ENDOSQUELETTE: PIÈCES ET FONCTIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Un endosquelette est une structure qui soutient le corps des humains et de certains animaux de l'intérieur, lui permettant de se déplacer et de structurer et façonner le corps. Les animaux comme les poissons, les oiseaux et les mammifères ont des endosquelettes. Chez les animaux plus compliqués, il sert d'ancrage aux structures musculaires.

Chez un humain ou un crocodile, ces muscles sont ancrés aux os et interagissent avec eux pour produire de la force, fléchir et effectuer toutes les tâches quotidiennes nécessaires pour assurer la santé et la survie du corps.

Image de différents squelettes d'animaux.

D'autres animaux (comme les requins) développent très peu d'os et ont des endosquelettes constitués en grande partie de cartilage. Ils vivent toute leur vie adulte avec des supports cartilagineux qui ne laissent aucune trace fossile. Ces endosquelettes sont généralement plus souples que les os, mais ils sont moins résistants.

Endosquelette et exosquelette: différences

Branchiostoma lanceolatum. Vous pouvez voir l'endosquelette. Source: © Hans Hillewaert /

L'endosquelette se développe au fur et à mesure que le corps grandit, permet une fixation facile des muscles et possède de nombreuses articulations qui offrent de la flexibilité. Cela le rend différent de l'exosquelette de plusieurs manières.

De nombreux insectes et crustacés ont des exosquelettes, qui sont des structures dures en forme de coquille qui recouvrent le corps de l'extérieur. Ces structures sont statiques, ce qui signifie qu'elles ne se développent pas.

Les animaux avec des exosquelettes restent à une taille constante tout au long de leur vie ou se déplacent dans leurs anciens exosquelettes afin d'en générer des entièrement nouveaux à mesure qu'ils grandissent.

En revanche, les endosquelettes sont des parties permanentes des corps des vertébrés. L'endosquelette commence à se développer au stade embryonnaire.

Les os d'animaux sont initialement souvent fabriqués à partir de cartilage, puis au fil du temps, ils transforment l'os par un processus appelé ossification. Au fur et à mesure que l'animal grandit, les os se renforcent, s'épaississent et s'allongent à leur pleine taille.

Parties d'un endosquelette

Le système squelettique des vertébrés est caractérisé par plusieurs parties facilement identifiables. Le premier est la colonne vertébrale. Tous les endosquelettes sont construits autour d'une colonne vertébrale empilée de disques attachés formés comme une colonne qui contient le système nerveux central de l'animal.

Au sommet de la colonne vertébrale se trouve un crâne qui abrite le cerveau. La seule exception à cette règle concerne les échinodermes, qui n'ont ni crâne ni cerveau. Ses mouvements sont complètement contrôlés par son système nerveux central.

Les membres, les nageoires et tous les autres membres s'étendent également de la colonne vertébrale. Chez la plupart des animaux, l'endosquelette est recouvert de muscles, de ligaments et de tissus.

Ces revêtements permettent à l'endosquelette de jouer un rôle important dans les mouvements du corps et le contrôle moteur. La structure osseuse fournie par l'endosquelette permet au corps de se tenir debout, de s'asseoir, de se pencher et de nager avec précision.

La protection des organes est une fonction endoscopique tout aussi importante. Les corps des vertébrés sont régulés par un système complexe d'organes internes, notamment le cœur, les poumons, les reins et le foie. L'endosquelette protège ces organes des dommages, les protégeant avec une «cage» d'os de côtes.

Fonctions les plus importantes

Les principales fonctions de l'endosquelette sont:

-Fournir un soutien au corps et aider à maintenir la forme, sinon le corps ne sera pas stable.

-Protéger les organes internes délicats, par exemple la cage thoracique qui protège le cœur et les poumons de tout dommage

-Il sert de réservoir de calcium et de phosphate dans le corps.

-Fabrication de cellules sanguines. Les globules rouges sont fabriqués dans la moelle osseuse, ce qui maintient un approvisionnement constant en cellules sanguines.

-Permet au corps de se tenir debout, de s'asseoir, de se pencher et de nager avec précision.

Avantages de l'endosquelette

Les avantages comprennent des caractéristiques fortes qui soutiennent le poids et même la croissance. Les endosquelettes se trouvent généralement chez les animaux plus gros en raison d'une meilleure mise en charge, car les exosquelettes peuvent limiter la croissance due au poids.

Le principal avantage serait qu'un endosquelette peut être utilisé comme levier et points d'ancrage pour les muscles, ce qui signifie qu'il existe une prééminence biomécanique très importante à notre échelle.

Une fourmi ou une araignée a beaucoup de force par rapport à sa taille à sa propre échelle, mais si elle avait la taille d'un être humain, elle pourrait à peine tenir debout car sa musculature est confinée dans un exosquelette rigide.

En outre, il est beaucoup plus facile pour une créature avec des poumons d'avoir un endosquelette flexible et une cage thoracique, car elle peut facilement respirer sans avoir à comprimer d'autres organes.

Évolution

Lamproies

Le squelette le plus ancien de la lignée des vertébrés était un endosquelette cartilagineux non minéralisé sans collagène. Il était principalement associé au pharynx, dans des taxons tels que les lancettes, les lamproies et les poissons-sorcières.

Après l'évolution du collagène II, du cartilage à base de collagène pourrait se former. Contrairement aux animaux qui n'avaient pas de squelette de collagène, certains des premiers chondrichtyens (comme les requins) étaient capables de former des parties du squelette grâce au processus d'ossification endochondrale.

Cependant, en raison du manque de registres fossiles, l'heure exacte d'origine et la mesure dans laquelle ce mécanisme a été utilisé ne sont pas claires.

D'un point de vue évolutif, l'ossification endochondrale est le plus jeune des 2 types de formation osseuse (l'os dermique le plus ancien a été formé par ossification intramembraneuse).

Il a été produit dans des squelettes de vertébrés en remplaçant les modèles de cartilage. Le processus d'ossification endochondrale a évolué progressivement, en commençant par le dépôt osseux périchondral en utilisant les outils moléculaires qui avaient évolué au cours de l'évolution des boucliers osseux dans la peau.

Cela a précédé l'évolution des processus de dégradation du cartilage et de dépôt osseux endochondral, comme le montrent principalement les études sur la genèse du squelette de requin. L'ossification endochondrale a fourni un soutien structurel pour le développement des membres vertébrés.

Avec l'avènement des vertébrés terrestres, la fonction squelettique s'est développée dans de nouvelles directions. Bien que l'os soit toujours un réservoir de calcium et de phosphore et agisse comme un bouclier pour les parties vulnérables du corps, il a également commencé à servir de site pour la production de cellules sanguines et a permis le mouvement et le soutien mécanique.

Références

1. Équipe de la BBC (2014). Endosquelettes et exosquelettes. BBC. Récupéré de: bbc.co.uk.
2. Darja Obradovic Wagner (2008). D'où vient l'os?. Institut de chimie et de biochimie, Université de Berlin. Récupéré de: archive.org.
3. Sarah Meers (2016). Endosquelette et exosquelette. Étude. Récupéré de: study.com.
4. Équipe Wise Geek (2017). Qu'est-ce qu'un endosquelette?. Wise Geek. Récupéré de: wisegeek.com.