REPTILES: CARACTÉRISTIQUES, CLASSIFICATION ET REPRODUCTION - LA BIOLOGIE - 2025

Les reptiles sont un groupe d'animaux vertébrés parafilética comprenant des tortues, des lézards, des serpents, des crocodiles et des Tuataras. En outre, ils comprennent plusieurs groupes éteints de grands dinosaures, plésiosaures, ptérosaures, entre autres. Sa caractéristique la plus importante est la peau épaisse avec des écailles.

Ces êtres vivants sont ectothermiques, car ils n'ont pas la capacité de réguler en interne leur température corporelle. Par conséquent, leur répartition est presque limitée aux régions à climat chaud, où elles sont très abondantes.

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Les tortues sont des organismes à carapace épaisse et à morphologie ancestrale. Ils n'ont pas de dents et sont tous ovipares. La plus grande diversité du groupe se trouve dans les lézards, un groupe qui a énormément prospéré. La plupart sont ovipares et certains sont vivipares.

Deux groupes de reptiles, les serpents et les amphisbénidés ont subi une réduction totale des membres. De plus, les serpents ont un crâne cinétique (en mouvement) qui leur permet de consommer d'énormes proies. Certains peuvent injecter du poison.

Les Tuataras sont des animaux endémiques de la Nouvelle-Zélande. Ses caractéristiques rappellent les reptiles qui habitaient la terre il y a environ 100 millions d'années.

Les crocodiles sont les seuls représentants non aviaires des archosaures, une lignée qui a donné naissance aux dinosaures et aux oiseaux actuels aujourd'hui disparus.

Chez les reptiles, une adaptation significative se produit qui a réussi à rendre la reproduction indépendante de l'eau: l'œuf amniotique. L'œuf est constitué d'une structure recouverte d'une structure calcaire ou coriace avec des membranes extra-embryonnaires appelées amnios, chorion, sac vitellin et allantoïde. Les stades larvaires de la vie aquatique ne sont pas observés chez les reptiles.

Caractéristiques générales

Les reptiles forment un groupe paraphylétique d'environ 8 000 espèces. Ces organismes sont abondants et se trouvent dans des habitats très variés, terrestres et aquatiques, généralement au climat chaud.

Ils sont couverts par des structures caractéristiques appelées écailles. La plupart ont deux paires de membres, avec cinq doigts sur chacun. Chez les serpents et certains lézards, les membres ont dégénéré ou sont sévèrement réduits.

La peau des reptiles est épaisse, offrant une protection contre la dessiccation. Les structures épidermiques de ces animaux sont constituées d'une kératine spéciale, appelée bêta kératine. L'ossification du squelette est complète et le crâne se caractérise par un seul condyle occipital.

En ce qui concerne la régulation de la température, tous les membres du groupe sont des animaux ectothermiques; ils ne sont pas capables de réguler leur température par les voies métaboliques.

En revanche, ils peuvent réguler leur température grâce à leur comportement. Autrement dit, ils se déplacent vers des régions ensoleillées s'ils ont besoin de l'augmenter, ou ils sont situés dans des régions ombragées pour abaisser la température corporelle.

L'œuf amniotique

Tortue de mer éclos d'œuf. Auteur: Mayer Richard. Wikimedia Commons.

L'œuf amniotique représente l'une des adaptations les plus surprenantes du règne animal, car il a réussi à rendre les processus de reproduction indépendants des plans d'eau.

L'œuf a quatre couches ou membranes embryonnaires supplémentaires appelées amnios, allantoïde, chorion et sac vitellin.

L'amnios est la couche qui entoure l'embryon. À l'intérieur, nous trouvons un fluide qui amortit l'organisme en développement et fournit un milieu aqueux pour sa croissance. Les déchets sont stockés dans l'allantoïde.

Le chorion entoure tout le contenu de l'œuf et est hautement vasculaire, comme l'allantoïde. Ces deux couches embryonnaires supplémentaires participent à la respiration, étant un élément vital pour l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone. Dans le sac vitellin se trouvent les substances nutritives que l'embryon utilisera.

La plupart des œufs amniotiques sont entourés d'une coquille ou d'un revêtement minéralisé assez flexible. Cette barrière établit un équilibre entre la protection de l'embryon et l'échange de substances, car elle agit comme une barrière semi-perméable.

Classification

Les reptiles vivants sont représentés par les ordres suivants: Testudines (tortues), Squamata (lézards et serpents), Sphenodonta (les tuátaras de Nouvelle-Zélande) et Crocodilia (crocodiles et alliés).

De plus, les groupes de reptiles se distinguent par le nombre d'ouvertures dans leur crâne. Tout d'abord, nous explorerons la classification des différents crânes amniotiques, puis nous explorerons la classification taxonomique des quatre groupes de reptiles vivants.

Anapsides, synapsides et diapsides

A = Annasides, B = Synapsides, C = Diapsides. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) travail dérivé: Petter Bøckman

Dans la classification des reptiles - et du reste des vertébrés tétrapodes - il est courant d'appliquer les termes anápsides, diapsides et synapsides. Cette terminologie fait référence au modèle d'ouvertures (fenestra) au niveau de la région temporale dans le crâne de ces animaux.

Les anapsides sont des organismes dont la région temporelle n'a aucune ouverture. Cette morphologie est considérée comme primitive et on pense que les premiers amniotes apparus au cours de l'évolution possédaient ce modèle anatomique. Au sein de l'espèce actuelle, les tortues ont un crâne anapide.

Cependant, le cas des tortues est très particulier. Selon les preuves moléculaires actuelles, il a été conclu que ces reptiles ont acquis la maladie anapsidique de manière secondaire, car ils proviennent d'un ancêtre avec des ouvertures temporelles diapsides.

De cette condition ancestrale, deux variantes anatomiques ont été dérivées: les diapsides et les synapsides. Dans le crâne diapside, nous trouvons deux ouvertures temporelles. Le crâne diapide est présent chez les reptiles actuels (y compris les oiseaux et à l'exception des tortues).

Le troisième modèle d'ouvertures temporaires est synapside, où il n'y a qu'une seule paire d'ouvertures temporaires. Les mammifères ont ce type de crâne.

1. Commandez des testudines (Chelonia)

L'ordre des Testudines est composé de tortues. Ces organismes ont très peu changé tout au long de l'évolution, conservant largement la morphologie caractéristique du groupe.

La caractéristique la plus marquante est la présence d'une carapace dorsale et d'un plastron ventral. Cette coquille est composée de deux couches: une externe composée de kératine et une interne de nature osseuse.

La couche interne est une union d'os, de vertèbres fusionnées et d'autres éléments dermiques ossifiés. En tant que caractéristique unique parmi les vertébrés, les tortues sont les seuls organismes qui possèdent les membres et les ceintures dans les côtes.

La mandibule des chéloniens manque de structures dentaires. Au lieu de cela, il existe une sorte de plats à la kératine qui permettent la manipulation et le broyage des aliments.

D'un point de vue écologique, les tortues ont réussi à conquérir une diversité de niches. Il existe des espèces totalement aquatiques (sauf lorsque les œufs sont pondus) et totalement terrestres.

Au niveau des sens, les tortues n'ont pas une audition particulièrement bonne. Pour pallier cet inconvénient, ils disposent d'un système gustatif et visuel très sensible. En fait, la vision est en couleur et est comparable au système photorécepteur humain.

2. Commandez Squamata

Cet ordre est composé de lézards et de serpents. Il est très large et diversifié, comprenant près de 95% de toutes les espèces de reptiles non aviaires vivantes.

Les serpents présentent un certain nombre de caractéristiques uniques et distinctives. Le corps a subi un allongement important, conduisant à une réorganisation interne des organes; les membres ont été perdus et il y a des adaptations pour la consommation d'autres gros animaux.

La plupart des lézards ont la capacité de bouger leurs paupières. En revanche, les serpents ont souvent un revêtement permanent et transparent sur leurs organes de vision. La vision de certaines espèces est adaptée à la lumière du soleil et elles ont une vision des couleurs, contrairement à d'autres espèces nocturnes.

Le crâne des membres de cette classe est appelé crâne cinétique, car il possède des propriétés mobiles qui leur permettent de consommer et de manipuler des proies de tailles considérables. Bien que le crâne des lézards soit cinétique, chez les serpents le phénomène est beaucoup plus marqué.

Auparavant, l'ordre Squamata se composait de trois sous-ordres: Sauria, Serpentes et Amphisbaenia. Aujourd'hui, le dernier groupe est considéré comme des membres modifiés de Sauria.

Sous-ordre Sauria

Il comprend les alouettes, un groupe extrêmement diversifié de formes qui habitent des environnements terrestres et aquatiques aux arbres, aux zones souterraines et même à l'air. Parmi les représentants les plus populaires figurent les geckos ou geckos, les iguanes, les scinques, les moniteurs et les caméléons.

Pour la plupart des espèces de lézards, l'ouïe ne représente pas un sens pertinent. Cependant, chez quelques espèces, les chansons sont un élément important dans la recherche et le choix d'un partenaire.

Les environnements habités par ce groupe d'organismes sont généralement arides et secs. Leur peau épaisse et sans glande empêche en grande partie la perte d'eau. De plus, l'urine de reptile est presque solide et contient des quantités importantes d'acide urique. Ces mécanismes leur permettent d'éviter la dessiccation.

Comme les reptiles manquent de régulation thermique et dépendent de la température de l'environnement, il existe peu d'espèces de reptiles dans les zones froides, car ces conditions limitent leur croissance.

Amphisbénides ou bardeaux aveugles

Les amphisbénidés sont un groupe très particulier de lézards (Ordre Squamata), dont la morphologie ressemble à celle d'un serpent ou d'un ver de terre. Son corps est vermiforme et les membres ont été perdus.

Le nom du groupe décrit sa capacité particulière à avancer et reculer. Autrement dit, ils peuvent se déplacer dans le sens de la tête et de la queue avec la même efficacité.

Leur mode de vie est souterrain et ils ont diverses adaptations liées à la vie souterraine: morphologie vermiforme pour se déplacer; le crâne est dur et robuste, permettant l'excavation; les yeux sont atrophiés et pratiquement impossibles à distinguer du corps (car ils sont recouverts d'une couche de peau) et il n'y a pas d'ouverture d'oreille externe.

Sous-ordre Serpentes

Les serpents sont des reptiles qui n'ont pas de membres et, dans la plupart des groupes, n'ont pas non plus de ceintures pectorales et pelviennes. Leur corps est composé de nombreuses vertèbres qui leur permettent de se déplacer le long du sol à travers une série de mouvements d'ondes en forme de S.

Comme nous l'avons mentionné, le crâne des serpents est très cinétique, ce qui signifie qu'il peut consommer d'énormes proies. Cette caractéristique peut être responsable du succès remarquable des serpents. Certaines espèces de serpents - environ 20% - sont capables d'injecter du venin dans leurs proies.

En ce qui concerne les sens, seul un petit groupe de serpents aux habitudes arboricoles possède une vision remarquable. Ils n'ont pas de membrane tympanique ou d'oreille externe. Pour la détection des stimuli chimiques, les serpents sont équipés de l'organe de Jacobson, également connu sous le nom d'organe voméronasal.

3. Commandez Sphenodonta

L'ordre Sphenodonta est composé exclusivement de deux espèces vivantes - la seule espèce survivante de la lignée - appartenant au genre Sphenodon, endémique de Nouvelle-Zélande. Ils sont communément appelés tuataras.

Les Tuataras ont été un modèle d'étude qui a suscité l'intérêt des biologistes évolutionnistes. Ces espèces ont très peu changé au cours de leur évolution et ont un crâne primitif diapside.

4. Commandez Crocodilia

Les crocodiles, les alligators et les alligators sont des reptiles semi-aquatiques robustes. Ils sont principalement connus pour être de grands prédateurs. Leurs mâchoires sont puissantes et leur permettent de capturer efficacement leurs proies.

Le corps de l'animal se compose d'une tête, d'un corps et d'une queue allongés et de membres courts mais forts. Ces derniers permettent la mobilité sur terre, bien que les activités en milieu terrestre ne soient pas très courantes. Avec les oiseaux, ils forment le clade Archosauria.

Système digestif

Le système digestif des reptiles est constitué d'une série d'organes et d'éléments qui orchestrent le passage des aliments et l'extraction des nutriments.

L'ingestion commence par la cavité buccale, qui est largement modifiée chez les reptiles, en particulier dans les crânes cinétiques des serpents, et dans une moindre mesure chez les lézards. Seuls les crocodiles ont un palais secondaire.

Suivi par la cavité buccale, on retrouve le pharynx, puis l'œsophage et l'estomac. Ils sont suivis d'intestins qui se vident dans un cloaque.

Le tractus gastro-intestinal de la plupart des reptiles est court, une caractéristique typique d'un régime carnivore. Les variantes herbivores ont des intestins plus longs qui leur permettent de digérer la matière végétale. Certains d'entre eux présentent le comportement d'avaler des pierres pour favoriser la digestion.

Système circulatoire

Cœur d'un iguane coupé en deux dans le ventricule. Hartmacl

La circulation chez les reptiles est constituée de deux circuits: l'un d'eux prend le sang et le transporte vers les poumons, tandis que le second orchestre le passage du sang à travers le reste du corps.

À l'exception des crocodiles, les reptiles ont un cœur avec une cloison incomplète, ce qui permet peu de contact entre le sang oxygéné et non oxygéné.

Chez les crocodiles, le cœur est plus complexe et rappelle celui des mammifères et des oiseaux, car il possède deux oreillettes et deux ventricules. Cette séparation complète augmente l'efficacité du processus.

Système nerveux

En général, le système nerveux reptilien possède toutes les structures de base que l'on trouve chez les amphibiens, mais plus grandes - en particulier le cerveau et le cervelet.

Cependant, comparé aux oiseaux et aux mammifères, le cerveau est relativement plus petit. Par exemple, le cerveau des tortues est petit - il ne dépasse jamais 1% de la masse totale de l'animal. Cependant, le cervelet a une taille significative dans ce groupe de reptiles.

La plupart des organes sensoriels sont bien développés, bien qu'il existe plusieurs exceptions.

Système respiratoire

La respiration chez les reptiles se fait par les poumons. La peau de ces organismes est épaisse, elle ne joue donc pas un rôle important dans les échanges gazeux, comme cela se produit chez les amphibiens à peau fine et humide.

La plupart des membres ont des poumons appariés, à l'exception des serpents et des amphisbénides.

Chez les tortues, il existe une complication supplémentaire du processus respiratoire: les organes sont confinés dans la coquille de l'animal. Pour résoudre ce problème, les tortues utilisent les muscles abdominaux et pectoraux comme diaphragme.

Les espèces de tortues qui habitent les plans d'eau parviennent à répondre à leurs besoins en oxygène grâce au pompage qu'elles effectuent dans leur cavité buccale - qui est très vascularisée - ou dans le cloaque. Ce phénomène leur permet de rester sous l'eau pendant des périodes de temps importantes.

Les crocodiles possèdent une innovation importante: le palais secondaire. Il est composé d'une série de plis cutanés qui séparent la bouche des voies nasales. Autrement dit, ils peuvent respirer pendant que la bouche de l'animal est ouverte.

Système excréteur

Tous les reptiles ont des reins appariés et lobés d'environ la même taille. Chez les serpents, les reins sont situés dans la région caudale de la cavité coelomique.

Comme dans le reste des vertébrés, l'unité fonctionnelle du rein est les néphrons. Chez les reptiles, chaque rein est composé de quelques milliers de néphrons, ce qui est petit par rapport aux près de deux millions de néphrons du rein humain.

La réduction de la taille du glomérule est considérée comme une adaptation pour éviter la perte d'eau. De plus, ceux-ci sont très peu vascularisés.

Le déchet des reptiles est l'acide urique; pour cette raison, les reptiles sont appelés uricotéliciens. Cela semble être une adaptation pour réduire la perte d'eau.

L'acide urique est une substance insoluble dans l'eau. Ainsi, le produit précipite et la substance excrétée est constituée d'une masse blanche semi-solide.

En revanche, les espèces qui vivent dans les milieux aquatiques excrètent souvent de l'ammoniac, une substance avec des niveaux élevés de toxicité. Le produit d'excrétion étant toxique, il doit être dilué avec une plus grande quantité d'eau que nécessaire pour l'excrétion d'acide urique.

la reproduction

Les reptiles ont une fécondation interne et les sexes sont séparés. Les mâles ont deux testicules et les femelles deux ovaires. Les mâles s'accouplent avec un organe spécial appelé hémipénis. C'est même chez presque tous les reptiles, à l'exception des tortues et des crocodiles.

Les tortues sont fécondées en interne et ovipares. Ils investissent de l'énergie dans la création d'un nid pour leurs petits, et une fois que les œufs sont déposés et recouverts par le substrat, les parents ne tiennent pas compte de leur future progéniture.

Un grand nombre de serpents sont ovipares et un petit groupe est ovovivipare. La viviparité a évolué chez les reptiles près de cent fois par des voies d'évolution distinctes. Ce phénomène se produit généralement en raison d'une augmentation du temps pendant lequel les œufs sont retenus dans l'oviducte.

Les animaux avec cette modalité de reproduction sont généralement associés à des climats froids, et cela peut être une caractéristique adaptative qui permet aux reptiles de maintenir une température optimale pour leur progéniture. À l'intérieur du corps de la mère, la température est optimale pour le développement des petits.

Détermination du sexe

L'une des particularités des reptiles en termes de reproduction est l'influence de la température sur la détermination du sexe des animaux. Ce phénomène a été signalé chez les tortues, les lézards et les crocodiles.

Chez les tortues, les basses températures sont associées à la production de mâles. De même, les températures élevées se traduisent par une production féminine. La température étant le facteur déterminant, ces espèces sont dépourvues de chromosomes sexuels.

Les reptiles sont-ils un vrai groupe?

Historiquement, les animaux vertébrés terrestres sont classés en trois classes bien définies: les reptiles, les oiseaux et les mammifères. Les reptiles sont des organismes à sang froid avec des écailles; les oiseaux ont le sang chaud et ont des plumes; tandis que les mammifères ont le sang chaud, ils sont lourds et producteurs de lait.

Point de vue cladiste

Avec cette description simple, il semble facile de regrouper les êtres organiques en catégories correspondant à des classes.

Pour l'école cladiste, les reptiles représentent un groupe paraphylétique, c'est-à-dire qu'ils ne forment pas un clade.

Du point de vue du cladisme, les groupements valides incluent l'ancêtre commun le plus récent et tous ses descendants. Dans le cas des reptiles, tous les descendants ne sont pas considérés, car ce regroupement exclut les oiseaux.

Les oiseaux ont évolué à partir d'un groupe de dinosaures appelés dromaeosaures. Par conséquent, si vous souhaitez considérer un groupe monophylétique - l'ancêtre commun le plus récent et tous ses descendants - vous devez prendre en compte les oiseaux des reptiles.

Certains biologistes qui veulent faire référence à ces classes utilisent correctement le terme reptiles aviaires et non aviaires.

Caractères dérivés partagés

De manière très superficielle, les groupes de reptiles et d'oiseaux peuvent sembler très différents les uns des autres. Cependant, les deux partagent une série de caractères dérivés partagés ou de synapomorphies, comme ils sont connus dans la terminologie cladiste.

Les oiseaux et les reptiles «traditionnels» ont des caractéristiques anatomiques communes au niveau du crâne et de la cheville. De plus, les deux ont de la kératine bêta dans leurs structures. Ces caractères unissent les deux groupes dans un clade (groupe monophylétique).

Les oiseaux et les crocodiles sont des groupes frères. Un crocodile est plus lié à un colibri qu'à un lézard ou à un serpent. En d'autres termes, les crocodiles et les oiseaux partagent un ancêtre commun plus récent et sont considérés comme un groupe monophylétique (rappelez-vous que les groupes monophylétiques peuvent être imbriqués).

Références

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