Les principaux embranchements de la vie sousmarine Emmanuel

Les principaux embranchements de la vie sous-marine Emmanuel Bernier

La photosynthèse • • Un besoin vital : l’échange de matière et d’énergie (= alimentation ou trophisme) Molécules organiques « CHONP » Photosynthèse chlorophyllienne : • = synthèse de matière organique endogène • = autotrophie pour le carbone • = production primaire • = végétal • 6 CO 2 + 6 H 2 O + Elumineuse C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 Écologie : lumière, profondeur, calcaire

Les végétaux marins unicellulaires -900 Ma Phytoplancton : diatomées, dinoflagellés Symbiotiques : zooxanthelles, zoochlorelles unicellulaires (selon les pigments utilisés pour la photosynthèse) rouges : algue à crochets, coralline, lithophyllum algues brunes : rissoella, padine, cystoseire (rouge !) -800 Ma vertes : acétabulaire, codium, caulerpe, halimède tissus non différenciés un corps (thalle) pigmenté, siège de la photosynthèse plantes posidonies, cymodocées, zostères -55 Ma tissus différenciés feuilles, tige, vaisseaux, racines

Les thallophytes (algues) • • • Principal producteur primaire de la planète (110 GTC/an versus 60 pour les végétaux terrestres) rôle fondamental dans l’absorption du CO 2 Premier maillon de la chaîne alimentaire marine (phytoplancton) Le thalle est l’appareil végétatif (réactions physiologiques) – flotteurs (sargasses, laminaires, kelp) – calcification La base sert à la fixation (haptères), pas à l’alimentation Reproduction sexuée (gamètes) ou asexuée (émission de spores, bouturage) fronde stipe base (crampons, haptères)

Utilisation des algues • • Alimentation – humaine : consommation directe, gélifiants, stabilisants – animale : farines Agriculture : amendement les sols acides (maërl), engrais Pharmacie : anticoagulants, vitamines, oligo-éléments Cosmétique : gélifiants, émulsifiants

Les algues et la lumière Photophiles / Sciaphiles : • Algues vertes : généralement près de la surface • Algues brunes : succession d’espèces en fonction de la profondeur • Algues rouges : utilisation des radiations vertes de la lumière solaire plus profondes

Algues vertes Codium fragile Halimeda tuna Codium bursa Acetabularia acetabulum

Algues brunes Dictyota dichotoma Padina pavonica Cystoseira sp. Rissoella verruculosa

Algues rouges Corallina elongata Peyssonnelia sp. Sphaerococcus coronopifolius Asparagopsis armata

Le coralligène • • • Mécanisme comparable aux récifs coralliens Bio-construction végétale (algues calcaires : halimède, udotée, peyssonnelia, mésophyllum, pseudolithophylum, …) et animale (madrépores, bryozoaires) Destructeurs : cliones, lithophages, vers Anfractuosités, habitats et microhabitats pour une faune abondante

Les algues encroûtantes du coralligène Lithophyllum incrustans Lithophyllum lichenoides Pseudolithophyllum expansum

Les porifères

Les porifères : caractéristiques générales • « porteurs de pores » • « Parazoaires » : pas de véritables tissus, les fonctions sont remplies par des cellules spécialisées • 2 couches de cellules (interne et externe) séparés par un milieu intérieur (mésoglée + cellules spécialisées) parcouru d’un réseau de canaux • Aucune symétrie • Très fort pouvoir de régénération • Exclusivement aquatiques : filtreurs actifs fixés • Des cellules caractéristiques : les coanocytes

Les porifères : schéma d’un choanocyte flagelle Filtrage très fin collerette Ressource abondante Peu de concurrence Mais Risque de colmatage en eau chargée Vacuoles digestives

Les porifères : autres cellules • Pinacocytes : constituent la tunique de l’éponge • Spicules : « squelette » de l’éponge • Cellules spécialisées : • Production de gamètes • Métabolisme • Sécrétion des spicules, du collagène (spongine), de substances toxiques

Les porifères : types d’organisation os po ascon sycon leucon

Les porifères : écologie • Biotopes : • Toutes profondeurs • Filtreurs actifs pas besoin de courant grottes, … • Fixés : nécessitent un substrat • Micro-filtreur : eau peu chargée • Défenses : spicules, toxines • Impliqués dans différentes symbioses (zooxanthelles, pagures) • Prédateurs : nudibranches, étoiles de mer

Les porifères : reproduction • Essentiellement asexuée : bourgeonnement + scissiparité • Sexuée : • Émission de spermatozoïdes (éponges fumantes) • Inhalation des spermatozoïdes par les ostioles • Fécondation dans « l’éponge maternelle » • Émission des larves par les oscules • Larves pélagiques fixation & métamorphose

Les porifères : exemples

Les cnidaires et les cténaires

Les cnidaires : caractéristiques générales • Cellules organisées en tissus • Diploblastiques = tissu interne et tissu externe séparés par une substance acellulaire : la mésoglée • 2 formes : polype (fixée) et méduse (libre) • Cavité gastrique ouverte par une bouche – anus (entourée de tentacules) • « Cnid » = ortie = urticant : cnidocyste • Pas de concentration des structures nerveuses et sensorielles

Les cnidaires : schéma général Mésoglée Bouche - anus Cavité gastrique Tentacule Endoderme Ectoderme Cavité gastrique Corps Endoderme Bouche - anus Mesoglée Ectoderme Disque pédieux Tentacules POLYPE MÉDUSE

Les cnidaires : schéma d’un cnidocyste Au repos Après activation

Les cnidaires : classification Emb. Classe Sous-Classe Cnidaires Hydrozoaires Scyphozoaires Anthozoaires (hydraires) (méduses) ( « animaux fleurs » ) Symétrie d’ordre 1 Symétrie d’ordre 4 Octocoralliaires Hexacoralliaires (gorgones) (anémones) Symétrie d’ordre 8 Symétrie d’ordre 6

Les cnidaires : écologie • Biotopes : • Presque exclusivement marins • Pélagiques : méduses, siphonophores (hydrozoaires libres) • Fixés : anthozoaires (filtreurs passifs courant) • Impliqués dans différentes symbioses (anémones) • Microphages (plancton, micro-particules) ou carnivores (anémones) • Essentiellement coloniaux (sauf méduses, cérianthes et anémones) • Prédateurs : tortues & poissons-lune (méduses), nudibranches (hydraires)

Les cnidaires : reproduction • Sexuée : larve pélagique fixation polype (hydres) ou colonie (octocoralliaires) • Asexuée : bourgeonnement + scissiparité (hydres, hexacoralliaires) • Alternance de cycle polype asexué – méduse sexuée (hydrozoaires & scyphozoaires)

Les cnidaires : exemples (1)

Les cnidaires : exemples (2)

Les cténaires • Diploblastiques comme les cnidaires (un tissu interne et un tissu externe séparés par la mésoglée) • Pélagiques • Corps ovoïde, mou et translucide • Une bouche, mais pas d’anus (pores excréteurs) • Ex : béroe, groseille de mer, ceinture de Vénus

Les crustacés

Les crustacés : caractéristiques générales • Arthropodes = pattes articulés • Métamérisation = répétition de segments • Tête (céphalon), Thorax (péréion), Abdomen (pléon) • Paires d’appendices biramés (spécialisation) • Exosquelette : carapace chitineuse (parfois calcifiée) croissance par mues • Yeux composés (arthropodes) • Succession de stades larvaires

Les crustacés : articulations

Les crustacés : anatomie externe

Les crustacés : spécialisation des appendices • Locomotion (nage, reptation) • Préhension • Alimentation • Mastication • Fonction sensorielle (antennes) • Respiration • Reproduction

Les crustacés : oxygénation / respiration La carapace empêche la diffusion cutanée nécessité de branchies :

Les crustacés : oxygénation / circulation Système circulatoire ouvert : Le cœur pompe le sang dans les branchies et le renvoie dans des lacunes pour alimenter les différents organes

Les crustacés : écologie • Biotope très diversifié selon les groupes : • Marin ou dulcicole • Pélagique (krill) • Benthique, d’abyssal à supra-littoral et terrestre • Impliqués dans différentes symbioses (nettoyage, anémones) • Détritivores et nécrophages, généralement nocturnes (Décapodes), Planctonophages (Cirripèdes), Parasites (Isopodes)

Les crustacés : reproduction • Généralement sexuée, mais … • Hermaphrodisme simultané (Cirripèdes) • Hermaphrodisme successif (Isopodes) • Cycles parthénogénétiques lorsque les conditions sont favorables (Daphnies) • Stades larvaires pélagiques Exemple du cycle vital de la langouste

Les crustacés : classification (principaux groupes) Emb. Ss-Emb. Classe Ordre Ss-Ordre Arthropodes Chélicérates Uniramés (araignées, scorpions , limules, pycnogonides) (insectes) Trilobites (…) Crustacés (40000) Copépodes Cirripèdes Malacostracés (8000) (1300) (30000) Stomatopodes Isopodes Euphosiacés Décapodes (squille, 400) (cloporte, anilocra, 8500) (krill, 100) (11000) Anomoures Brachioures Macroures Natantia (galathées, pagures, 1000) (crabes, araignées, 6000) (langoustes, cigales, 2000) (crevettes, 2000) Reptantia

Les bryozoaires

Les bryozoaires : caractéristiques générales • Embranchement des Lophophoriens • Couronne de tentacules ciliés en fer à cheval autour de la bouche (lophophore) : filtreurs microphages passifs • Ectoderme rigide en logette (cystide) abritant la partie mobile (polypide) • Tube digestif en U avec un anus proche de la bouche, mais extérieur au lophophore (ectoprocte) • Pas d’appareils ventilatoire ni circulatoire : diffusion à travers les tissus et brassage du liquide interne par les mouvements du polypide • Pas d’appareil excréteur : lorsque l’accumulation de toxines est trop importante, le polypide meurt et le cystide en régénère un nouveau • Exclusivement coloniaux (aspect de mousse : « bryo » ) • Formes ramifiées ou encroûtantes

Les bryozoaires : organisation type lophophore polypide cystide ganglion nerveux anus intestin bouche oesophage estomac zoïde muscle rétracteur

Les bryozoaires : vue des cystides Porella cervicornis (bois-de-cerf) Sertella septentrionalis (dentelle de Neptune)

Les bryozoaires : écologie • Majoritairement marins • Biotopes : • Fixés (substrat dur ou végétal) • Souvent sciaphiles • Principal agent animal de construction du coralligène • Filtreurs passifs microphages (phytoplancton, bactéries, microparticules) • Exclusivement coloniaux : encroûtant ou ramifié (bugula) • Compétition d'espace avec algues encroûtantes, ascidies, éponges, … • Prédateurs : nudibranche, planaires, oursins, crustacés (pycnogonides)

Les bryozoaires : reproduction • • Asexuée : • fort pouvoir de bourgeonnement • création d’un nouveau cystide par bourgeonnement • le nouveau cystide produit son polypide Sexuée : • zoïdes hermaphrodites et auto-fécondables éventuellement spécialisés (gonozoïdes) • ovipares ou ovovivipares • certains zoïdes sont spécialisés dans l’incubation des œufs (oïdes) • éclosion d’un larve planctonique ciliée • fixation, métamorphose et bourgeonnement : nouvelle colonie

Les bryozoaires : exemples

Les vers

Les vers : caractéristiques générales • • Corps mou et allongé (vermiforme) Pas de véritables pattes (parapodes) Fort pouvoir de régénération Plusieurs embranchements : – plathelminthes (vers plats) – annélides (vers annelés) – échiuriens (bonellie) – Et aussi : nématodes, némertiens, siponculiens, priapuliens

Les plathelminthes : classification Environ 14000 espèces 3 classes principales : • Turbellariés : planaires marins et dulcicoles • Cestodes : endoparasites (ténias) • Trématodes : endoparasites (douve du foie)

Les turbellariés : schéma général • • Plats ! augmentation du rapport surface / volume Ganglion cérébral prolongé par 2 chaînes neurales longitudinales Pas d’appareils ventilatoire ni circulatoire : diffusion à travers le tégument Tube digestif ramifié à un seul orifice, la bouche Excrétion par protonéphridies et pores excréteurs Appareil génital hermaphrodite (protandrie) Soies sensorielles, 1 paire d’yeux photosensibles, pas de rhinophores

Les turbellariés : écologie et reproduction • • • Carnivores chasseurs : protozoaires, copépodes, éponges, bryozoaires, tuniciers, … Cils locomoteurs, mucus Substrats durs ou meubles Protection par sécrétion de substances répulsives peu de prédateurs Très fort pouvoir de régénération, reproduction asexuée par scissiparité Reproduction sexuée : – hermaphrodites protandriques – accouplement – ponte d’œufs à développement direct ou stade larvaire

Les annélides : classification 3 classes : • Achètes (500 espèces) : sangsues • Oligochètes (3500 espèces) : lombric • Polychètes (10000 espèces) : spirographe, sabelle, vers de feu – respiration branchiale ou cutanée – formes errantes (ver de feu) et sédentaires (spirographe)

Les polychètes : schéma général • • Segmentés, parapodes (excroissances) Tube digestif complet, système excréteur (néphridies), proboscis Ganglion cérébroïde, chaîne nerveuse ventrale Mouvements péristaltiques par contraction alternative des muscles longitudinaux et transversaux

Les polychètes : écologie, reproduction • • • Presque exclusivement marins Habitats variés : substrats meubles ou durs, de la surface aux abysses Taille de 1 mm à 1 m Polychètes errants : carnivores ou omnivores, munis de mâchoires Polychètes sédentaires : – tubicoles (tube muqueux ou calcaire) filtreurs passifs microphages – Limicoles, arénicoles (galeries en U), détritivores Reproduction sexuée à sexes séparés Émission des gamètes dans l’eau sans accouplement Larve pélagique de quelques jours à quelques semaines Reproduction asexuée par scissiparité et régénération

Les échiuriens • • • Groupe parfois intégré au phylum des annélides : le système nerveux est segmenté, l’animal aurait secondairement perdu sa segmentation Proboscis muni d’une gouttière ciliée pour la nutrition (jusqu’à 1, 5 m) Mâle nain (1, 5 à 2 mm) à l’intérieur de la femelle (jusqu’à 80)

Autres vers • • Nématodes (ecdysozoaires pseudo-cœlomates) – vers ronds microscopiques – parasites (éléphantiasis) ou libres Priapuliens (ecdysozoaires pseudo-cœlomates) – enfouis dans le substrat meuble – trompe dévaginable – 0, 5 mm à 30 cm, croissance par mues Némertiens (lophotrochozoaires acœlomates) – vers rubanés (proches des plathelminthes) – 1 mm à 30 m Siponculiens (lophotrochozoaires cœlomates) – forme de cacahuète – trompe rétractile (introvert) – creusent des galeries – jusqu’à 70 cm

Les mollusques

Les mollusques : caractéristiques générales • • Groupe varié : poulpe, huître, escargot, … Environ 117000 espèces réparties en 7 classes Corps mou (molluscus), recouvert de mucus 3 ensembles anatomiques « caractéristiques » : – pied – manteau – coquille (sécrétée par des glandes du manteau à partir du calcaire dissous) Respiration branchiale, pulmonaire (cavité palléale) ou cutanée Ganglions nerveux Radula (sauf chez les lamellibranches)

Les polyplacophores • • • 900 espèces Coquille divisée en 8 plaques Branchies dans le repli palléal Brouteurs d’algues Eaux peu profondes (voire mediolittoral), sous les rochers Sexes séparés, fécondation externe

Les lamellibranches : schéma général • • • 12000 espèces 2 valves fermées par 1 ou 2 muscles adducteurs Absence de céphalisation Circulation d’eau par des cils, 2 orifices (siphons) Byssus sécrété par une glande Organes sensoriels sur le rebord du manteau

Les lamellibranches : écologie et reproduction • • Marins ou dulcicoles Fixés (huîtres, moules, lithophages), fouisseurs (palourdes, pinnes) ou libre (pectens) Filtreur actif microphage (branchies, cils) Symbiose avec des zooxanthelles (bénitiers) Prédateurs : gastéropodes perceurs, étoiles de mer Sexes généralement séparés, hermaphrodisme successif Fécondation externe

Les gastéropodes : généralités • • 103000 espèces Céphalisés et mobiles Opisthobranches : branchies et anus à l’arrière, pas de coquille – Anaspidiens : repli du manteau, coquille interne – Nudibranches doridiens : panache branchial, rhinophores (perception chimique, équilibre, orientation) – Nudibranches éolidiens : papilles respiratoires Prosobranches : branchies et anus à l’avant (torsion), coquille (généralement spiralée)

Les gastéropodes : écologie et reproduction • • • Essentiellement marins ; espèces dulcicoles ou terrestres (pulmonés) Prosobranches herbivores (patelles, littorines, …) ou carnivores (murex, cônes, porcelaines, …) Anaspidiens herbivores Nudibranches carnivores : éponges, hydraires, bryozoaires – Souvent toxiques (cnidocystes, p. H très bas), couleurs vexillaires Généralement hermaphrodites Ponte rubanée fixée au substrat

Les céphalopodes : schéma général • • • 730 espèces « pieds sur la tête » , développement de la masse viscérale dans l’axe dorsal 8 ou 10 tentacules Céphalisés et très mobiles Cérébralisés : soudure des ganglions nerveux en « cerveau » protégé par un « crane » cartilagineux Aptitude à la mémorisation, émotifs Œil perfectionné (idem vertébré) Siphon orientable (nage) Chromatophores : cellules pigmentaires déformables Encre Taille maxi env. 20 m (Architeuthis)

Les céphalopodes : écologie et reproduction • • • Exclusivement marins Calmars pélagiques, poulpes et seiches benthiques Carnivores (crustacés, poissons, mollusques), seraient responsables de l’extinction des trilobites ! Sexes séparés, accouplement (tentacule spécialisé : hectocotyle), fécondation interne, ponte Grappes d’œufs gélatineux

Les échinodermes

Les échinodermes : caractéristiques générales • • • Animaux à « peau hérissée » Groupe très ancien (-580 Ma) Exclusivement marins Symétrie pentaradiée, mais larve bilatéralienne métamorphose Pas de tête Endosquelette calcaire : plaques ou spicules Système nerveux superficiel et diffus (épithélioneurien), concentration autour de la bouche + 5 « nerfs » Système aquifère (locomotion) Pas d’organes respiratoires spécifiques (sauf chez les holothuries) Pas de système excréteur spécifique : podias Très faible dépense énergétique par rapport à la taille

Le système aquifère • • Alimentation en eau par la plaque madréporique et le canal aquifère Distribution par l’anneau circulaire Vers 5 canaux radiaires Les ampoules desservent les ambulacraires (podias) terminés par une ventouse Des valvules retiennent le liquide Muscles longitudinaux rétracteurs A quoi ça sert ? – Locomotion – Respiration (surface d’échange) – Circulation (canaux ciliés)

Les échinodermes : classification Environ 6000 espèces 5 classes encore représentées (3 classes fossiles) : • Échinides : oursins (800) • Astérides : étoiles de mer (2000) • Holothurides : concombres de mer (900) • Ophiurides : ophiures (1700) • Crinoïdes : comatules ou lys de mer (600)

Les échinides : schéma général • • Test interne en plaques soudées – Zones ambulacraires – Zones inter-ambulacraires Épines mobiles supportées par des tubercules : locomotion, défense Pédicellaires : nettoyage, défense (parfois venimeux) Photosensibilité : recouvrement de débris végétaux et de coquilles, orientation des piquants

Les échinides : écologie et reproduction • • • Oursins réguliers : substrat dur, herbivores (tube digestif long, lanterne d’Aristote) ou carnivores (éponges, gorgones) Oursins irréguliers limivores, migration de l’anus Prédateurs : crabes, étoiles de mer, poissons (sparidés, balistes, …), oiseaux, homme Sexes séparés Faible pouvoir de régénération

Les astérides : schéma général • • Organes photorécepteurs au bout des bras (tache oculaire) L’anus est absent chez certaines espèces Gonades et structures digestives réparties dans chaque bras Présence de pédicellaires

Les astérides : écologie et reproduction • • Prédateur (lent !) de mollusques (encore plus lents !!) : évagination de l’estomac, digestion extra-corporelle Prédateur de corail (Acanthaster planci) Peu de prédateurs : triton Grande capacité de régénération : reproduction asexuée

Les holothurides : schéma général • • • Cylindre mou ! 3 zones ambulacraires ventrales (locomoteurs) et 2 dorsales (sensoriels) Squelette interne calcaire : spicules Tentacules buccaux plus ou moins développés (ambulacraires modifiés) Organes arborescents ( « poumons » ) débouchant dans le cloaque (pompe) Tubes de Cuvier (Holothuria forskali)

Les holothurides : écologie et reproduction • • • Héberge de nombreux parasites dans le cloaque Utilisés dans la lutte contre le cancer Fond sédimentaire : limivore Seul prédateur connu : le japonais !… Pouvoir de régénération limité Émission de gamètes synchronisée

Les ophiurides : schéma général • • • Disque central contenant les organes Pas d’anus 5 bras grêles

Les ophiurides : écologie et reproduction • • • Détritivores ou carnivores (vers, crustacés, bivalves) Photophobes : sous les pierres ou en profondeur (gorgonocéphale) Très mobiles (sauf les gorgonocéphales fixés) Sexes séparés Fort pouvoir de régénération (à partir d’un bras) : reproduction asexuée

Les crinoïdes • • Échinodermes ancestraux (-580 Ma) 10 bras Fixés par des cirres (gorgones, posidonie, …) La bouche et l’anus s’ouvrent côté calice Possibilité de nage par des mouvements coordonnés des bras Filtreur passif microphage Fort pouvoir de régénération

Les tuniciers

Les tuniciers : caractéristiques générales • • Organismes exclusivement marins Tunique protéinique (proche de la cellulose) Corde dorsale en tissu conjonctif à l’état larvaire Larve pélagique Siphons inhalant et exhalant Pharynx branchial cilié filtrant : filtreurs actifs microphages Hermaphrodites

Les tuniciers : schéma type (ascidie simple) siphon buccal ganglion nerveux pharynx siphon cloacal tunique anus atrium cœur gonoductes testicule Larve d’ascidie ovaire estomac chorde

Les tuniciers : classification Emb. Ss-Emb. Classe Chordés Urochordés Céphalochordés Vertébrés (ascidies, salpes, …) (amphioxus) (lamproies, poissons, mammifères, …) Ascidies Thaliacés Appendiculaires (salpes)

Les tuniciers : Ascidies • • • Étymologie : gr asco = outre (cf. éponges ascons) Fixés Formes solitaires (simples) ou coloniales (sociales et composées) : – Sociales : colonies réunie par un stolon (clavelines, diazones, …) – Composées (synascidies) : tunique et siphon cloacal commun (botrylles) Reproduction sexuée (ascidies simples et coloniales) : – Hermaphrodites généralement successifs : pas d’autofécondation – Émission des gamètes en peine eau par le siphon cloacal – Vie larvaire pélagique (qques heures à qques jours) – Fixation puis métamorphose (régression de la chorde caudale) Reproduction asexuée (ascidies coloniales) : – Bourgeonnement colonial des oozoïdes en blastozoïdes sexués

Les tuniciers : Thaliacés • • Pélagiques Translucides Formes simples ou coloniales (3 ordres) : – Pyrosomes : coloniaux (cloaque commun) – Dolioles : solitaires (siphons opposés) – Salpes : coloniaux (siphons opposés, bourgeonnement d’individus reliés par un stolon ventral) Alternance de phases sexuées et asexuées (bourgeonnement)

Les vertébrés

Les poissons : caractéristiques générales • Vertébrés : chorde dorsale évolué en colonne vertébrale protégeant la moelle épinière • Céphalisés • Formation de mâchoires à partir des arcs branchiaux • Respiration par des branchies • Non homéothermes, mais… • Peau lisse (mucus), écailles ou denticules • Ligne latérale • Flottabilité assurée par une vessie natatoire ou par les graisses du foie

Les poissons : classification simplifiée Emb. Sous-Emb. Classe Chordés Céphalochordés Vertébrés (ascidies) (amphioxus) (poissons, cétacés, …) Agnathes Chondrichtyens Ostéichtyens (lamproie) (requins, raies) (poissons osseux) Urochordés

Les poissons cartilagineux : schéma externe première dorsale Nageoires impaires deuxième dorsale fentes branchiales carène nageoire caudale nageoire pectorale nageoire pelvienne ptérygopodes pédoncule caudal nageoire anale

Les poissons osseux : schéma externe rayons épineux nageoire dorsale Nageoires impaires rayons segmentés ligne latérale nageoire adipeuse opercule carène nageoire caudale barbillon nageoire pelvienne (position thoracique) nageoire pectorale pédoncule caudal nageoire anale

Les poissons : nageoires et locomotion • • • Ondulation du corps : murènes, blennies, soles Battement caudale : thon, loup Battement pectorales : labres, castagnole Ondulation pectorales : raies Ondulation dorsale et anale : baliste, poissons-coffres « Marche » : grondin

Les poissons : respiration • • Branchies : structures lamellaires très fines et très irriguées soutenues par l’eau Circulation assurée par le déplacement du poisson (passive) ou par les mouvements conjugués de la bouche et des arches branchiales (active) Chez les chondrichtyens, les fentes branchiales sont souples Chez les ostéichthyens, les branchies sont protégées par un opercule rigide

Les poissons : flottabilité • • Vessie gazeuse chez la plupart des téléostéens : – Évagination du tube digestif généralement isolée de l’œsophage – Alimenté par des capillaires sanguins – O 2, CO 2, N 2 en proportions variables puisés dans le milieu – Production de gaz contrôlée par la glande à gaz qui agit sur le p. H des capillaires Pas de vessie gazeuse chez les chondrichtyens : la flottabilité est assurée par l’huile contenue dans le foie

Les poissons : écologie • • Biotopes : • Benthiques : sole, rascasse, … • Necto-benthiques : mérou, murène, … • Pélagiques : thon, grand requin blanc, … Solitaires ou en bancs protection (individus, espèce), économie d'énergie en déplacement (hydrodynamisme) • Herbivores (saupe), carnivores (mérou), omnivores (blennie), détritivores (mulet), planctonophage (requin pèlerin) • Livrées changeantes (camouflage nocturne, comportement sexuel)

Les poissons : reproduction • Sexuée • Nombreux cas d’hermaphrodisme simultané (serran écriture) ou successif (mérou, dorade, …), contexte social (sex ratio), hormones • Comportement : nids (crénilabres), parades (mérous, castagnoles), incubation par le male (apogon, hippocampe) • Poissons osseux : ovipares • Poissons cartilagineux : ovipares (roussette), ovovivipares, vivipares

Les mammifères marins : caractéristiques générales • • • Vertébrés Céphalisés Homéothermes Allaitement des petits Respiration aérienne par des poumons, aptitude à l’apnée Inféodés au milieu marin Protection thermique par une épaisse couche de lard et rapport volume / surface Hydrodynamiques Membres transformés en battoirs natatoires Mobilité vertébrale dans le plan sagittal plutôt que frontal

Les mammifères marins : aptitude à l’apnée O 2 (ml/kg) % du total Poumons (4, 5 L) 10, 3 33, 5 Sang (5 L) 14, 3 46, 0 Muscles (16 kg) 3, 4 11, 5 Eau tissulaire (40 L) 2, 8 9, 0 Total 30, 8 HOMME (70 kg) PHOQUE (35 kg) Poumons (350 m. L) 1, 8 3, 5 Sang (4, 5 L) 37, 5 72, 5 Muscles (6 kg) 9, 0 17, 5 Eau tissulaire (20 L) 3, 3 6, 5 Total 51, 6

Les mammifères marins : aptitude à l’apnée (2) • • Pas de sternum chez les cétacés : collapsus du poumon et refoulement de l’air dans le volume mort (pas d’échange donc pas de risque d’embolie) Petits poumons, mais grand volume sanguin Hémoglobine concentrée, muscles riches en myoglobine Modification de la distribution des volumes sanguins : vasoconstriction périphérique Adaptation métabolique anaérobie, tolérance à l’acide lactique Bradycardie (140 puls/min 10 plus/min chez le phoque) Économie musculaire : glisse plutôt que nage

Les mammifères marins : classification Classe Ordre Ss-Ordre Famille Mammifères Cétacés Siréniens Mysticètes Odontocètes Baleines franches Rorquals Cachalots Dauphins Orques Marsouins Carnivores Pinnipèdes Dugongs Lamantins Phoques Otaries Morses

Les mammifères marins : cétacés • • Ancêtre terrestre (-60 Ma) apparenté aux ongulés primitifs (artiodactyles), mode de vie proche de celui de la loutre actuelle Voies digestive et respiratoire séparées Narines migrées au sommet du crâne : évent Pas d’organes saillants pour l’hydrodynamisme : mamelles et pénis rétractables Membres postérieurs vestigiaux Protégés en France par arrêté ministériel de 1970 Principal prédateur : le japonais

Les mammifères marins : mysticètes • • • Macro-planctonophages (krill, petits poissons) Rorquals • Corps fuselé • Zone jugulaire extensible • Migrations liées à la reproduction • Le plus gros animal : rorqual bleu (150 t, 30 m) Baleines franches • Corps massif • Pas d’aileron

Les mammifères marins : odontocètes • • Prédateurs carnivores (teutophages, piscivores) Sociaux (chasse, naissance et éducation) Organe à spermaceti du cachalot : rôle dans la flottabilité Écholocation (ultrasons), pas d’odorat

Les mammifères marins : siréniens • • • Apparentés aux proboscidiens (éléphants) Herbivores Dugongs : marins (océan Indien et Pacifique occidental) Lamantins : eaux douces, saumâtres et côtières (Atlantique) Faible natalité : 1 petit par femelle tous les 2 à 3 ans maximum Un seul prédateur : l’homme

Les mammifères marins : pinnidèdes • • Apparentés aux canidés et félidés Persistance des membres postérieurs Prédateurs carnivores marins : poissons, crustacés, mollusques, oiseaux Alimentation marine Odorat très développé Reproduction et allaitement terrestres Animaux sociaux : colonies dirigées par un mâle dominant tournant

Les mammifères marins : pinnipèdes (suite) • Otaries : • oreilles externes • mobilité des membres postérieurs • Morses : • oreilles externes • mobilité des membres postérieurs • défenses • Phoques : • pas d’oreilles externes • pas de mobilité des membres postérieurs

That’s all folks !!!