formant une cage thoracique, sauf chez les serpents qui n'ont pas de sternum. La circulation est similaire à celle des amphibiens (double circulation incomplète) chez tous les reptiles, à l'exception des crocodiles qui ont deux ventricules comme les oiseaux et les mammifères (double circulation complète).

Reproduction

Les mâles ont un pénis ou un organe copulateur. La fécondation est interne. Comme leur température interne est variable (poïkilothermie), ils n'incubent pas les œufs, ils les enterrent simplement. Le développement est direct, c'est-à-dire sans stades larvaires.