Thème No 6 : Faune paléozoïque, Colonisation du milieu terrestre par les Arthropodes et les Plantes

Question 1

Identifier quelques taxons paléozoïques emblématiques

Answer 1

Branchiopodes :
- Explosion de diversité à partir de l’Ordovicien
- Ressemblent aux mollusques bivalves, mais du tout apparenté
Échinodermes
Coraux
Céphalopodes nautiles :
- Mollusques carnivores et très actifs, apparentés aux pieuvres et aux calamars
Arthropodes :
- Euryptérides (scorpions de mer) : cousins des scorpions et des araignées

Question 2

Comprendre l’origine convergente de la terrestrialité chez les Arthropodes, lister les différents événements probables de colonisation de la terre.

Answer 2

4 groupes d’arthropodes ont colonisé la terre indépendamment (convergence) :
- Millipodes (millipèdes et centipèdes)
- Hexapodes (insectes)
- Chélicérates (scorpions, araignées, tiques et mites)
- Crustacés (Isopodes)
Pas d’herbivores, car pas de plantes à feuilles. Premiers insectes datent du Dévonien, mais peu abondant avec l’explosion des insectes volant du Carbonifère
(rendu possible grâce à un enrichissement en oxygène de l’air)

Question 3

Illustrer les relations phylogénétiques entre les principaux groupes d’Arthropodes terrestres

Answer 3

Deux groupes principales :
- Chélicérate
- Mandibulates
Dans les Mandibulates, il y deux autres groupes :
- Myriapodes
- Pancrustacés (contient les Crustacés et les Hexapodes)

Question 4

Décrire les homologies des branchies des épipodes chez les Arthropodes terrestres

Answer 4

Plusieurs événements indépendants expliquent la présence d’arthropodes sur terre = plusieurs destins pour les branchies des épipodes à partir d’un arthropode ancestral:
- Crustacés = Branchies (Cloportes - petites poches d’eau)
- Insectes = Ailes
- Myriapodes = perdues
- Chélicérates aquatiques = Book gills
- Chélicérates terrestres = Book lungs, trachées et filière.

Question 5

Positionner un autre événement de colonisation terrestre dans l’arbre de la vie

Answer 5

Onychophores :
- Corps mou - pas d’exosquelette
- Origine entre 440 et 490 Ma : très peu de fossiles de cette époque, mais phylogénies moléculaires = diversification en milieu terrestre ultérieure aux arthropodes

Question 6

Identifier les principales synapomorphies des Plantae (plantes vertes)

Answer 6

1. Photosynthèse (exception : organismes parasitiques = caractère perdu)
2. Plastes avec double membranes (endosymbiose)
3. Chlorophylle alpha et beta
4. Paroi cellulosique

Question 7

Caractériser un Embryophyte (plante terrestre)

Answer 7

Caractéristiques principales des Embryophytes pour la protection des cellules reproductrices :
- Rétention du zygote sur le gamétophyte amplifiée : zygote dans une enveloppe pluricellulaire (archégone entourant l’oeuf) qui se développe en embryon protégé
- Anthérozoïdes produits dans l’anthéridie
- Spores produites dans un sporange pluricellulaire

Question 8

Expliquer l’alternance des générations et la tendance qui s’amorce dans celle-ci avec l’apparition des Bryophytes (voir aussi Thème No 7).

Answer 8

Génération gamétophyte unicellulaire alterne avec le génération sporophytique pluricellulaire :
Gamètes fusionnent –> zygote –> mitose pour devenir sporophyte 2n –> méiose pour produire spores –> mitose pour produite gamétophytes –> gamètes
- Tendance vers une vie dominée par le stade sporophyte et où le stade de gamétophyte est plus en plus petit

Question 9

Illustrer les liens qui unissent les Bryophytes (hépatiques, mousses, anthocérotes) aux plantes vasculaires selon l’hypothèse moderne.

Answer 9

Embryophytes (plantes = lignée monophylétique) :
- Bryophytes (Hépatiques + Mousses et anthocérotes)
- Polysporangiophytes (Plantes fossiles et plantes vasculaires)