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

Les vertébrés sont des animaux à colonne vertébrale, d'où le nom. Ils appartiennent à un sous-embranchement appelé Vertebrata, également connu sous le nom de Craniata, qui est inclus dans le phylum Chordata du royaume Animalia.

Beaucoup des animaux les plus connus et étudiés du règne animal sont classés dans ce groupe, car il comprend des reptiles, des oiseaux, des amphibiens et des mammifères, pour n'en nommer que quelques-uns.

Photographie d'un crocodile (Image de S. Hermann & F. Richter sur www.pixabay.com)

Les vertébrés représentent le sous-embranchement le plus nombreux des trois qui composent le phylum Chordata: Cephalochordata, Urochordata et Vertebrata.

Ce bord, cependant, n'est ni le groupe le plus diversifié ni le plus abondant parmi les animaux, du moins en ce qui concerne le nombre d'espèces; bien qu'il puisse se classer quatrième après les arthropodes, les nématodes et les mollusques, tous des animaux invertébrés.

Malgré ce qui précède, nous devons dire que le groupe de vertébrés est celui qui possède les animaux les plus grands et les plus colorés de la planète et avec lequel les êtres humains sont le plus familiers.

Caractéristiques des vertébrés

Les animaux vertébrés se distinguent d'un autre grand groupe d'animaux, les invertébrés (beaucoup plus abondants et diversifiés), par le développement d'une colonne vertébrale et des vertèbres qui l'accompagnent. Cependant, de nombreux autres éléments caractérisent ces animaux:

Composé de cellules eucaryotes

Comme tous les organismes que nous considérons comme des «animaux», les vertébrés sont composés de cellules eucaryotes qui ont un noyau membraneux où l'ADN est enfermé et qui ont d'autres organites internes essentiels tels que:

- Mitochondries

- Lysosomes

- Peroxysomes

- Réticulum endoplasmique

- Complexe de Golgi

Organismes hétérotrophes

Ce sont des organismes hétérotrophes, c'est-à-dire que leurs cellules ne sont pas capables de synthétiser leur propre nourriture et doivent l'obtenir à partir de matière organique extraite d'autres organismes vivants, qu'ils soient d'origine végétale (herbivores) ou animale (carnivores).

Corps

Tous les animaux vertébrés ont une tête bien définie, une région thoracique ou "tronc" et une partie caudale ou "queue".

Ils atteignent généralement de grandes tailles, grâce à la présence d'un endosquelette (osseux ou cartilagineux) sous la peau.

Cet endosquelette permet le soutien de vos organes internes et est associé aux muscles et aux articulations, qui permettent le mouvement et autres actions motrices, ainsi qu'à la protection des organes délicats.

- Dans la région céphalique (la tête) il y a un cerveau et trois organes sensoriels: celui de l'odorat, celui de la vue et celui de l'ouïe.

- Le tronc ou région thoracique est constitué d'une cavité bilatérale (qui, si elle est coupée en deux, produit deux portions presque identiques) qui contient les viscères.

- Habituellement, la partie caudale contient les orifices de sortie des systèmes digestif et excréteur (pour les fèces et l'urine).

Tous les vertébrés ont également:

- une notocorde ou notocorde (une «tige» rigide qui s'étend dans tout le corps chez les embryons et est souvent remplacée par la colonne vertébrale)

- fentes pharyngées

- glande thyroïde

- un cordon nerveux dorsal creux qui forme le système nerveux central

- une queue postnatale, représentant un allongement postérieur qui s'étend au-delà de l'anus

Certaines de ces caractéristiques ne sont que brièvement présentes au cours du développement embryonnaire et d'autres durent jusqu'à l'âge adulte de l'animal, mais elles sont communes à tous les vertébrés et aussi aux cordés en général.

Colonne vertébrale

Les principales différences du groupe des vertébrés par rapport aux autres groupes de cordés et d'invertébrés correspondent bien sûr à la colonne vertébrale et au développement du crâne et de la tête.

La colonne vertébrale est constituée d'une série d'os séparés par des blocs de cartilage qui sont fermement attachés les uns aux autres comme une colonne, qui définit l'axe principal du corps. Entre chaque vertèbre se trouvent des disques ou "coussinets de compression" appelés disques intervertébraux.

Chaque vertèbre est en fait un corps cylindrique qui «encapsule» ce que nous appelons la notocorde, dans lequel la colonne vertébrale et certains vaisseaux sanguins sont enfermés.

Habitat

Le sous-embranchement Vertebrata est un groupe diversifié d'animaux du point de vue de la taille, de la forme, de la nutrition, des habitudes et du cycle de vie. Ils occupent des environnements marins, d'eau douce, terrestres et même aériens, présentant ainsi un large éventail de modes de vie.

la reproduction

Tous les vertébrés se multiplient par reproduction sexuée, il n'est donc pas courant d'observer des populations clonales d'animaux vertébrés, c'est-à-dire des organismes identiques à leurs progéniteurs.

Diversité parmi les vertébrés

On estime que ce groupe contient environ 45 000 espèces d'animaux, dont beaucoup sont réparties de l'Arctique ou de l'Antarctique aux régions tropicales de la planète.

Le seul endroit où les vertébrés n'ont pas été détectés est à l'intérieur de l'Antarctique, dans les régions les plus froides du Groenland et dans la «banquise» du pôle Nord, mais ils se trouvent dans pratiquement tous les écosystèmes de la biosphère.

Classification (types) de vertébrés

Voyons quelles sont les principales classes de vertébrés:

- Poisson osseux (c lase Osteichthyes)

Photographie de poissons Koi (Image de Pexels sur Pixabay.com)

Ce groupe contient la plupart des poissons que nous connaissons. Tous ont des mâchoires et des squelettes partiellement ou totalement ossifiés.

Ils ont une vessie natatoire, même des nageoires, des branchies couvertes par un opercule osseux, des écailles, un système de «ligne latérale» (un organe sensoriel) et sont presque tous ovipares avec fécondation externe, bien qu'ils soient ovovivipares et vivipares.

Cette classe est également subdivisée en deux: la classe Actinopterygii et la classe Sarcopterygii. Les actinoptérygiens sont les «poissons à nageoires rayonnées» et les sarcoptérygiens sont les poissons à nageoires lobes.

- Amphibiens (amphibies c lase)

Photographie d'une grenouille, un type d'amphibien (Image de Chalupský sur www.pixabay.com)

Ce sont des animaux à sang froid. Ils peuvent respirer en utilisant les poumons, les branchies, les téguments (la peau) ou la muqueuse de la bouche. Ils se caractérisent par un stade larvaire aquatique ou à l'intérieur d'un œuf. Leur peau est humide et possède de nombreuses glandes muqueuses, elles n'ont pas d'écailles.

Ce sont des tétrapodes, c'est-à-dire qu'ils ont quatre membres. Ils peuvent habiter des plans d'eau douce ou être la vie terrestre. Ils ont des sexes séparés, une fécondation externe, certains avec un développement interne; ils peuvent être ovovivipares ou vivipares.

À cette classe appartiennent les ordres Aponda, qui comprennent les caecilians, l'ordre Anura, où se trouvent les grenouilles et les crapauds, et l'ordre Caudata, qui contient les salamandres.

- Reptiles (classe Reptilia)

Photographie d'un caméléon, un type de reptile (Image de PublicDomainPictures sur www.pixabay.com)

Ce sont également des organismes à sang froid, mais ils n'ont pas de stade larvaire au cours de leur développement. Ils utilisent les poumons pour respirer et ont un squelette bien ossifié. Leur peau est sèche, avec des écailles, mais sans glandes.

Ses membres ont 5 doigts et ont généralement des griffes. Au cours de leur reproduction, une fécondation interne se produit et ils ont un développement direct, pouvant être ovipares et ovovivipares.

La classe est divisée en sous-classes Anapsida (tortues terrestres et aquatiques), Lepidosauria (lézards avec des écailles) et Archosauria. Il comprend également les sous-classes Synapsida, Ichthyopterygia et Synaptosauria, mais elles appartiennent à des espèces maintenant éteintes.

- Des oiseaux

Photographie d'un type de pigeon, un oiseau (Image de Ray Miller www.pixabay.com)

Ce sont des animaux à sang chaud, dont les membres «avant» sont spécialisés pour le vol. Les membres postérieurs ont 4 orteils ou moins et leur corps est couvert de plumes, à l'exception des pattes, qui ont des écailles.

Au lieu de dents, ils ont un bec corné, tous sont ovipares avec une fécondation interne. Deux sous-classes sont reconnues: la sous-classe Archaeornithes (d'oiseaux éteints) et la sous-classe Neornithes, également appelée «vrais oiseaux».

- Mammifères (classe Mammalia)

Photographie d'une vache et de son veau (Image de Francesco Pitarresi sur www.pixabay.com)

Ce sont des animaux à sang chaud qui se caractérisent par la présence de glandes mammaires et d'une mâchoire inférieure constituée d'un seul os. Ils ont des cheveux, un cerveau bien développé et une peau qui les recouvre de glandes et de cheveux.

Les juvéniles se nourrissent du lait produit par les glandes mammaires et se forment par fécondation interne. À quelques exceptions près, il s'agit d'un groupe d'animaux vivipares.

Il est divisé en sous-classes Prototheria et Theria. Le premier est une classe «primitive» de mammifères qui pondent des œufs, mais qui ont des glandes mammaires (pas de mamelons) et des cheveux. Le second représente des mammifères avec des glandes mammaires et des mamelons, avec des dents fonctionnelles, un utérus et un vagin, tous vivipares.

- Agnatos (classe Agnatha)

Photographie d'un poisson-sorcière (Source: Utilisateur: (WT-shared) Pbsouthwood at wts wikivoyage / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

Ce sont les poissons sans mâchoires, mieux connus sous le nom de "poisson-sorcière" et lamproies. Ils sont considérés comme un groupe «primitif», car ils n'ont pas d'os. Ils habitent exclusivement des environnements marins, ont une peau douce, glandulaire et visqueuse, et n'ont pas de véritables arcs branchiaux.

- Chondrichthyes (classe Chondrichthyes)

Photographie d'un groupe de raies manta, poissons cartilagineux (Image de Mary Gasaway sur www.pixabay.com)

Ils sont également appelés poissons cartilagineux. Ils ont des mâchoires, voire des nageoires, des sexes séparés (mâle et femelle), ils peuvent être ovipares, ovovivipares ou vivipares. Les requins et les raies appartiennent à ce groupe.

La classe est subdivisée en deux sous-classes: la sous-classe Elasmobranchii et la sous-classe Holocephali. Les premiers sont les requins et les raies, caractérisés par la présence de nombreuses dents, 5 à 7 fentes branchiales, des écailles, un cloaque, des spiracles respiratoires, etc.

Les holocéphales, également appelés "chimères", sont des poissons cartilagineux qui n'ont pas d'écailles, pas de cloaque ou de spiracles. Leurs dents sont fusionnées à des plaques «osseuses» et elles vivent dans les eaux marines tempérées.

Exemples d'espèces de vertébrés

- Les requins

Photographie d'un spécimen de Carcharodon carcharias (Source: Sharkdiver68 / Domaine public, via Wikimedia Commons)

Au sein du groupe de poissons se trouvent les requins, qui sont d'importants prédateurs marins dotés de capacités de chasse surprenantes. Le corps de ces animaux a une conception aérodynamique qui leur permet de réduire la résistance de l'eau et ainsi de pouvoir nager à grande vitesse.

Ils ont des dents épaisses, triangulaires et dentelées, donc ils peuvent sembler assez effrayants. Un exemple populaire de ce groupe est le requin blanc, dont le nom scientifique est Carcharodon carcharias, largement répandu dans les océans du monde, hautement menacé ou considéré comme vulnérable.

- Amphibiens

Photographie d'un spécimen de Phyllobates terribilis (Source: H.Krisp / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) via Wikimedia Commons)

Parmi les amphibiens, il y a de très petits animaux, mais extrêmement dangereux, certaines espèces de grenouilles venimeuses en sont un exemple. Parmi ceux-ci, certains représentants de la famille des Dendrobatidae se distinguent, en particulier le genre Phyllobates.

La grenouille venimeuse dorée, Phyllobates terribilis est une espèce endémique de la côte colombienne qui fait face au Pacifique et est considérée comme l'animal le plus toxique au monde, malgré sa belle apparence.

- Mammifères

Photographie d'un éléphant d'Asie prenant un bain (Source: Basile Morin / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

Contrairement à la petite grenouille susmentionnée, les vertébrés contiennent également les animaux les plus gros et colossaux du monde, parmi lesquels on peut citer les éléphants.

Elephas maximus est une espèce d'éléphant d'Asie de la famille des éléphantidés et est considéré comme le plus grand mammifère de toute l'Asie. Il a été domestiqué et exploité par l'homme pour la construction et le transport, ainsi que pour le divertissement, mais aujourd'hui il est en danger d'extinction.

Système nerveux des vertébrés

Système nerveux de l'être humain, un vertébré. Medium69, Jmarchn / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Le système nerveux central de tous les cordés se trouve en position dorsale, dans une structure tubulaire d'origine épidermique. Les structures sensorielles comprennent des organes appariés pour l'odorat, la vision et l'audition, qui sont logés dans une région de la tête bien définie, c'est-à-dire la tête.

Dans le crâne qui forme la tête se trouve l'un des organes les plus avancés et les plus complexes des êtres vivants: le cerveau. Ce corps fonctionne comme un centre de stockage d'informations, comme un centre de décision et comme un centre de traitement des stimuli.

La vésicule nasale est ouverte sur l'environnement, de sorte que ses cellules sensorielles ressemblent à celles qui forment les papilles gustatives de la bouche. Les yeux sont des organes très complexes et correspondent à une «poche» latérale à l'extrémité antérieure du tube cérébral.

Le système de ligne latérale des poissons osseux et les organes sensoriels sont uniques aux vertébrés.

Système circulatoire des vertébrés

Système circulatoire fermé

La plupart des animaux appartenant à ce groupe se caractérisent par un système circulatoire fermé, dans lequel le sang est pompé par un cœur bien défini à travers les vaisseaux sanguins.

Ils ont un tissu sanguin spécialisé, avec des cellules de différents types qui sont responsables du transport de l'oxygène et du dioxyde de carbone ainsi que des nutriments et d'autres composés importants pour la défense de l'organisme contre les agents infectieux ou «étrangers».

C'est dans ce groupe que se développe la fonction immunitaire des cellules sanguines, bien qu'il existe de nombreuses différences entre les groupes.

Systèmes digestifs et excréteurs des vertébrés

Schéma du système digestif humain. Par Mariana Ruiz (version espagnole); Utilisateur: Bibi Saint-Pol, Jmarchn (version espagnole, traduction par l'utilisateur: AlvaroRG) - Travail personnel; Traduit de l'image: Schéma du système digestif en.svg, domaine public, Le système digestif des vertébrés se compose généralement d'une bouche, d'un œsophage qui s'étend du pharynx à une cavité (l'estomac) et d'un intestin qui part de l'estomac et se termine dans l'anus.

Comme nous pouvons le voir, ce système a des structures assez complexes, mais il remplit les mêmes fonctions que n'importe quel système digestif chez n'importe quel animal.

La bouche travaille dans le prétraitement des aliments, qui sont transportés par l'œsophage vers l'estomac, une cavité plus dilatée où certains acides et enzymes digestives sont sécrétés, qui commencent par la dégradation et la digestion de ces aliments.

D'autres organes tels que le foie et le pancréas sont impliqués dans ce processus, caractérisé par leurs fonctions de sécrétion. Ce qui résulte de la digestion de l'estomac passe ensuite dans les intestins, où se produit l'absorption des nutriments sous forme de protéines et de lipides, ainsi que d'eau et de sels.

Tout ce qui n'est pas digéré ou traité est excrété avec les matières fécales. Certains vertébrés ont des égouts où convergent les déchets alimentaires solides et liquides tels que l'urine, tandis que d'autres ont des canaux d'évacuation différents.

Concernant le système excréteur

Les vertébrés ont un système excréteur composé de néphrons, des structures capables de filtrer le sang et d'éliminer les déchets par des processus de sécrétion et de réabsorption.

Dans certains cas, le gros intestin agit comme un organe excréteur auxiliaire, ainsi que les branchies des poissons et les glandes sudoripares du tégument des mammifères.

Système respiratoire des vertébrés

Système respiratoire humain

Les cellules du corps de tout vertébré doivent reconstituer l'oxygène qu'elles extraient de l'environnement qui les entoure et se débarrasser des produits secondaires qui s'accumulent au cours des réactions métaboliques dont elles ont besoin pour vivre.

Pour cela, ils ont besoin à la fois du système circulatoire, qui transporte différents éléments à travers le corps, et du système respiratoire, qui est responsable de l'échange de gaz entre le corps et l'environnement. On peut considérer que les deux systèmes participent à «l'accélération» d'un processus de diffusion.

La diffusion est définie comme le mouvement aléatoire de molécules d'un endroit où elles sont fortement concentrées à un autre où elles le sont moins. Dans le cas des gaz, la diffusion est généralement étudiée en termes de pression et non de concentration.

Généralement, l'oxygène est en plus grande quantité dans l'environnement que dans le corps d'un animal, il a donc tendance à se diffuser vers lui; tandis que le dioxyde de carbone, l'un des produits de la respiration, est plus concentré dans le corps que dans l'environnement, il doit donc "sortir" vers ce dernier.

Pompes et structures spécialisées

La respiration fonctionne de telle manière que l'oxygène gazeux dans l'environnement (en parlant de vertébrés terrestres) ou dissous dans l'eau (pour les vertébrés aquatiques) soit transporté vers le corps, en particulier vers les poumons (il existe différents appareils qui participent à différents animaux).

Chez les vertébrés terrestres, la «pompe» responsable de ce transport est la cage thoracique, tout comme la pompe qui fait circuler le sang est le cœur. Les deux pompes sont responsables du maintien des gradients de pression de gaz nécessaires à l'échange avec l'environnement.

De nombreux vertébrés ont des poumons et ceux qui n'ont pas de branchies. Mais il existe d'autres animaux qui utilisent la peau comme système d'échange de gaz.

Dans ces structures, la diffusion de l'oxygène vers le sang et du dioxyde de carbone vers l'environnement est facilitée, qu'il s'agisse d'un animal aquatique ou terrestre.

Références

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