UE de Biologie Animale Licence 1ère année TD Plan d’organisation des Métazoaires

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Métazoaires? animaux multicellulaires groupe monophylétique hétérotrophes caractères dérivés propres: présence de collagène et méiose grande diversité de formes « Schéma général » d’organisation = plan d’organisation Ce sont des animaux multicellulaire d’où la notion de règne animale. Ils forment un groupe monophylétique c’est-à-dire qu’ils sont tous les descendants d’un ancêtre commun. Ils sont tous hétérotrophes cad qu’ils obtiennent l’énergie et le carbone qui leur sont nécessaires à partir des produits des autotrophes photosynthétiques (organismes qui captent l’énergie solaire grâce à la photosynthèse et synthétisent les composés organiques à partir du carbone inorganiques (CO2)) Ils présentent un certain nombre de caractères dérivés propres, dont entre autres, la présence de collagène (trame fondamentale de la matrice extracellulaire) et le fait que la méiose donne directement des gamètes et non des spores. Les métazoaires présentent une très grande diversité de formes, que l’on peut ramener à un nombre plus réduit de « schéma générale d’organisation ». Chaque schéma étant ce que l’on appelle un plan d’organisation. Dans la classification traditionnelle, la catégorie de la classification qui correspond à un plan d’organisation donné est l’embranchement et donc un embranchement est un groupe monophylétique caractérisé par un plan d’organisation donné. EMBRANCHEMENT

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Les critères de classification des plans d’organisation sont principalement des critères ontogénétiques (basés sur le type de dev embryonnaire) et des critères morphologiques. L’arbre simplifié représenté ici donne un aperçu des groupes que nous étudierons et de leur phylogénie. Chaque branche correspond à une division importante. Critères de classification ?

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Notion 1 : Symétrie radiaire vs. Symétrie bilatérale Les métazoaires se divisent selon le plan de symétrie en animaux à symétrie radiaire (Cnidaires) et en animaux à symétrie bilatérale. La symétrie radiaire passe par un axe de symétrie central au milieu de l’animal, c’est pour cela qu’on peut parler également de symétrie axiale alors que la symétrie bilatérale est une symétrie à deux cotés. Un animal, possédant une symétrie bilatérale, présente non seulement une face dorsale et une face ventrale mais aussi une tête (région antérieure), une queue (région postérieure), un coté gauche et un coté droit. La symétrie d’un animal s’accorde généralement avec son mode de vie. Ainsi, beaucoup de radiaires sont sessiles (fixés à un substrat) ou planctoniques (dérivant ou nageant faiblement) et possèdent une symétrie qui leur permet d’entrer en contact avec leur environnement par toutes les parties de leur corps. Par contre, les animaux plus actifs sont généralement bilatéraux. La symétrie ne constitue pas à elle seule un critère infaillible puisque certains animaux sont passés d’une symétrie bilatérale à une symétrie radiaire , adaptation qui leur a permis d’accéder à un mode de vie plus sédentaire (étoile de mer,embranchement des échinodermes, symétrie radiaire pentamérique) Symétrie radiaire Symétrie bilatérale = symétrie axiale

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Notion 2 : Diploblastiques vs. Triploblastiques Distinction entre diploblastique et triploblastique. Au cours du développement embryonnaire, pendant la gastrulation, les cellules de l’embryon s’organisent en feuillets. En règle générale, ces feuillets embryonnaires concentriques formeront les différents tissues et organes. L’ectoderme, feuillet qui recouvre l’embryon, devient la couche externe de l’animal et dans certains cas, le système nerveux central. L’endoderme, feuillet embryonnaire profond, tapisse l’intestin primitif= archentéron, et donne naissance entre autres au revêtement intérieur du tube digestif et à ses glandes annexes, comme le foie et le pancréas. Les animaux de quelques embranchements comme les cnidaires ne produisent que ces 2 feuillets embryonnaires; on les qualifie de diploblastiques. Tous les autres Eumétazoaires sont triploblastiques car ils possèdent un 3ème feuillet embryonnaire, le mésoderme, situé entre l’ectoderme et l’endoderme. Le mésoderme donne naissance aux muscles et aux autres organes situés entre l’intestin et le revêtement externe de l’animal. Diploblastique (2 feuillets embryonnaires) Triploblastique (3 feuillets embryonnaires)

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Notion 3 : Acoelomates, Pseudocoelomates vs. Coelomates Chez les triploblastiques, l’existence ou non d’une cavité interne creusée dans le mésoderme (le coelome) permet de distinguer trois groupes. Les Acoelomates (ténia= vers solitaire de embranchement des plathelminthes, vers plat) qui sont caractérisés par l’absence de cavité interne. Sur le schéma (coupe transversale) on retrouve bien les trois feuillets embryonnaires (ectoderme à extérieur, endoderme formant le tube digestif et le mésoderme entre les deux) Les Pseudo-coelomates (ascaris, embranchement des nématodes, vers rond) qui sont caractérisés par la présence d’une cavité interne qui n’est pas un coelome car pas de creusement dans le mésoderme mais cavité qui provient de la cavité primitive de la blastula =blastocoele. On note sur ce schéma que la cavité interne est bordée par le mésoderme vers l’extérieur et par l’endoderme à l’intérieur. Les coelomates ( lombric= vers de terre, embranchements des annélides) possèdent un véritable coelome où le mésoderme entoure entièrement la cavité interne. Acoelomate Pseudocoelomate Coelomate

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Notion 4 : Deutérostomiens vs. Protostomiens anus bouche archentéron archentéron Parmi les triploblastiques coelomates , on peut distinguer les deutérostomiens et les protostomiens. La distinction entre deutérostomiens et protostomiens (proto=premier, deutéro=second ,stomum= bouche) est basée surl’origine de la bouche lors du developpement embryonnaire. Chez les protostomiens, la bouche dérive du blastopore qui est la 1ère ouverture qui apparaît au stade gastrula et l’anus est une néoformation. Chez les Deutérostomiens, la dérive d’une ouverture qui apparaît plus tard dans le développement (néoformation) et c’est l’anus qui dérive du blastopore. blastopore bouche blastopore anus Protostomien Deutérostomien

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Notion 5 : Hyponeuriens vs. Epineuriens Dorsal Système nerveux La position du cordon nerveux par rapport aux tubes digestifs permet de définir les hyponeuriens qui ont un cordon nerveux ventral (= protostomiens) et les épineuriens qui ont à l’inverse un cordon nerveux dorsal (=deutérostomiens). Ventral Epineuriens Hyponeuriens

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Notion 6 : Métamérisation Un métamère Métamérie La métamérisation, c’est-à-dire l’organisation du corps en une succession de segments, les métamères est également un caractère important de certains plans d’organisation. Exemple: Lombric

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Organisation pratique intervenants: T. Dolique, JP. Bordes (E. Roux) 4 séances : - 23, 24, 25 février - 2, 3, 4 mars - 9, 10, 11 mars - 16, 17, 18 mars

La présence aux TD est obligatoire UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Déroulement des séances Le TD se déroule sur 4 séances de 2h Étude et dessin de différents exemples de plans d’organisation des Métazoaires Les étudiants travaillent par binôme, dont la composition doit être la même pour toutes les séances La présence aux TD est obligatoire

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Matériel mis à disposition loupes binoculaires microscopes préparations (lames) fiches documentaires par embranchement fiche de consigne et d’objectif ressources numériques (ordinateur portable) Matériel à amener matériel de dessin : papier non quadrillé A4, crayon, règle... blouse (facultatif) trombone ou chemise pour assembler les dessins par binôme Les polys mis à disposition durant le TD doivent être rendus à la fin de la séance, les lames remises à leur place, les paillasses rangées.

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Objectifs À la fin des séances, vous devez : connaître les principales caractéristiques des principaux plans d’organisation  savoir reconnaître les types de préparations vues en TD (y compris celles que vous n’avez pas dessinées) savoir en identifier les structures

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Évaluation séance de passage à l’oral : Lors de la 3ème séance, les étudiants feront une séance d’une heure de passage à l’oral de reconnaissance de photographies de préparation (non notée) contrôle continu : Une note sera attribuée aux dessins, que vous rendrez à la fin de la dernière séance  Lors de la dernière séance, vous aurez à reconnaître et commenter une lame, ce qui sera noté La moyenne de ces 2 notes constituera la note de contrôle continu examen final : reconnaissance, annotations et commentaires de photographies de préparation.

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires pour les dessins Indiquez vos noms sur chaque feuille Indiquez pour chaque dessin le titre de la préparation et le grossissement ex : coupe transversale d’alevin de truite, x 40 méduse in toto, loupe binoculaire Faites des dessins suffisamment grands Écrivez lisiblement et proprement Faites des légendes claires : flèches droites, précises, ne se coupant pas

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UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Rappel 1 : Calcul du grossissement Oculaires Objectifs oculaires objectif Grossissement total 10x 40 400x 100 1000x 7x 700x Le grossissement total du microscope est le produit du grossissement de l’objectif multiplié par le grossissement de l’oculaire. Ainsi, un objectif 40x avec un oculaire 10x fournit un grossissement total de 400.

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Rappel 2 : système de référence 3 axes de référence: l’axe vertical (= axe rostro-caudal) l’axe horizontal (= axe droite-gauche) l’axe sagittal (= axe dorso-ventral) Ces 3 axes définissent 3 plans: sagittal (sépare la moitié droite et gauche du corps) frontal ou coronal (sépare le corps en une partie avant et arrière) transversal, horizontal ou axial (sépare le corps en une partie antérieur et postérieur)

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Rappel 2 : système de référence Biologie animale Coupe sagittal Coupe transversal Coupe frontal Anatomie

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Méduses

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Ascaris (Ascaris lumbricoides)

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Lombric = Ver de terre (Lumbricus terrestris)

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Néréis (120 espèces)

Néreis (coupe transversale épaisse) A : Cirre dorsal B : Notopodes C : Soies D : Neuropodes E : Cirre ventral

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Huître

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Alevin de truite

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires Embryon de souris

UB2 UFR SdV UE Biologie Animale E. Roux/T.Dolique Plan d’organisation des Métazoaires TIPHAINE DOLIQUE INSERM U862_ Équipe F. Nagy Laboratoire de physiopathologie des réseaux neuronaux médullaires (Institut François Magendie) E-mail: tiphaine.dolique@ens.fr