Biologie de Campbell #32 - La diversité des animaux : un aperçu

Un point commun entre tous les animaux : ils consomment d'autres organismes.

LES ANIMAUX SONT DES ORGANISMES EUCARYOTES MULTICELLULAIRES ET HÉTÉROTROPHES DONT LES TISSUS SE DÉVELOPPENT A PARTIR DE FEUILLETS EMBRYONNAIRES

Il n'est pas évident d'énumérer les caractéristiques communes aux animaux car on rencontre presque toujours des exceptions. Mais, dans l'ensemble :

1. Le mode de nutrition 

• Les végétaux sont autotrophes, c'est-à-dire capables de produire des molécules organiques au moyen de la photosynthèse. 
• Les eumycètes sont hétérotrophes, ils croissent sur ou à proximité de leurs nutriments et s'en nourrissent par absorption, souvent après sécrétion d'enzymes.
• Les animaux sont également hétérotrophes et consomment des matières organiques. Ils se distinguent des eumycètes car ils utilisent des enzymes pour digérer leurs aliments après les avoir ingérés. 

2. La structure et la spécialisation des cellules

Les animaux sont des eucaryotes multicellulaires, comme les végétaux et la plupart des eumycètes. Mais contrairement à ces derniers, les cellules des animaux ne s'entourent pas d'une paroi renforçant la structure de l'organisme. Le corps des animaux doit plutôt sa cohésion à des protéines externes à la membrane cellulaire qui unissent les cellules entre elles. La plus abondante de ces protéines est le collagène.

Chez la plupart des animaux, les cellules forment des tissus, c'est-à-dire qu'elles forment des groupes de cellules similaires qui partagent une fonction commune (tissus musculaires, nerveux, etc.).

3. La reproduction et le développement

La plupart des animaux se reproduisent de façon sexuée, et c'est habituellement le stade diploïde qui domine au cours de leur cycle de développement. Il y a une séquence précise des premiers stades du développement embryonnaire : le zygote se segmente, un stade multicellulaire appelé blastula se forme, puis vient la gastrulation... Certains animaux passent par un stade larvaire, une forme sexuellement immature. La larve subit finalement une métamorphose qui transforme l'animal en un juvénile, une forme qui ressemble à l'adulte mais sans maturité sexuelle. Tous les animaux possèdent de nombreux gènes communs qui régulent leur développement. 

L'HISTOIRE DES ANIMAUX COUVRE PLUS D'UN DEMI-MILLIARD D'ANNÉES  

A ce jour, 1,3 millions d'espèces d'animaux ont été identifiées, mais le nombre véritable pourrait être bien plus élevé. Les éponges, par exemple, seraient apparues il y a 700 MA. Ces résultats proviennent d'études de fossiles et d'analyses moléculaires. 

On peut différencier différentes ères :

• L'ère néoprotérozoïque (1 MdA - 541 MA). Les premiers animaux seraient des eucaryotes multicellulaires à corps mou. Certains sont classés dans les mollusques, les éponges, les cnidaires (anémones et apparentées). D'autres sont plus difficiles à placer car ils ne semblent pas présenter de liens évolutifs avec d'autres groupes d'animaux vivants. On trouve dès cette époque des signes de prédation.

• L'ère paléozoïque (541 MA - 252 MA). C'est au début de cette période que s'est déroulée la fameuse "explosion du Cambrien". On y retrouve déjà la moitié des embranchements modernes. Les prédateurs auraient acquis de nouvelles formes de locomotion, et les proies de nouveaux moyens de défense. Une autre hypothèse concerne l'augmentation de la concentration en oxygène de l'atmosphère. Il y a diverses extinctions massives et les vertébrés deviennent les principaux prédateurs. On a même trouvé des fossiles de la gale de la fougère datant d'il y a 300 MA. 

• L'ère mésozoïque (252 MA - 66 MA). Dans les océans, les premiers récifs de corail se sont formés. Sur terre, les organes de vol sont apparus ailleurs que chez les insectes. Les premiers mammifères, de minuscules insectivores, sont présents. Les plantes à fleur apparaissent et les insectes ont connu une énorme diversification.

• L'ère cénozoïque (66 MA à nos jours). Les grands mammifères herbivores et leurs prédateurs eux aussi mammifères profitent de l'extinction des dinosaures. Certains primates s'adaptent aux prairies.

LES ANIMAUX PEUVENT ÊTRE CLASSÉS SELON LEURS "PLANS D'ORGANISATION CORPORELLE" 

Des morphologies semblables peuvent avoir évolué de façon indépendante dans des lignées différentes.

La symétrie (ou son absence) est une caractéristique fondamentale du corps des animaux. Les deux types de symétrie suivants existeraient depuis 500 MA :

• La symétrie radiaire, comme les anémones. Il y a un dessus et un dessous, mais pas de côtés particuliers. Dans les faits, ce n'est pas vraiment exacte si on prend en compte toutes les structures intérieures. De nombreux radiaires sont sessiles (fixés à leur lieu de vie) ou planctoniques (dérivant ou nageant faiblement, comme les méduses).

• La symétrie bilatérale, comme pour les écureuils. Haut et bas, devant et derrière, gauche et droite. Le système nerveux permet de coordonner des mouvements complexes.

La structure des tissus définit aussi les plans d'organisation corporelle. Les éponges et quelques autres groupes en sont dépourvus. Tous les bilatériens produisent un feuillet embryonnaire spécifique, le mésoderme, qui donne naissance aux muscles. On sépare les diploblastiques, qui n'ont que deux feuillets embryonnaires, et les triploblastiques, qui en ont le mésoderme en plus de ces deux-là. 

La plupart des animaux triploblastiques possèdent une cavité corporelle, un espace rempli de liquide qui sert notamment à protéger les organes et amortir les chocs, mais aussi à permettre la croissance des organes internes (le tube digestif par exemple).

Se rajoutent à tout ça les modes de développement : protostomien ou deutérostomien. Je ne rentre pas dans les détails, mais, en gros, c'est la façon dont les cellules se divisent pour former l'organisme, en spirale et déterminée pour les premiers, radiaire et indéterminée pour les seconds.

Quelques points pour conclure :

• Tous les animaux ont en commun le même ancêtre.

• Les éponges sont le groupe frère de tous les autres groupes d'animaux (le groupe qui a divergé du reste le premier). 

• Les eumétazoaires ("vrais animaux") forment un clade d'animaux possédant des tissus. Par exemple les tissus musculaires et nerveux. Ce qui inclut tous les animaux à l'exception des éponges et de quelques autres.

• La plupart des embranchements d'animaux appartiennent au clade des bilatériens.

• Il existe trois principaux clades d'animaux bilatériens : les deutérostomiens, les lophotrochozoaires et les ecdysozoaires. Dans ces clades, tous les embranchements sauf un sont entièrement constitués d'invertébrés. Seul l'embranchement des cordés, du clade des deutérotomiens, compte des vertébrés.