Cours2-Origine et évolution des tétrapodes

Question 1

Que signifie le mot tétrapode?

Answer 1

• Tétra = 4
  -Pode = patte/pied
• Tétrapode = les anamniotes (amphibiens) et les amniotes (mammiféres,oiseaux et reptiles).

Question 2

Quel est le nom du premier et du deuxième tétrapode trouvé?

Answer 2

Ichthyostega et Acanthostega

Question 2

Qu’est-ce qui caractérise les tétrapodes?

Answer 2

Ils ont :

• 2 paires de memebres chiridiens (2 membres antérieur et 2 membres postérieurs) qui sont homologues aux nageoires paires des poissons.

-Ceinture pectorale (ou scapulaire): dispositif osseux qui permet, chez les vertébrés, de rattacher les memebres antérieurs à la colone vertébrale, typiquement constituée de l’omoplate et de la clavicule

-Ceinture pelvienne: dispositif osseux qui permet, chez les vertébrés, de rattacher les membres postérieurs à la colonne vertébrale

Question 3

Qu’est ce qui a permis de réfuter l’hypothèse initiale voulant que les
tétrapodes aient évolué à partir de poissons à nageoires lobées
(sarcoptérygiens) qui auraient été forcés sur terre lors de sécheresses majeures au Dévonien?

Answer 3

1. la réexamination et l’étude attentive des fossiles des musées
2. les nouvelles techniques de tomodensitométrie ( examen d’imagerie lors duquel on utilise un ordinateur pour assembler une série de clichés radiographiques afin de créer des images détaillées à 3D d’organes, de tissus, d’os et de vaisseaux sanguins du corps )
3. la découverte de matériel bien préservé d’acanthostega à la fin des années 1980

Question 3

Vrai ou Faux ? Acanthostega et Ichthyostega étaient manifestement des
tétrapodes, mais ils n’étaient pas terrestres.

Answer 3

VRAI

*** A savoir:
-ils avaient 4 pattes avec doigts mais pas de poignets .
-leurs pattes n’auraient pas été capable de supporter leur poids hors de l’eau.
-Leurs pattes permettaient la locomotion dans les marécages peu
profonds et végétalisés ou les mers peu profondes du Dévonien

Question 4

Vrai ou Faux? Les sarcoptérygiens (Les Sarcopterygii (sarcoptérygiens en langage courant) sont l’un des deux taxons majeurs des vertébrés osseux) ne sont jamais sortis de l’eau ! Ce sont leurs descendants qui ont évolué vers la vie terrestre.

Answer 4

VRAI

Question 5

Vrai ou Faux?Les amphibiens ne sont pas les descendants des premiers
vertébrés terrestres.

Answer 5

FAUX
*** A SAVOIR :
Leurs ancêtres = sarcoptérygiens.
Les sarcoptérygiens sont des
poissons à nageoires charnues
(lobées), un groupe de poissons
osseux (Ostéichtyens)

Question 6

Quel est la différence entre les Actinoptérygiens et les Sarcoptérygiens?

Answer 6

Actinoptérygiens= Poissons à nageoires rayonnées .. TÉLÉOSTÉENS
- Groupe très développé à partir du
Crétacé
- Aujourd’hui le groupe dominant de
vertébrés

Sarcoptérygiens= Poissons à nageoires charnues (lobées).. TÉTRAPODES
-possédent plusieurs formes de nageoires mais retenir juste les Ostéolépiformes.

Question 7

Qui est Tiktaalik?

Answer 7

Il fait partie des fossiles clés illustrant la transition des poissons aux tétrapodes. Il a été découvert au Canada et fait partie des Elpistostégaliens(roupe monophylétique de sarcoptérygiens apparaissant durant le Dévonien )

Question 8

Quel sont les 7 fossile clés en ordre ainsi que leur forme de transition:

Answer 8

1- Eusthenopteron (poisson à nageoire charnues)

2-Panderichthys (Formes de
transition
(Elpistostégaliens))

3- Elpistostege (Formes de
transition
(Elpistostégaliens))

4-Tiktaalik (Formes de
transition
(Elpistostégaliens))

5- Ancanthostega (tétrapode primitifs)

6-Ichthyostega (Tétrapodes primitifs

7-Tulerpeton Tétrapodes primitifs)

Question 9

Quel sont les plésiomorphies (caractères anciens) et les Apomorphies (caractères nouveaux) de Tiktalik?

Answer 9

Plésiomorphies:
- Écailles rhombiques qui se
superposent
- Absence de nageoire dorsale
- Nageoires pectorales et pelviennes
par paires munies de rayons
- Mâchoire du bas généralisée
- Arcs branchiaux bien développés

Apomorphies:
- Corps plat
- Yeux surélevés et placés dorsalement
- Nageoires avant robustes avec
ceinture pectorale solide *
- Nageoire postérieure se plie/tourne
- Crâne allongé et cou mobile
- Séparation respiration/alimentation

Question 10

Quel sont les plésiomorphies (caractères anciens) et les Apomorphies (caractères nouveaux) de Acanthostega?

Answer 10

Plésiomorphies:
- Pattes (∼ Eusthenopteron)
- Côtes courtes et droites qui
n’englobent pas tout le corps
- Nageoire caudale à rayon
- Présence de branchies

Apomorphies:
-8 doigts aux pattes antérieures
Possède 2/3 des 41 caractères
uniques aux tétrapodes, incluant:
- Un large étrier (système auditif)
- Une rangée de dents internes sur
l’os coronoïde

Question 11

Nome 4 Caractéristiques des tétrapodes de la fin du Dévonien:

Answer 11

1- Aquatiques (ou au plus, semi-aquatiques)
2- Un « système de ligne latérale » analogue aux poissons
(phases aquatiques ou espèces aquatiques)
3- Un crâne large, aplati dorso-ventralement
4- Un corps fusiforme, avec une queue puissante (nage rapide)

Question 12

Vrai ou Faux? Il y a eu une “spécialisation progressive” pour atteindre une
vie terrestre

Answer 12

FAUX, Il n’y a pas eu de “spécialisation progressive” pour atteindre une
vie terrestre
Plutôt une série de caractères acquis plus ou moins séparément
par des animaux différents

Question 13

Vrai ou Faux? Les caractères des tétrapodes ont été hérités par leurs ancêtres
sarcoptérygiens et réutilisés, resélectionnés en tant
qu’adaptation à d’autres contraintes (exaptation).

Answer 13

VRAI

Question 14

C’est quoi une exaptation?

Answer 14

Adaptation sélective privilégiant des caractères qui sont utiles à une nouvelle fonction qui n’était pas celle remplie initialement, avant que n’intervienne la
pression de la sélection naturelle.

Exaptation = adaptation hors contexte, préadaptation
(ex. pattes, poumons)

Exemple:
***En gros, l’espèce aquis ses doights avant même de pouvoir marcher.

Question 15

Quels sont les Réorganisations majeures liées à la transition poissons - tétrapodes?
En choisir 3

Answer 15

1-* Mouvements et support sans l’aide de l’eau
- Apparition des doigts et flexibilité des articulations
- Renforcement de la rigidité de la colonne vertébrale par des zygapophyses
(pour soutenir les viscères)
Adapté de FIGURE 2.24. Vitt & Caldwell 2014

2-* Modifications de la peau
- protection contre l’abrasion

3-* Mobilité de la tête
- Perte du contact entre la
ceinture pectorale et le crâne

4-* Modifications du système respiratoire (branchies, poumons)

5-* Modifications du rein pour excréter les déchets azotés (en
l’absence de branchies)

6-* Modifications des organes des sens
- Perte de l’organe acoustico-latéral (au moins chez l’adulte)
- Modification de l’oreille pour une audition dans l’air
- Modification de l’œil pour une vision aérienne
- Voies nasales aux fonctions doubles (respiration et olfaction)

Question 16

Donner les principaux événement qui sont à l’origine des tétrapodes:

Answer 16

1- L’extinction massive du Dévonien
2- L’apparition des premiers tétrapodes terrestres au carbonifère
3-La Lacune de Romer (Disparition des tétrapodes dans les fossiles pendant ∼20 Ma) encore au Carbonifère
4- L’Apparition et la diversification des Temnospondyles (Amphibiens anciens ) fin carbonifère début permien
5-Extinction massive Permien-Trias (∼ 252 Ma) « The Great Extinction »
70% des espèces terrestres, 96 % des espèces marines et plus de 80% des genres connus.
6-Petite diversification des Temnospondyles /Apparition du 1er Lissamphibien/ Les reptiles et les synapsides deviennent
alors les vertébrés terrestres dominants
Au Trias
7-À la moitié du Jurassique, il ne reste plus que les Chigutisauridés
et les Lissamphibiens (tous deux des Temnospondyles) parmi les
nombreux clades d’amphibiens qui ont précédemment existé.

Question 17

Qu’est-ce qui relie les amphibiens anciens et actuels (Lissamphibia)?

Answer 17

1) La tête articulaire de l’atlas (vertèbre cervicale) est convexe
2) Les os exoccipitaux ont une articulation soudée aux os du palais
3) La main possède 4 doigts, le pied 5 orteils

Question 18

Quel est le nom de la première grenouille et quand elle est apparu?

Answer 18

Triadobatrachus massinoti
pendant l’Ère du Mésozoique à la période Trias.

Question 19

Quel est le nom de la première salamandre-grenouille et quand elle est apparu?

Answer 19

Gerobatrachus« frogmander »
pendant l’Ère du Paléozoique durant la période Permienne ce qui suggère que les Lissamphibiens seraient apparu avant l’Ère Mésozoique

Question 20

Durant quelle période à eu lieu la disparition des grenouilles pendant 50 Ma et quand ells sont réaparu?

Answer 20

Dans l’Ère Mézosoique lors de la période Trias et réaparu vers le milieu /fin du jurassique

Question 21

Quel clade forme les gymnophiones fossiles et actuels?

Answer 21

Apoda

Question 22

Quel ordre forme les gymnophiones actuels

Answer 22

Orde Gymnophiona

***A savoir
Très peu de fossiles (une origine et une évolution controversée)

Question 23

Quel clade forment les salamandres éteintes et actuelles ?

Answer 23

urodela
***A savoir
Leur histoire évolutive remonte au milieu du Jurassique

Question 24

Quel ordre forme les salamandres actuelles?

Answer 24

Caudata

Question 25

Quel orde forment les grenouilles éteintes et modernes?

Answer 25

Ordre Anoura

Question 26

Quel clade forment Triadobatrachus et Anoura?

Answer 26

Clade Salienta

Question 27

Nomme 5 Synapomorphies(caractères partagés) des Lissamphibia (Amphibiens actuels):

Answer 27

①Dents pédicellées (qui se renouvellent constamment)
②Paire de papilles sensorielles (dans oreille interne)
③Origine commune des corps adipeux et des gonades
④Peau avec deux types de glandes
⑤Cellules visuelles spécialisées
⑥Respiration cutanée
⑦Cavité des orbites s’ouvrant sur le palais de la cavité buccale
⑧Capacité d’élever et d’abaisser les yeux
⑨Côtes n’englobant pas toute la circonférence du corps
⑩Réduction du nombre d’os du crâne

Question 28

Nommer certaines Réorganisations majeures liées à la vie terrestre:

Answer 28

• Transition vers l’œuf amniotique
• Modification de la reproduction (fécondation interne,
  développement direct de l’embryon)
• Réduction de la friction, de l’abrasion et de l’évaporation
• ↑ nombre de couches de l’épiderme
• Kératinisation de la couche externe et imperméabilisation
• Amélioration de l’efficacité de la respiration pulmonaire
• ↑ taille, ↑ partitionnement interne et ↑ vascularisation des poumons
• Indiqué par la cage thoracique, car les poumons ne fossilisent pas
• Développement de mécanismes de régulation hydrique
  *Modifications du squelette
• Modification de l’ouïe, de l’odorat (conchae) et amélioration de la
  vision

Question 29

Nomme les différences entre l’oeuf amniotique et anamniote:

Answer 29

L’œuf amniotique:
-Déposé sur terre
-Résiste à la déshydratation (coquille)
-Fécondation interne
-Fossilise

L’œuf anamniote:
-Déposé dans l’eau
-Se déshydrate rapidemment (mucoprotéines et mucopolysaccharides)
-Fécondation externe
-Ne fossilise pas

Question 30

Qui sont les ancêtres des amniotes et quand sont-ils apparu?

Answer 30

Les Anthracosaures apparu fin carbonifère

Question 31

Donner en ordre les évènements historique de l’évolution des reptiles/ premier amniotes:

Answer 31

1- Extinction massive Permien-Trias (∼ 252 Ma)« The Great Extinction »
Assèchement des habitats aquatiques
2-Au Trias, Diversification des amniotes en même temps
que la perte de diversité des amphibiens
Radiation des Archosaures
3- Au début Jurassique, Radiation du Mésozoïque (L’âge des reptiles)
Les reptiles dominent dans les lits de fossiles…
Ils sont les plus nombreux et les plus gros !
4- Extinction massive Crétacé-Tertiaire