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L'arbre de l'évolution

Evolution du squelette

Evolution de l'appareil urogénital

Evolution de l'appareil circulatoire


 



Evolution du squelette

 

Chez les Unicellulaires

Chez les Invertébrés

Chez les Vertébrés

L'origine embryonnaire

Le squelette axial

Le squelette appendiculaire

Le squelette céphalique

Le squelette axial

Le premier squelette axial est la chorde. Présente en totalité chez les Agnathes, elle régresse au fur et à mesure de l'évolution, jusqu'à disparaître (elle reste visible chez les embryons). Elle est remplacé par un squelette axial secondaire composé de vertèbres.
Chez les Poissons on peut déjà observer une certaine régression. Ainsi la chorde des Sélaciens présentent un pincement au niveau de chaque vertèbre. Au niveau des Amphibiens elle est soit restreinte à être en position intervertébrale soit présente au centre la vertèbre. Chez les jeunes Mammifères elle compose les disques intervertébraux mais disparait chez l'adulte.

Les vertébres sont composées de plusieurs pièces qui s'appliquent contre la chorde :

- deux pièces dorsales forment un arc en délimitant le canal rachidien qui contient la moelle épinière. C'est l'arc neural.
- deux pièces ventrales forment un arc emprisonnant l'aorte. C'est l'arc hémal. Ces pièces peuvent porter des appendices, les apophyses et les côtes. La zone de soudure des deux pièces dorsales de l'arc neural s'appelle l'épine neurale (c'est celle que l'on sent en passant la main sur le dos). Cette épine neurale, ou neurapophyse, sert de soutien aux muscles du dos ainsi que de support à la nageoire dorsale chez les Poissons. L'arc hémal est rarement complet (il n'y a pas soudure des pièces).
- la fusion de ces pièces entre-elles forme un centre vertébral qui prend la place de la chorde (celle-ci peut persister en partie). Il se compose entre autre d'un hypocentre et d'un pleurocentre.

Le centre vertébral disparait secondairement chez les Dipneustes et les Chondrostéens où il ne subsiste que les arcs. A partir des Amphibiens l'évolution du centre va permettre de distinguer la lignée Batracomorphe (qui donnera les anoures) où l'hypocentre domine et la lignée reptilienne où le pleurocentre domine.

L'arc neural possèdent plusieurs surfaces d'articulations. Une de celle-ci, la zygapophyse, permet, à partir des tétrapodes, d'articuler les vertèbres entre elles. Chez les Poissons cette articulation n'existe pas encore, ce sont des ligaments qui rattachent les vertèbres entre-elles et qui fournissent une certaine élasticité à la colonne vertébrale. Cette particularité est d'ailleurs employée dans la nage des poissons (grossièrement ils se plient alternativement dans le sens de la longueur , l'élasticité raméne la colonne dans l'axe sans effort).

Vertébre de Mammifère (Source BioDidac)

L'arc hémal n'est présent en totalité que dans la région caudale des poissons (et de certains reptiles). On distingue ainsi uniquement deux régions dans la colonne vertébrale des Poissons : la région troncale où les arcs hémaux sont incomplets et la région caudale où ils sont complets. Le nombre de ces régions augmente avec l'évolution. L'apparition de membres locomoteurs a nécessité une consolidation de la ceinture pelvienne avec la colonne vertébrale. C'est au niveau de la région sacrée qu'à lieu cette liaison. Les Amphibiens ont ainsi une région présacrée, une région sacrée (constituée d'une seule vertébre sacrée) et une région caudale. Les Reptiles et les Oiseaux ont deux vertébres sacrées mais aussi une région cervicale qui permet la mobilité du cou. On distingue donc la région cervicale, dorsale, sacrée puis caudale. On peut noter que les oiseaux présentent un synsacrum qui est la soudure des vertèbres de la région sacrée et caudale avec la ceinture pelvienne (ce qui consolide le tout). Enfin les Mammifères présentent 3 vertèbres sacrées et une subdivision de la région dorsale en vertèbres thoraciques et vertèbres lombaires.

C'est entre deux vertèbres que se placent le départ des côtes. Les côtes n'existent qu'à partir des Poissons (les arètes sont des formations d'origine conjonctives). A partir des Amniotes les côtes se rejoignent au niveau du sternum pour former une cage thoracique. Les Stégocéphales portent une paire de côtes par vertébre, mais plus l'animal sera évolué plus les côtes seront localisées à une région particulière de la colonne vertébrale (notamment les régions dorsale ou thoracique et la région sacrée). Les oiseaux et les Rhyncocéphales ont des côtes possédant une apophyse incinée, support des muscles du vol.

Le sternum apparait chez les Amphibiens. Bien qu'il soit d'origine paire il ne subsiste chez l'adulte qu'une pièce ventrale en position centrale au niveau thoracique. Dès les reptiles, les côtes s'y attachent. Chez les oiseaux une expansion du sternum, le bréchet, offrent aux muscles du vol une plus grande surface d'appui.Atlas d'un amphibien (Source BioDidac)

La liaison entre le crâne et la colonne vertébrale va déterminer la mobilité de la tête par rapport au reste du corps. Chez les Poissons le crâne est solidaire de la colonne, ce sont des ligaments qui le rattache à celle-ci. Chez les Amphibiens, la première vertèbre, l'Atlas, est creusée de 2 fossettes articulaires qui font face à 2 condyles occipitaux. L'emboitement permet un mouvement vertical de la tête. Chez les Amniotes le cou est mobile, une articulation important se fait entre l'atlas et le crâne. L'atlas a perdu son corps vertébral, il est percé d'un orifice par lequel passe une extension de la seconde vertèbre (axis) qui s'articule avec le condyle occipital du crâne. Chez les mammifères ce sont deux condyles et deux fossettes qui interviennent dans l'articulation.

 

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