INVERTÉBRÉS: CARACTÉRISTIQUES, CLASSIFICATION, EXEMPLES, SYSTÈMES - LA BIOLOGIE

Les invertébrés sont un groupe d'animaux abondant et diversifié qui ont des vertèbres. Bien que le chiffre puisse paraître très important, puisque nous connaissons très bien les animaux vertébrés, les invertébrés représentent plus de 90% de toutes les espèces animales de la planète.

En raison de l'absence d'une colonne vertébrale qui les aide à supporter le poids de leur corps, les invertébrés ne peuvent pas atteindre de grandes tailles (seuls certains invertébrés marins peuvent atteindre plus d'un mètre de longueur), contrairement à ce que l'on observe chez les animaux vertébrés.

Photographie d'un coléoptère, un animal invertébré du groupe des arthropodes (Image de monikasmigielska sur www.pixabay.com)

Les invertébrés se trouvent presque partout sur terre imaginables; en fait, le célèbre biologiste EO Wilson les a classées comme des «petites choses qui courent à travers le monde», même si toutes ne sont pas petites et ne courent pas toutes, beaucoup nagent, d'autres volent et beaucoup d'autres rampent sur des surfaces.

Au sein de ce groupe, nous pouvons trouver des créatures aussi différentes que les papillons et les escargots, les araignées et les abeilles, les étoiles de mer et les vers de terre, entre autres, et elles constituent toutes une partie indispensable à la vie de tous les éléments d'un écosystème.

Les invertébrés sont les animaux les plus anciens et les plus nombreux qui existent sur terre. On sait que sur les 3 millions d'espèces vivantes et actuellement connues, environ 2 millions correspondent uniquement à des animaux invertébrés.

Cependant, les scientifiques estiment qu'il existe environ 7 millions d'espèces d'invertébrés sur la planète, ce qui signifie que l'homme n'en connaît que moins de la moitié.

Caractéristiques des invertébrés

Papillon monarque, un invertébré

Les invertébrés sont un groupe d'animaux incroyablement divers. Dans celui-ci, des animaux aussi différents qu'une mouche et une méduse de mer, par exemple, se rencontrent, il est donc difficile de souligner les caractéristiques communes qui sont partagées entre eux. Cependant, voici une petite liste des plus remarquables:

- Ce sont des organismes eucaryotes, donc leurs cellules ont, en plus d'un noyau qui renferme le matériel génétique (ADN), des systèmes membraneux internes et d'autres compartiments fonctionnels.

- Ils sont constitués de cellules animales, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas d'organites avec des pigments comme la chlorophylle et qu'ils ont une membrane plasmique nue (sans paroi cellulaire d'accompagnement).

- Ce sont, pour la plupart, des organismes multicellulaires.

- Ce sont des organismes hétérotrophes, car ils ont besoin d'obtenir leur énergie et leur carbone d'autres organismes (matière organique) et ils ne sont pas capables de produire leur propre nourriture.

- Ils n'ont aucun support ni squelette interne, qu'il s'agisse de vertèbres, de colonne vertébrale, de squelette cartilagineux ou de toute autre structure de support. À l'intérieur, ils n'ont que du liquide, des cavités ou des organes, selon les espèces.

- Sans os ni vertèbres, leur corps ne supporte pas beaucoup de poids et n'atteint donc pas de grandes tailles. Seuls certains invertébrés marins peuvent atteindre plusieurs mètres de longueur, car la densité plus faible de l'eau les aide à supporter un poids plus élevé.

- Les invertébrés sont situés dans les premiers échelons de la chaîne alimentaire, car ils se nourrissent de plantes et d'autres invertébrés, servant de nourriture aux animaux vertébrés tels que les poissons, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et les mammifères.

- Dans ce groupe se trouvent les formes d'animaux les plus diverses, les plus belles et les plus frappantes, certaines même inimaginables pour la créativité des hommes.

- Ce sont les animaux les plus abondants de tout écosystème pouvant abriter la vie dans le monde.

Classification: types d'invertébrés

La classification des animaux comme «invertébrés» n'est en fait pas une classification taxinomique valable, car il n'y a pas d'ancêtre commun qui relie tous les groupes d'organismes différents qui se trouvent dans ce groupe d'animaux.

Cependant, dans les cours de zoologie, une distinction est généralement faite entre les animaux vertébrés et invertébrés pour faciliter leur étude.

Pour avoir plus ou moins une idée de la complexité et de la diversité qui existent chez les invertébrés, gardons à l'esprit que l'ensemble contient, selon le système de classification utilisé, environ 30 phylums différents. Voici une liste des 21 phylums les plus populaires:

- Porifère (phylum Porifera)

Photographie d'une éponge verte marine (Source: Steve Rupp, National Science Foundation / Public domain, via Wikimedia Commons)

Ce sont des animaux aquatiques en forme d'éponge. Environ 9 mille espèces ont été classées à ce jour. Ils se nourrissent par filtration de l'eau où ils vivent, de cette manière ils piègent les particules, les petites larves d'autres animaux ou les substrats qui sont piégés dans leurs corps poreux.

- Placozoaires (phylum Placozoa)

Ils ont la forme de disques plats et seulement environ 100 espèces sont connues. Ils sont peu étudiés, mais on sait que, pour la plupart, ce sont des espèces marines, microscopiques et plates.

Ils ont une organisation corporelle très simple, car ils ne disposent pas d'organes ou de tissus spécialisés pour remplir des fonctions spécifiques. On pense qu'ils se nourrissent d'algues, de larves, de protozoaires et d'autres organismes microscopiques.

Ce sont des animaux marins très semblables aux méduses; Ils sont gélatineux et ont des tentacules et des cils. Ils ont été peu étudiés, de sorte qu'aujourd'hui à peine plus de 150 espèces sont connues.

Ce sont des animaux carnivores qui se nourrissent de plancton, de petits poissons, de larves d'autres animaux, etc. Ils vivent généralement au fond des océans.

- Cnidaires (phylum Cnidaria)

Photographie d'une méduse, un type de cnidaire (Image de Samuele Schirò sur www.pixabay.com)

Toutes les «vraies» méduses, coraux et anémones appartiennent à ce bord. Ce sont, pour la plupart, des organismes marins et environ 11 000 espèces sont connues.

Toutes les espèces du phylum ont des cellules urticantes appelées «cnidocytes», qui sont utilisées pour paralyser et piéger les proies dont elles se nourrissent.

- Nemerteos (phylum Nemertea)

Ce sont principalement des vers marins, bien que certaines espèces puissent être trouvées dans les lacs, les rivières et sous terre. Ils se nourrissent tous de petits invertébrés grâce à leur trompe.

Les espèces marines de ce phylum peuvent atteindre plusieurs mètres de longueur. À ce jour, quelque 2 000 espèces ont été décrites dans ce groupe.

- Vers plats (phylum Platyhelminthes)

Photographie d'un ver plat de la mer Méditerranée (Source: PervyPirate / Domaine public, via Wikimedia Commons)

Ce sont des vers plats qui vivent dans des environnements aquatiques ou très humides. Ce sont des animaux carnivores qui se nourrissent de petits insectes et de larves. Certains sont des parasites d'animaux vertébrés. Au sein de ce groupe, environ 21 000 espèces différentes sont classées.

- Gnatostomúlidos (embranchement Gnathostomulida)

C'est aussi un groupe de petits vers (entre 0,1 mm et 20 mm). Ils vivent sur le sol, en particulier dans les endroits qui ont une couche organique abondante; ils peuvent survivre en l'absence d'oxygène et se nourrir de racines, de champignons et d'autres micro-organismes. Environ 150 espèces ont été décrites.

- Nématomorphes (phylum Nematomorpha)

C'est un groupe de petits vers, dont beaucoup sont des parasites d'animaux vertébrés. Ils mesurent entre 2 et 10 cm de longueur. Environ 500 espèces sont connues dans ce groupe, toutes parasitaires. Ils se nourrissent à travers la surface de leur corps, profitant de la nourriture déjà digérée par leurs hôtes.

- Nématodes (phylum Nematoda)

Schéma du corps du nématode Ancylostoma duodenale (Source: Servier Medical Art / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0) via Wikimedia Commons)

Ces organismes sont communément appelés «vers cylindriques» car leur corps ressemble à une saucisse. Dans le groupe, il existe de nombreuses espèces aquatiques, mais il existe des espèces terrestres ou parasites d'animaux vertébrés. Environ 30 mille espèces sont connues.

- Quinorrincos (embranchement Kinorhyncha)

Ils sont considérés comme des «microbes marins» faisant partie du plancton. On les trouve généralement près du fond sableux ou boueux des océans. Leur corps est divisé en segments et ils se nourrissent de protozoaires et d'algues unicellulaires. Actuellement, environ 400 espèces sont connues.

- Gastroticos (filo Gastrotricha)

Ce sont des organismes aux petits corps cylindriques, dont le corps est recouvert de cils et se nourrissent de matière organique, de larves, d'algues, de protozoaires et de particules qui flottent dans les plans d'eau où ils vivent. Environ 500 espèces sont connues.

- Rotifères (phylum Rotifera)

Ce sont des microbes de différentes manières, similaires aux insectes. Ils vivent dans des environnements d'eau douce humides et mesurent entre 0,5 mm et quelques centimètres (le plus grand).

Ils se nourrissent de protozoaires, d'algues et d'autres micro-organismes dans leur habitat. Environ 2 mille espèces différentes sont connues.

- Entoproctos (embranchement d'Entoprocta)

Ce sont des animaux aquatiques microscopiques en forme de polypes ou d'anémones. Ils sont sessiles (immobiles) et ont une «couronne» filtrante constituée de cils avec lesquels ils se nourrissent des substrats qui flottent au milieu. Environ 20 espèces différentes ont été décrites.

- Acantocephala (embranchement Acanthocephala)

Les acanthocephalus sont des vers parasites des vertébrés. Ils ont une trompe spécialisée pour adhérer aux parois intestinales des animaux vertébrés qu'ils parasitent.

Ces invertébrés se nourrissent en absorbant la nourriture déjà digérée par leurs hôtes à travers leur tégument (le tissu qui les recouvre) et chez les taxonomistes animaux ils en reconnaissent plus ou moins mille espèces.

- Mollusques (embranchement mollusque)

Photographie d'un mollusque ressemblant à un escargot (Image de Michael Strobel sur www.pixabay.com)

Les escargots, les poulpes, les calmars, les huîtres, les palourdes, les limaces et autres appartiennent à ce groupe. La plupart sont des animaux carnivores ou qui se nourrissent de matière organique par filtration à la surface de leur corps. Au sein de ce groupe, quelque 100 000 espèces sont classées.

- Arthropodes (phylum Arthropoda)

Photographie de quelques fourmis, un type d'animal invertébré du phylum des arthropodes (Image de monsterpong09 sur www.pixabay.com)

Il s'agit du groupe d'animaux le plus grand et le plus diversifié sur terre: plus d'un million d'espèces différentes sont connues. Dans ce phylum, tous les insectes, arachnides, mollusques, myriapodes (mille-pattes) et bien d'autres sont classés. Leur taille, leur forme, leur durée de vie et leur cycle d'alimentation varient considérablement.

- Onychophores (phylum Onychophora)

Photographie d'un onychophor du Pérou (Source: Thomas Stromberg / Domaine public, via Wikimedia Commons)

Ces animaux ont l'apparence de vers à pattes ou de limaces à pattes. Ils vivent dans des zones terrestres très humides; Ils sont nocturnes et se nourrissent de petits invertébrés. La plupart ne vivent que dans les zones tropicales. Actuellement, environ 200 espèces différentes sont connues.

- Annélides (phylum Annelida)

Photographie d'un ver de terre, un annélidé (Image de Wolfgang Eckert sur www.pixabay.com)

Les annélides sont des vers segmentés trouvés sous terre ou dans les océans. L'animal le plus connu de ce groupe est peut-être le ver de terre.

Ces animaux ont des habitudes alimentaires très diverses: certains sont des filtreurs, d'autres sont des carnivores et d'autres se nourrissent de matières organiques présentes dans le sol. Plus ou moins 15 000 espèces d'annélides différentes ont été décrites.

- Bryozoaires (phylum Bryozoa)

Ce sont des filtreurs qui forment de petites colonies de polypes. Ils sont aquatiques et sessiles, car ils vivent attachés à des substrats. Ils ont une sorte de "tentacule" spécialisé pour filtrer les petites matières organiques de l'eau dont ils se nourrissent. Il y a environ 6 mille espèces.

- Priapulidés (phylum Priapulida)

Ce sont également des vers marins qui vivent enfouis au fond des fonds marins. Ils n'exposent que la partie avant de leur corps, où ils ont des organes spécialisés pour la filtration.

Ils se nourrissent de plancton et de matière organique en suspension. Seules une cinquantaine d'espèces sont connues aujourd'hui.

- Hémichordés (phylum Hemichordata)

Un autre groupe de vers marins qui vivent près de la côte. Ils sont appelés «hémichordés» car ils présentent le premier signe d'une colonne vertébrale. Ils ont une sorte de pharynx pour se nourrir, filtrant l'eau de l'océan. Au moins 150 espèces sont reconnues.

Exemples d'espèces d'invertébrés

La fourmi noire commune (

Dans presque toutes les villes, villages et hameaux du monde, on trouve de petits habitants qui portent avec leurs mâchoires de petits fragments de nourriture, des chips de pain, des morceaux de feuilles, etc. Ce sont les fourmis communes, qui appartiennent au phylum des arthropodes.

Photographie d'un spécimen de L. niger (Source: Python (Peter Rühr) / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) via Wikimedia Commons)

Les fourmis vivent dans des colonies de millions d'individus. Ces colonies sont des «sociétés» où différentes castes d'individus peuvent être observées:

- il y a des travailleurs qui se chargent de faire passer la nourriture à l'étranger

- Il y a la reine qui se charge de pondre les œufs pour générer de nouveaux individus pour la colonie, entre autres.

Le calmar géant de l'Antarctique (

Les calmars géants sont des mollusques qui vivent au plus profond de l'océan. Ils se nourrissent de poissons, de méduses, de tortues et de tout animal d'une taille qu'ils peuvent dévorer, et ils ont l'étrange capacité de communiquer entre eux grâce au changement de couleur de leur corps.

Schéma graphique du corps du calmar géant (Source: Rcidte / Domaine public, via Wikimedia Commons)

Le calmar géant de l'Antarctique peut atteindre jusqu'à 5 mètres de long et des vidéos ont été observées de ces mollusques mangés par les baleines. On pense que cette espèce de mollusque a inspiré les contes du "Kraken" dans la mythologie grecque.

La guêpe de mer ou la méduse seau (

Cet organisme appartient au phylum Cnidaria et est l'animal le plus venimeux qui existe sur la surface de la terre. Il a été observé au large de nombreuses côtes australiennes. Sa cloche a la taille d'un ongle et ses tentacules peuvent atteindre jusqu'à 80 cm de long.

Photographie de guêpe de mer (Source: Guido Gautsch, Melbourne, Australie / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0) via Wikimedia Commons)

Il se nourrit de petits poissons piégés dans ses tentacules et ce n'est que récemment qu'il a été possible de comprendre quels sont les composants qui confèrent une telle létalité à son venin.

On sait aujourd'hui que, au moins pour l'homme, son venin provoque une insuffisance cardiaque et des maladies au niveau des cellules sanguines.

Système nerveux des invertébrés

Le système nerveux des invertébrés est assez «primitif», avec des exceptions notables chez de nombreuses espèces de mollusques et d'arthropodes, par exemple. Comme tout système nerveux, il est chargé de répondre aux stimuli perçus par les organes sensoriels de ces animaux.

Il existe des phylums, comme celui des arthropodes et des mollusques, dans lesquels il existe des systèmes neuronaux avec des synapses bien définies, avec un type de cerveau primitif, auquel les signaux des stimuli externes arrivent à être traités avant de donner une réponse.

Ces "nœuds centraux" regroupent généralement divers sens de l'animal, tels que la vue, le goût et l'odorat. Puisque ces sens sont "rassemblés" très près de ce que serait le système nerveux central, certains auteurs considèrent que l'on peut dire que certains invertébrés ont des têtes.

D'autres invertébrés, par contre, ont un système nerveux beaucoup plus basique qu'un système centralisé ne peut l'être, car leurs organes sensoriels sont répartis dans tout leur corps et sont adaptés pour capter des stimuli dans presque toutes les directions de leur environnement, de sorte que ils agissent de manière autonome.

Autrement dit, les stimuli ne vont pas vers une région centrale qui les analyse pour donner une réponse, mais au lieu de cela, le stimulus est capturé par les récepteurs et le système nerveux répond de manière autonome ou instantanée, sans évaluer s'il représente un menace ou avantage pour l'animal.

Système circulatoire des invertébrés

Chez les invertébrés, nous observons deux types de système circulatoire:

- le système circulatoire fermé et

- le système circulatoire ouvert

Dans les deux systèmes, un fluide ou "sang" est transporté, qui est responsable de la réalisation de l'échange gazeux avec l'environnement, c'est-à-dire de l'expulsion des déchets gazeux et de l'obtention d'oxygène pour les cellules du corps.

Système circulatoire fermé

Les systèmes circulatoires fermés gardent le «sang» ou le liquide circulatoire séparé des autres liquides du corps.

Ce liquide se déplace par des «tuyaux» vers des organes ou des endroits spécialisés pour la respiration, des endroits qui ont une structure avec peu de résistance à l'entrée d'oxygène dans le sang ou le fluide circulatoire.

Ces types de systèmes circulatoires sont typiques des animaux qui ont des cavités corporelles très développées, c'est-à-dire qu'ils ont un espace défini dans leur corps pour chaque système séparément. On peut l'observer dans un ver et dans une pieuvre, par exemple.

Système circulatoire ouvert

Le système circulatoire ouvert ne sépare pas efficacement les fluides corporels en une seule cavité et le sang n'est pas transporté par des tuyaux répartis dans tout le corps, donc à un moment donné, les déchets, les aliments digérés et le «sang» se mélangent, même partiellement.

Ce type de système impose de sérieuses restrictions sur la taille du corps, car il faut beaucoup d'énergie pour transporter les fluides d'un endroit à un autre à l'intérieur. Il est typique des animaux tels que les insectes, les palourdes et autres.

Systèmes digestifs et excréteurs des invertébrés

Il existe une grande diversité de systèmes digestifs parmi les invertébrés. Cependant, beaucoup de ces animaux prennent une série d'étapes «basiques» et communes pour se nourrir et activer leur système digestif. Ils localisent, sélectionnent et capturent leurs proies pour les digérer plus tard et assimiler les nutriments.

N'oubliez pas que la digestion est le processus par lequel les aliments sont décomposés pour les assimiler à travers les cellules.

De nombreux invertébrés réalisent une prédigestion extracorporelle (hors du corps), grâce à leur capacité à injecter des substances ou des microorganismes pour qu'ils dégradent ou «prédisent» leur nourriture avant de la manger.

- Structures impliquées

En général, tous les invertébrés ont un type de tube digestif interne ou de conduit par lequel leur nourriture passe une fois ingérée.

Ouverture unique

Dans certains groupes tels que les cnidaires et les vers plats, par exemple, il n'y a qu'une seule ouverture à travers laquelle les restes d'aliments non digérés sont ingérés et éliminés ou excrétés; en termes plus simples, l'anus et la bouche se composent de la même ouverture.

Deux ouvertures

D'autres invertébrés ont un anus et une bouche séparés, c'est-à-dire qu'ils ont une ouverture par laquelle ils mangent de la nourriture et une autre pour expulser les déchets métaboliques et les restes de nourriture qui ne sont pas digérés et utilisés par leur corps.

Le fait d'avoir deux ouvertures séparées pour l'alimentation et l'excrétion offre à ces animaux de grands avantages évolutifs, car dans l'ouverture qui fonctionne comme une "bouche", ils peuvent avoir des régions ou cavités séparées et spécialisées pour le broyage, la sécrétion de fluide, le stockage, digestion et absorption des nutriments.

De même, après l'assimilation des nutriments, les déchets peuvent être excrétés indépendamment du nouvel aliment ingéré, évitant ainsi la contamination ou la recirculation d'aliments déjà digérés.

Système respiratoire des invertébrés

L'oxygène (O2) est nécessaire à la respiration cellulaire de tous les invertébrés aérobies, car peu d'invertébrés peuvent survivre pendant de longues périodes dans des conditions anaérobies (sans oxygène) en réduisant leur métabolisme et en effectuant un type de respiration anaérobie.

Tous les invertébrés absorbent l'oxygène de l'environnement et, en même temps, libèrent du dioxyde de carbone (CO ₂).

L'échange de gaz chez les invertébrés suit les principes communs à tous les animaux, malgré le fait que certaines modifications structurelles servent à améliorer le processus dans les différentes conditions dans lesquelles chaque espèce vit.

Toutes les stratégies se concentrent sur le principe de base de rapprocher l'environnement, que ce soit de l'eau ou de l'air, du fluide corporel (sang ou autre fluide similaire) afin que les deux interagissent séparés uniquement par une fine membrane humide qui permet l'échange gazeux d'un lieu autre.

En d'autres termes: cet oxygène (O ₂) peut pénétrer dans le fluide corporel tandis que le dioxyde de carbone (CO ₂) en sort. La membrane doit toujours être humide, pour que les gaz dissous dans le fluide qui les transporte puissent "passer" ou se diffuser d'un endroit à un autre.

La diffusion des gaz dépend toujours de leurs concentrations relatives entre les deux compartiments qui sont en contact, c'est-à-dire de la quantité de l'un et de l'autre qui se trouve de chaque côté de la membrane. Ces gradients sont maintenus par le système circulatoire.

Gradients de diffusion

Le gaz qui a la concentration la plus élevée sera toujours transporté vers une zone où sa concentration est inférieure. De cette manière, le sang désoxygéné chargé en dioxyde de carbone le libère dans le fluide extracorporel et est chargé en oxygène, qui est en plus forte concentration dans ce dernier.

Lorsque cet échange se produit, le système circulatoire «pousse» le sang oxygéné à travers le corps, de sorte qu'il oxygène les organes ou les tissus du corps. Lorsqu'une partie du sang oxygéné est transportée, sa place est remplacée par du sang neuf désoxygéné, chargé de CO2, répétant ainsi le processus.

De tout cela, il est entendu que, comme chez les animaux vertébrés, le système respiratoire et le système circulatoire sont étroitement liés, car le sang ou le fluide interne est responsable du transport des gaz dans tout le corps.

Références

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INVERTÉBRÉS: CARACTÉRISTIQUES, CLASSIFICATION, EXEMPLES, SYSTÈMES - LA BIOLOGIE - 2025