Métazoaires

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Deliry C. 2024 – Métazoaires - In Histoires Naturelles – Version 22284 du 15.01.2024. – deliry.com


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Zoologie : étude des Métazoaires

La Zoologie est l'étude des animaux et de tout ce qui s'y rapporte. C'est la science des animaux, l'étude des Protozoaires et tout particulièrement des Métazoaires dont on distingue 31 embranchements listés ci-dessous. Cette science est étudiée par les zoologistes.
Ce mot provient du grec ζῷον, zôon (tout ce qui vit et n'est pas une plante) et λόγος, logos (discours, étude).

Lion représenté à l'époque de Babylone (entre 204 et 562 BC) - Coll. du Louvre

Aristote (Antiquité)

Les premières synthèses scientifiques de la Zoologie nous ont été transmises par Aristote (384-322 BC), mais les premières bases de la Zoologie peuvent être identifiées dans la Préhistoire. Que ce soit au Paléolithique, au Mésolithique ou au Néolithique, de nombreuses représentations rupestres de la faune ont été rapportées. En terme technique la Révolution néolithique se caractérise par la domestication d'animaux. Au cours de la même période les représentations se poursuivent. Aristote rédige une Histoire des Animaux et donne quelques premières bases de Systématique (ou Classification) du Règne animal. Il faut attendre ensuite Pline l'Ancien (29-39) pour disposer de traités similaires avec son Histoire Naturelle. Ce sont ensuite quelques œuvres plus poétiques que scientifiques qui se succèdent au cours de l'Antiquité et tant Aristote que Pline feront autorité pendant de nombreux siècles mais sont un temps oubliés. Al-Asmai (~740-828) s'intéressent à plusieurs espèces domestiques connue dans le monde islamique. Aux XIIe et XIIIe siècles les travaux d'Aristote sont remobilisés, comme redécouverts. Frédéric II (1194-1250) rédige un manuel de fauconnerie et d'ornithologie illustré dans lequel il ne décrit pas moins de 900 espèces d'Oiseaux (De arte venandi cum avibus). Albert le Grand (~1200-1280) est l'auteur d'un vaste traité (De animalibus). En parallèle le Moyen-Âge foisonne par tout un bestiaire allié d'imaginaire et de légendes (Licorne, Phénix, Dragon, Sirène, Griffon...). Quelques auteurs mineurs continue à aborder sommairement la Zoologie. Rondelet (1507-1566) est un médecin de Montpellier qui fait paraître en 1555 un travail sur les animaux aquatiques complet. Ce sont le français Belon (~1517-1564), le suisse Gesner (1516-1565) et l'italien Aldrovandi (1522-1605) qui publient les premiers travaux modernes sur la faune, notamment sur les Poissons, les Oiseaux ou les Mammifères. L'œuvre de Gesner (Historial animalium) sera publié à diverses reprises pendant trois siècles durant. Salviani (1514-1572) est un auteur de la Renaissance. Il fait paraître en 1554 son Aquitilium animalium historiae consacré à la faune aquatique. On découvrira ensuite les anglais Rajus (1627-1705) et Willughby (1635-1672) qui vont jouer un rôle essentiel dans la présentation et la connaissance de la faune à l'époque. Ceux-ci s'intéressent principalement aux Vertébrés. D'autres scientifiques de l'époque explore suite à l'invention du microscope, le monde de l'invisible (Redi (1626-1697), Malpighi (1628-1694), Swammerdam (1637-1694)). Les publications se multiplient et ont une valeur relative et inégale. Les Mémoires pour servir à l'histoire des Insectes paru en six volumes de 1734 à 1742 et rédigés par de Réaumur (1683-1757) sont parmi les premiers ouvrages célèbres et mieux connus du public.

Arbre du monde animal d'Haeckel (1874) - Place de l'Homme dans le vivant : un arbre anthropocentrique

Traitégrassé.jpg

Avec Linnaeus (Carl von Linné, 1707-1778) la Zoologie entre dans la cours des grandes sciences. Il établit le système binominal toujours en vigueur pour décliner les différentes espèces d'animaux. Linné connaissait et a décrit environ 4400 espèces d'animaux dont 1335 Vertébrés. Buffon (1707-1788) avec son Histoire naturelle a marqué son époque et a été réédité à de très nombreuses reprises. Il ne suit néanmoins, volontairement, pas la méthodologie linnéenne pour nommer les animaux et introduit de nombreux caractères anthropomorphiques à la faune qui perdurent dans les esprits encore de nos jours.

La grande tache de description de la faune a alors débuté et ne cesse de se poursuivre. On trouve de beaux ouvrages ornithologiques au XIXe siècle, mais aussi des travaux sur l'ensemble des autres groupes. Il convient de retenir l'immense ouvrage de Grassé (1895-1985) dont la parution commence en 1946 : Traité de zoologie. Celui-ci comprend 38 volumes qui seront rédigés en une quarantaine d'années et qui réuniront les plus grands noms de la Zoologie. Dès les années 1950, la Zoologie et en particulier la Systématique qui avait le vent en poupe, voit ses crédits fortement réduits et cette science fondamentale de description du vivant, perdure certes, mais a perdu en prestige. Cette matière a éclaté en de nombreuses sciences qui ont désormais leur propre autonomie et on parle désormais plus de Biologie animale que de Zoologie qui paraît comme un terme sombrant en désuétude progressivement. Néanmoins un 22e Congrès international de Zoologie s'est encore tenu au Japon en 2016 et cette science reste un domaine majeur de la Biologie.

Les 31 Embranchements animaux (cf. Métazoaires)

Animalia - Règne animal
Ordre alphabétique.
Ce sont des Eucaryotes Unicontes (cellules flagellées à un seul flagelle) placés principalement parmi les Choano-organismes et formant au sens strict les Métazoaires.
S'y ajoutait traditionnellement l'ensemble des animaux unicellulaires rassemblés dans les Protozoaires qui sont parfois considérés comme un Règne à part entière et qui comprend une dizaine d'Embranchements dont la position dans l'arbre de vie est complexe.

  1. Acanthocéphales
  2. Annélides
  3. Arthropodes ou Euarthropodes : on y place le très important groupe des Insectes
  4. Brachiopodes : dont de nombreux représentants fossiles
  5. Bryozoaires ou Ectoproctes
  6. Cephalorhynches
  7. Chétognathes [1]
  8. Chordés : on y place les Vertébrés... et les Mammifères
  9. Cnidaires : incluant désormais les Myxozoaires
  10. Cténaires
  11. Dicyémides ou Rhombozoaires
  12. Echinodermes
  13. Gastrotriches
  14. Gnathostimulides
  15. Hémichordés
  16. Kamptozoaires : ils rassemblent les Cycliophores et Entroproctes qui étaient auparavant séparés
  17. Micrognathozoaires : taxon récemment édité en 2000
  18. Mollusques
  19. Nématodes [1]
  20. Nématomorphes [1]
  21. Némertes
  22. Onychophores
  23. Orthonectides : cet ensemble semble avoir été négligé jusqu'alors
  24. Phoronidiens
  25. Placozoaires
  26. Plathelminthes
  27. Rotifères
  28. Sipunculiens ou Siponcles
  29. Spongiaires
  30. Tardigrades
  31. Xénacœlomorphes : taxon récemment édité en 2016.

Embranchementsphylo.jpg

🔍 - Les 31 Embranchements indiqués ci-dessus sont replacés dans l'arbre phylogénétique présenté ici. Pour simplification, les Spongiaires [29] sont rassemblés en un seul taxon par les auteurs, alors qu'il devrait y en avoir trois. Les Myxozoaires présentés par Lecointre et Guyader (2001) ont été placés depuis dans les Cnidaires [9]. Les Xénacœlomorphes [31] ont été déterminés en 2016, leur position reste incertaine encore. Lecointre & Guyader (op.cit.) associent les Gnathostimulides [14] aux Annélides [2]. Ceux-ci semblent désormais précisés au sein des Syndermates ou Gnathifères. On trouve à proximité les Micrognathozoaires [17] qui ont été édités en 2000. Les Acanthocéphales [1] sont associés dans une même clade que les Rotifères [27]. Les Kamptozoaires [16] rassemblent les Cycliophores et les Entroproctes que Lecointre & Guyader (op.cit.) avaient séparé. Enfin les Embranchements majeurs ou les mieux connus du public sont mis en exergue (caractères gras en bleu). Il y en a 12, ce qui signifie que 19 Embranchements paraîtront mineurs ou très originaux.
©© bysa - Cyrille Deliry - Histoires Naturelles

Eléments de classification phylogénétiques des Métazoaires

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🔍 - Cet arbre est inspiré de l'ouvrage de Lecointre & Guyader (2001)
Quelques rares aménagements plus récents se trouve dans la version ci-dessus couplés aux Embranchements réputés valides chez les Métazoaires
Les Métazoaires les plus simples sont les Placozoaires (inc.sed.), mais il pourrait s'agir d'une régression d'un plan d'organisation fondamentalement plus complexe. La part des Spongiaires (jaunes sur la figure) est significatives car ceux-ci couvrent 3 des 5 clades fondamentales des Métazoaires. L'essentiel des véritables Métazoaires ou Eumétazoaires ont un symétrie bilatérale. Ce sont des Bilatériens. Un premier ensemble s'en détache par le fait que dans l'ordre de formation embryonaire, la bouche est édifiée en premier, les Protostomiens. Le second ensemble est formé des Deutérostomiens dont l'anus est formé avant la bouche au cours du développement embryonnaire. En d'autres termes, l'orifice de la gastrula des Protostomiens donnera la bouche alors que celui des Deutérostomiens sera destiné à l'anus, la bouche se formant alors secondairement. Les Protostomiens comprennent deux groupes majeurs parmi les Animaux : les Mollusques et les Arthropodes (issus des Euarthropodes), ces derniers incluant le vaste ensemble des Insectes. Les Deuterostomiens comprennent les Chordés dont les Vertébrés qui nous intéressent tout particulièrement. Ces trois groupes, Mollusques, Arthropodes et Vertébrés sont annoncés sur l'extrait de l'arbre de Vie disponible sur cette figure.
©© bysa - Cyrille Deliry - Histoires Naturelles

Les Métazoaires ou Animaux véritables

Ce sont des organismes pluricellulaires pris parmi les Eucaryotes Unicontes à cellules flagellées propulsées (système pulselle). Ce sont donc des Opisthocontes (note 1). Les groupes primitifs sont essentiellement fixés : ce sont les Spongiaires fortement différenciés en plusieurs clades fondamentales au sein des Protozoaires. Ces derniers possèdent des choanocytes, ce qui fait que sur cet argument et sur des arguments biochimiques, les Métazoaires sont plus précisément des Choano-organismes (note 2).
Les cellules de ces pluricellulaires sont associées par une matière gélatineuse formée de collagène qui est une macromolécule à structure hélocoïdale protéique. Les échanges inter-cellulaires s'effectuent dans cette gelée appelée aussi liquide extracellulaire (lec). Des jonctions moléculaires fortes ont lieu au niveau des desmosomes qui sont aussi un lieu d'échange d'information (communication inter-cellulaire) ou de matière, voire venant organiser la mise en place des cellules les unes par rapport aux autres lors de la formation des tissus (histogénèse).

Méiose simplifiée chez les Métazoaires et formation de gamètes très spécialisés - Extrait de Delage & Hérouard (1896)

Les spermatozoïdes sont très spécialisés structurellement et optimisés pour la locomotion avec un acrosome contenant des enzymes lytique favorisant la progression du gamète et sa pénétration de l'ovule au moment de la fécondation, deux centrioles qui organisent la locomotion du flagelle qui rappelons-le, est propulsé (cf. pulselle) comme chez tous les Opisthocontes (d'opitho, derrière et chonte, flagelle : le flagelle se trouve derrière la cellule lors des déplacements), une pièce intermédiaire présentant des mitochondries enroulées autour de l'appareil cinétique du flagelle et lui apportant directement l'énergie nécessaire (ATP) au déplacement. La tête conique des spermatozoïde concerne le péricaryon qui présente très peu de cytoplasme. Les nutriments (notamment glucose) sont pris directement dans l'environnement et ne sont donc pas transportés. Chez l'Homme par exemple le sperme est riche en glucose qui utilisé par les mitochondries forme l'ATP nécessaire à la mobilité du flagelle. Nous avons en conséquence un "véhicule" dont le "carburant" est pris directement dans l'"environnement" ; il n'y a donc pas besoin de "réservoir". La Méiose donne chez l'essentiel des êtres vivants des formes cellulaires de dissémination assimilées à des spores, or, chez les Métazoaires le principe est particulièrement raccourci dans le cycle de Vie et ce sont directement les gamètes (spermatozoïdes et ovules) qui sont produits. La Méïose produit selon les cas entre trois et quatre cellules dont un unique ovule (ou selon le cas ovocyte comme chez l'Homme où la Méïose n'est achevée qu'en cas de Fécondation). Cet ovule, qui est une très grande cellule en général, emporte la quasi totalité des réserves énergétiques de la cellule mère initiale ; les deux ou trois autres cellules, selon que la Méiose se complète ou non sont des très petites cellules nommées globules polaires ou polocytes (fig. ci-dessous) (chez l'Homme il n'y a que deux polocytes, le second n'achevant pas la Méiose dégénère ainsi que l'autre lors des premières phases du développement embryonnaire). Ainsi nous trouvons-nous dans un fonctionnement biologique où le spermatozoide est hautement spécialisé dans la locomotion et où l'ovule comprend (comme c'est généralement le cas par ailleurs les réserves nutritives fondamentales au développement embryonnaire. Chez l'Homme ces réserves permettent les premières étapes de la segmentation embryonnaire alors que l'embryon descend le long de la trompe de Fallope avant de s'installer dans la paroi utérine de la mère (nidation). Cette étape étant passée des annexes embryonnaires, notamment le placenta, vont assurer l'alimentation et les phénomènes respiratoires et excréteurs de l'embryon puis du fœtus.

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Emission des globules polaires au cours de la Méiose mettant en évidence leur faible dimension en regard des ovocytes et de l'ovule - Extrait de Delage & Hérouard (1896)

Pour résumer les Métazoaires sont des pluricellulaires dont les cellules sont associées par du Collagène, fortement renforcées par des jonctions étroites nommées desmosomes, présentant des Spermatozoïdes hautement adaptés à la locomotion, dont la Méiose, simplifiée chez les ♀, donne directement des gamètes (4 spermatozoïdes et un seul ovule) ce qui raccourci de manière notoire le cycle de Vie de ces animaux. L'Ovule riche en réserves et des caractéristiques péri-embryonnaires permettent d'optimiser le développement embryonnaire.

Ainsi deux éléments majeurs de la Biologie de ces espèces sont clairement spécialisés chez les Métazoaires : l'organisation et les échanges dans le cadre des relations inter-cellulaires et les mécanismes de la reproduction.

Références

Bert R. 1885 - Eléments de Zoologie. - Masson, Paris.
Delage Y. & Hérouard E. 1896 - Traité de Zoologie concrète.Tome I. La cellule et les Protozoaires. - Reinwald,, Schleicher, Paris.
Harmer S.F. & Shipley A.E. 1895-1909 - The Cambridge natural history. - London.


[1] - Ces trois ensembles étaient rassemblés autrefois au sein des Némathelminthes.