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EVOLUTION DENTAIRE Chez les Mammifères : fossiles et actuels Jean-François LHOMME Juin 2009

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Présentation au sujet: "EVOLUTION DENTAIRE Chez les Mammifères : fossiles et actuels Jean-François LHOMME Juin 2009"— Transcription de la présentation:

1 EVOLUTION DENTAIRE Chez les Mammifères : fossiles et actuels Jean-François LHOMME Juin 2009

2 DEROULE DE LEXPOSE Quest-ce quun mammifère ? Définition dune dent Constitution des dents Particularités Détail des dents Formule dentaire Croissance des dents Fonctions des dents Evolution des molaires Crêtes dentaire Type dentaire Annecdotes Lexique Les dents en paléontologie Cas concret lévolution des équidés 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15)

3 Quest ce quun Mammifère ? Cest un animal vertébré ayant les caractéristiques suivantes : + sang chaud (endotherme) + qui allaite ces petits + généralement couvert de poils (excepté les cétacés et les pangolins) + dents différenciées et adaptées à son régime alimentaire + mode de reproduction qui est généralement placentaire ou marsupial avec une exception pour les monotrèmes (ponte dœufs) : + Le dentaire est constitué dun seul os + Loreille interne est rattachée à los dentaire

4 Quelques rappels sur la classe Mammalia Ces animaux sont apparus durant le Permo-Trias, dont la lignée exacte reste pour le moment assez floue et complexe à situer exactement, suivant la définition et les critères que lon applique au terme de Mammifères. Longtemps confinés à des niches écologiques restreintes et de taille modestes, sous la dominance des grands reptiles de lEre Secondaire (Dinosaures et autres reptiles marins, et aériens) Au début du Tertiaire suite à la disparition des grands reptiles, ils prennent leur essors et deviennent vite la classe dominante, en conquérant tous les milieux laissés vides par les reptiles. Dabord confinés aux milieu, continentaux, dès lEocène, apparaissent les premiers représentants des ancêtres des Cétacés, appuyant ainsi leur règne sur les mers et océans. Aujourdhui bien quayant un nombre despèces restreint par rapport à dautres classes danimaux, ce sont les seuls qui occupent lensemble des niches écologiques : De nombreuses adaptations sont apparues, depuis les premiers mammifères en fonction du milieu, du climat, et de diverses contraintes environnementales. La dentition est généralement adaptés suivant lordre auxquels appartient lindividu et montre ainsi de nombreuses particularités propres aux mammifères.

5 Mammifères placentaires Rongeurs Cétacés Proboscidiens Carnivores Chiroptères Artiodactyles

6 MAMMIFERES MONOTREMES (echindé et ornithorynque pondant des œufs pour ces derniers). echindé ornithorhynque

7 MAMMIFERES MARSUPIAUX sarigue diable de Tasmanie opossum (Amérique du Nord) Kangourou roux (Australie)

8 Marganucodon 10 a 12 cm Trias Pays de Galles Mammifère Triassique

9 Megazostrodon 10 a 12 cm Jurassique inférieur Afrique du Sud dent triconodonte Mammifères Jurassique Henkelotherium 10 a 12 cm Jurassique supérieur Portugal dent triconodonte

10 Eomaia Crétacé inférieur Liaoning (Chine) dent tricupsidé Mammifères Crétacé

11 DEFINITION DES DENTS ET VOCABULAIRE

12 Une dent est un organe enveloppé d'os, dur, blanchâtre, généralement composé : 1)d'une couronne libre 2) d'une ou plusieurs racines implantées dans la cavité buccale, plus particulièrement dans l'os alvéolaire des os maxillaires ou mandibulaires. destiné notamment à couper et à broyer les aliments avant lingestion. DEFINITION DUNE DENT Maxillaire = mâchoire supérieure (rattachée au crâne) et Mandibule = mâchoire inférieure

13 CONSTITUTION DES DENTS

14 La dent est constituée d'une matière poreuse très dense appelée ivoire. La couronne est recouverte d'une couche d'émail, la racine s'emboîte dans l'alvéole de la mâchoire. Le cément entoure le collet et cimente la dent à l'alvéole, chez les dents complexes il s'insinue dans les replis dentaires. CarnivoreRuminantRongeur

15 Schéma dune molaire humaine

16 Implantation de la dent Les dents sont implantées dans les alvéoles de la mâchoire, par le biais dune ou plusieurs racines, suivant le type de dents : + Une racine unique pour les incisives et les canines + Deux racines ou plus pour les prémolaires et les molaires Incisive Canine Prémolaire Molaire

17 Positionnement des dents : Les dents sont implantées sur des demi-mâchoire inférieure et supérieure. On parle alors de côté. gauchedroit

18 Pour la dentition de lait on a la formule suivante : Inférieure 3 : 3 J + 1 Dc + 4 D Supérieure 3 : 3 J + 1 Dc + 4 D Liste des abréviations de la dentition lactéale J = Incisive de lait Dc = Canine de lait D = Prémolaire de lait Chez les mammifères ayant une dentition Hétérodonte il existe une dentition de lait (que lon nomme déciduale ou lactéale) remplacée par une dentition définitive.

19 Seuls les mammifères possèdent des dents jouant un rôle particulier, les autres groupes de vertébrés ont pour la plupart (à quelques exceptions prêt) des dents ne jouant pas de rôle spécifique (agripage, déchiquetage, broyage). Exemple : Chez les crocodiles, les dents sur un même individu nont pas de forme spécifiques elles ont toutes une forme conique et ronde à la base, utilisées pour attraper soit un poisson, soit un animal terrestre. Une différence existe bien dune espèce à lautre, mais pas au sein dun seul individus comme cest le cas chez les mammifères, avec des dents spécialisées : Incisives, Canines, Prémolaires, et Molaires. Les dents de mammifères dans le règne animal

20 Cest lorgane qui se conserve le mieux dans les sédiment par la nature de celle-ci (robustesse, petite taille). Cette conservation est nettement appréciable dans létude des faunes de mammifères, les dents et plus principalement les prémolaires et les molaires permettant dobtenir un grand nombre de paramètres sur lanimal : + son régime alimentaire et donc son mode de vie, prédateurs ou proies + son groupe taxinomique et phylogénétique, + parfois son état de santé + son âge Les autres parties dont les os, poils, ne se conservant que rarement (légèreté, porosité, taille plus importante) en se désagrégeant ou nétant pas assez caractéristique dun groupe particulier. PARTICULARITES

21 DETAIL DES DENTS Comme nous lavons vu les mammifères ont un assez large panel de dents, ayant des fonctions particulières plus importants que les autres groupes de vertébrés. Nous allons détailler les différents types de dents et leurs rôle respectif.

22 LES DIFFERENTES DENTS Incisives Canines Prémolaires Molaires Que lon nomme I Que lon nomme C Que lon nomme P Que lon nomme M Racine complexe Racine simple

23 Schéma dune mâchoire inférieure (Carnivora) positionnement des dents sur celle-ci

24 INCISIVES Rôle et nombres Que lon nomme en abrégé I Entre 2 et 3 par côté Chez lhomme est sont au nombre de deux par côté, et en tout 8. Dans une formule dentaire complète elle sont : de trois par demie mâchoire Elles servent à couper ou trancher les aliments Chez les Proboscidiens (éléphants), la défense est lallongement de lIncisive

25 CANINES Rôle et nombres Ce sont des dents surtout présentent chez les animaux à régime alimentaire carnivore ou omnivore. Lorsque ces dents sont absentes entre les incisives et les prémolaires, on parle de diastème ou de barre pour signifier un vide, ex.: Rongeurs et sont alors situées entre les incisives et les molaires, en temps normal elles sont entre les incisives et les prémolaires. Arrachage de la nourriture Que lon nomme en abrégé C Groupe ayant des canines développées : Lion, Tigre, Lynx, Chat, Chien, Loup (Carnivores) et Ours, Singes, Humains, Cochons (Omnivores)

26 CANINES Que lon nomme C Dans une formule dentaire complète elle sont : Une par demie mâchoire La tradition fantastique attribue des dent pointues aux vampires pour sucer le sang. Elles sont absentes chez la plupart des espèces herbivores. Elles servent à arracher la nourriture chez les carnivores (par exemple les chats). On les appelle parfois les crocs. Les canines tirent leur nom du mot latin : canis = le chien. Exception chez les Talpidae (Insectivores) qui possèdent deux racines.

27 Crâne de rongeur montrant un diastème (absence de plusieurs prémolaires entre les molaires et les incisives)

28 PREMOLAIRES Rôle et nombres Dans une formule dentaire complète elle sont : Au nombre de 4 par demi-mâchoires, elles ont pour fonction de préparer les aliments avant d'arriver aux molaires. Que lon nomme en abrégé P Entre 1 et 4 suivant les genres et espèces Effectuer un pré écrasement des aliments

29 MOLAIRES Rôle et nombres Que lon nomme en abrégé M Dans une formule dentaire complète elle sont : de trois chez les placentaires et de quatre chez les marsupiaux. Elles servent à écraser la nourriture, notamment les graines. En latin mola = meule Le dessin de la surface occlusale de leur couronne varie suivant le régime alimentaire et les mouvements prédominants de la mandibule. Il serait « leffet dune réaction à lexcitation fonctionnelle se produisant au cours des générations successives » (R. Anthony, 1935).

30 MOLAIRES Molaire supérieure dun Suidae dAnjou (bunodonte) Pseudarctos bavaricus (Contres, 41) sécodonte Que lon nomme M Carnivore sécodonte Omnivore bunodonte

31 dents de Carnivores : Les dents carnassières sont destinées à "déchirer" la viande. Elles sont notamment une des caractéristiques de l'ordre des Carnivora et des Creodonta où la dernière prémolaire supérieure (P4) et la première molaire inférieure m1 forment une paire de dents carnassières. CarnivoresCréodontes En systématique les Carnivores sont différenciés des Créodontes, par lemplacement fixe des dents carnassières (p4 / m1). Les autres caractères différenciant les Créodontes, sont leur cerveau plus lisse des griffes bifides, une tête plus allongée, un corps moins bien articulé que les carnivores, cet ordre sest éteint au Miocène.

32 mâchoire cheval Chez certains mammifères, les prémolaires marquent une tendance délargissement et ainsi adopter la forme des molaires. On parle alors de processus de molarisation. Un cas typique les Chevaux, qui se nourrissant dherbacés riches en silice, permette de répartir lusure et la surface masticatrice sur lensemble des dents (Prémolaires et Molaires). SupérieureInférieure

33 Lorsque les dents sont différenciées, la dentition est dite hétérodonte. Parfois comme chez les Cétacés ou les Édentés, les dents sont toutes semblables la dentition est alors dite isodonte. isodonte hétérodonte

34 Chez les Isodontes la dentition de lait ne se montre pas (édentés), ou elle est persistante par suite de l'atrophie de la deuxième dentition (Cétacés). Le nombre de dents est variable chez les Isodontes et peut atteindre par exemple le nombre de 240 dents chez les Dauphins.

35 Une molaire de Bœuf est : Hypsodonte Quadrituberculée Sélénodonte En résumé une molaire se définit par trois caractères types. Exemple : Croissance continue et haute Quatre crêtes Les crêtes ont une forme de lune Caractéristiques dune dent

36 FORMULE DENTAIRE

37 Chez les mammifères Placentaires (Euthériens), les plus anciens, la formule dentaire normale est la suivante comportant au total : 44 dents (Exemple le porc domestique) I3 + C1 + P4 + M3 i3 + c1 + p4 + m3 X 2 demie-mâchoire supérieure demie-mâchoire inférieure 11 dents 22 dents 44 Cependant chez la plupart des mammifères fossiles ou actuels, cette formule maximum nest pas atteinte, et est bien souvent nettement inférieure : Exemple : 32 chez les humains en comptant les dents de sagesse (3ème molaire), 28 pour les individus ne les ayant pas développées. Incisive 2 + Canine 1 + Prémolaire 3 + Molaire 2 : x 4 demie mâchoires = 32 dents

38 I3 + C1 + P4 + M4 i3 + c1 + p4 + m4 X 2 demie-mâchoire supérieure demie-mâchoire inférieure 12 dents 24 dents 48 lexception qui confirme la règle : Les marsupiaux (sous-classe) qui possèdent quatre molaires au lieu de trois chez les placentaires. M4M3M2M1

39 CROISSANCE DES DENTS

40 3) Dents à croissance continue 1)Dents à croissance limitée : Brachyodonte 2) Dents à croissance prolongée : Hypsodonte

41 Importante évolution des dents : les mammifères plus évolués possèdent un type de molaire dit « tribosphénique » (de tri = trois (3 pointes)) 2 Ce qui permet le broyage daliments, et plus uniquement de les cisailler, comme cétait auparavant le cas chez les premiers mammifères. 1 3 Un autre point est l'évolution d'un émail plus résistant dit "émail décussé" (formé de plusieurs couches de fibres entrecroisées au lieu d'une unique couche de fibres radiales) chez tous les grands mammifères paléocènes et chez les rongeurs.

42 Importante évolution des dents : Un autre point est l'évolution d'un émail plus résistant dit "émail décussé" Ce dernier est formé de plusieurs couches de fibres entrecroisées au lieu d'une unique couche pour les fibres radiales On retrouve ce modèle dentaire, chez tous les grands mammifères paléocènes et chez les rongeurs.

43 Taille des dents Les dents inférieures et supérieures se distinguent par leur taille. Les supérieures étant plus grosses et plus carrées que les dents inférieures ayant une forme plus rectangulaire et étroite. Les dents supérieures profitant peux être dun effet de puissance de pression lié au poids du crâne (plus lourd) que la mâchoire inférieure.

44 FONCTION DES DENTS

45 Fonction des dents (1/3) : La fonction la plus évidente est liée à lalimentation, elle peux cependant jouer dautres rôle : + Attribut sexuel (chez certains Cervidae ou Tragulidae) on parle aussi de dimorphisme sexuel lorsque les dents des mâles plus grandes et qui sont aussi présentent chez les femelles. Chez les chevrotains (ruminant sans bois) aquatiques, les mâles disposent de canines supérieures saillantes, alors quelles sont minimes chez les femelles. Canine supérieure

46 Fonction des dents (2/3) + Outil Exemple : 1) Défenses déléphants : Incisives utilisée pour déterrer ou faire tomber des végétaux 2) Morse se servant de leur défense pour monter sur la banquise et dénicher ses proies.

47 Fonction des dents (3/3) + Arme Exemple : Tigre à dents de sabre

48 Théorie de la fusion dentaire théorie édifiée dans la seconde moitié du XIXe siècle en France Gaudry (1878) en Allemagne Giebel (1855) et Röse (1891) EVOLUTION DES MOLAIRES

49 Différents stade évolutif des molaires ProtodonteTriconodonteTrituberculaireQuadrituberculaire

50 Molaires protodontes à une seule pointe, tubercule unique. Vue occlusale Stade Protodonte

51 Vue occlusale Stade Triconodonte Molaires triconodontes à trois tubercules alignés.

52 Vue occlusale Stade Trituberculaire Trois tubercules en triangle

53 Vue occlusale Quadrituberculaire Apparition du talonide Quatre tubercules avec développement du talonide

54 CRÊTES DENTAIRE Comme dans toute science, un vocabulaire spécifique est indispensable pour sexprimer et se comprendre. Cette terminologie sert à aborder le problème de description et de détermination. Trigone, Protocone, Métacone = Tout ce qui se termine par ONE est un vocabulaire lié aux dents supérieures Trigonide, Protoconide, Métaconide = Tout ce qui se termine IDE est un vocabulaire lié aux dents inférieures

55 Les premières dents de mammifères sont simples, une seule crête, et lémail est peu évolué (émail primitif). Un émail plus évolué apparaîtra au Paléocène (émail décussé). Lévolution des molaires va seffectuer par laccroissement de taille, dabord mono cuspide, elles vont avoir tendance à sélargir pour former le trigone (molaire supérieure), et le trigonide (molaire inférieure). pour occuper le maximum despace (surface masticatrice), par lajout progressif de crêtes, puis dun talon (molaire supérieure), et talonide (molaire inférieure), pour occuper une surface masticatrice plus large. Seuls les Multituberculés (groupe éteint Trias - Paléocène), ne possèdaient pas de molaires supérieures trituberculées.

56 Molaire supérieure Molaire inférieure

57 Molaire supérieure ps = parastyle - pa = paracône - p = paraconule pr = protocône - ml = métaconule - me = métacône ms = métastyle - h = hypocône Molaire inférieure pa = paraconide - pr = protoconide - me = metaconide h = hypoconide - en = entoconide - hyd = hypoconulide

58 TYPE DENTAIRE

59 Type bunodonte omnivore ou frugivore (Suidae, Primates)

60 Molaires chez les Chimpanzés, de type Bunodontes Ici il s'agit d'une mâchoire supérieure droite P3 à M3

61 Type sécodonte Mâchoire supérieure gauche de Chien de Secos en Grec = cloison

62 Type lophodonte Lophos = aigrette

63 Type Sélénodonte (régime c) Sélénodonte de Sélène = Lune Cervus elaphus (Cerf elaphe)

64 TYPES INTERMEDIAIRES

65 Type Bunosélénodonte (régime Carnivore) La bunosélénodontie (Famille des Dacrytheriidae) correspond à un grade adaptatif préfigurant la sélénodontie. Cette sélénodontie, caractérisée par la développement de crêtes allongées sur les tubercules, sapplique à des animaux plus franchement folivores ou se nourrissant de denrées de nature plus fibreuse.

66 Type Lopho bunodonte (régime Herbivore)

67 Type Lopho sélénodonte (régime Herbivore) Equidae Genre : Anchitherium

68

69 TYPE DE DENTITION PAR ORDRE

70 Périssodactyles Artiodactyles Rongeurs Lagomorphes Chiroptères Carnivores Primates Proboscidiens Insectivores Xenarthes Pholidotes Cetacea Mysticeti (fanons) Odotonceti (dents) orques, dauphin ORDRE lion, ours, tigre, chat, chien chauves-souris lapin, lièvre rat, souris, castor, ragondin cochon, vache, bison chevaux, tapirs, rhinocéros gorille, chimpanzé, homme éléphant, daman hérisson, musaraigne pangolin paresseux baleines SOUS-ORDREEXEMPLE DANIMAUX Type de dents Sécodonte Triconodonte Lophodonte Sélénodonte et bunodontes Lophodonte Bunodonte Lophodonte Lame cornée Unicupsidée

71 Différents types dentaires chez les mammifères réparti par Ordre

72 LES DENTS EN PALEONTOLOGIE

73 Les Marsupiaux : Formule dentaire particulière, qui possèdent une quatrième molaire (unique dans la classe des Mammifères). Petite histoire : En 1805 Georges Cuvier, observant un squelette quasi complet provenant des exploitations de gypse de la butte Montmartre, compris que le squelette de lanimal quil avait entre les mains était une Sarigue (groupe quil avait auparavant étudié sur des spécimens actuels provenant dAmérique du Nord) et sur lequel est présent quatre molaires unique dans la classe des Mammifères. Afin de démontrer la véracité des dires à ses collègues de lépoque, il entrepris un dégagement devant eux, du plastron afin dy trouver les Os Marsupiaux (OM). Lexpérience réussit, ainsi naquit ce jour lanatomie comparée ! à Paris (France).

74 Squelette de Sarigue étudiée par Georges Cuvier (spécimen trouvé à Montmartre, Paris)

75 CAS CONCRET LEVOLUTION DES EQUIDES Cette évolution sopère sur trois axes : 1)Augmentation de taille 2)Membres passant dartiodactyles à périssodactyles 3)Dents du régime folivore, passant au régime herbacé au Miocène (brachyodontie à lhypsodontie)

76 Eohippus (Amérique du Nord) et Hyracotherium (Europe) Eocène sup (-40 Ma) à l'Oligocène (-30 Ma)

77 Miohippus (Oligocène moyen à supérieur) Formes "transitoires" qui ne se distinguent de Mesohippus que par des différences mineures notamment au niveau des os du tarse.

78 Merychippus (Miocène)

79 Pliohippus (Miocène sup et Pliocène)

80 Equus (milieu du Pliocène (-2,5 Ma) à l'actuel) Molaire hypsodonte

81 ANNECDOTES

82 Cette expression, qui est employée lorsqu'une personne a les dents de devant écartées, pourrait provenir du fait que cet écart est souvent provoqué par la succion du pouce chez l'enfant. Or, sucer son pouce pour un enfant est une recherche du bonheur qu'il ne retrouvera d'ailleurs jamais ! Une autre explication indique que pendant les guerres napoléoniennes et après, pour charger leur fusil, les soldats devaient couper avec leurs incisives la charge de poudre qui était stockée dans un emballage en papier. Il fallait donc de bonnes dents. Des dents manquantes ou trop écartées étaient un motif de réforme. Le bonheur ! DENTS DU BONHEUR

83 La denture d'un animal est l'ensemble de ses dents. Elle est en général caractéristique du régime alimentaire de l'espèce animale et de son ordre phylogénétique. La dentition est le processus de mise en place de la denture. la croissance et l'éruption des dents à travers la gencive, et, plus particulièrement leur mise en place sur l'arcade. LEXIQUE

84 INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES Disponible à ladresse Internet suivante : Tableau de la dentition des mammifères par ordre Quizz PDF de

85 CONCLUSION Ce diaporama est le fruit dun travail personnel, nétant quamateur, il est possible que des erreurs se soient glissées dans le présent document. Je vous serais gré de men faire part afin dapporter les corrections adéquates. Document présenté le samedi 20 juin 2009 à la réunion de lAssociation : GERMC régie par la loi 1901 Site Internet du Germc : Pour me contacter : Jean-François LHOMME


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