Thème no 9 : Évolution des Vertébrés, Apparition et évolution des Tétrapodes jusqu’aux dinosaures

Question 1

De quel calde émergent les Tétrapodes ?

Answer 1

Sarcoptérygiens :

• Nageoires avec un lobe charnu et épais, contenant une série d’os d’où radient les rayons. Battement lent et fort –> pattes
• Premiers poissons à se servir d’un sac aérien comme organe hydrostatique (vessie natatoire = poumon ancestral ayant perdu sa fonction respiratoire.) –> poumons
• Strucutre du crâne des tétrapodes reste semblable à celle des poissons

Question 2

Comprendre l’évolution de la respiration chez les poissons osseux et le rôle de la vessie natatoire

Answer 2

• Poumons ont migré plus dorsalement, mais conservent lien avec le tube digestif chez les Sarcoptérygines (physostomes) et tend de plus en plus vers une vessie natatoire pas connectée au tube digestif (physoclistes) chez les Actinoptérygiens.
• Réseau de gènes responsables de la respiration aériennes chez tous les poissons osseux.
• Respiration aérienne chez les poissons osseux ressemble grandement à la respiration aérienne des tétrapodes

Question 3

Lister la séquence des taxons qui marquent le passage des Sarcoptérygiens aux Tétrapodes :

Answer 3

Eusthenopteron -> Tiktaalik -> Acanthostega -> Ichtyostega.
- Acanthostega (8 orteils animal aquatique) et Ichtyostega (7 orteils, véritablement amphibien) sont les premiers térapodes connues à partir de squelettes presque complets provenant du Groenland

Question 4

Discuter du rôle des nageoires des Sarcoptérygiens dans leur préadaptation possible au milieu terrestre, et des avantages écologiques à vivre sur Terre.

Answer 4

Les Sarcoptérygiens sont préadaptés à la vie terrestre avec leur ceinture pelvienne et pectorale ainsi que leurs nageoires lobées fortes et charnues.

• Adaptations pour trouver plus de nourriture –> agile à faible profondeur et permet de passer sur terre entre les bassins
• Améliorer la survie des jeunes –> évite la prédation et plus grand abondance de nourriture
• Se réchauffer et augmenter la digestion

Question 5

Identifier la principale synapomorphie des Amniotes.

Answer 5

Oeuf amniotique : Oeuf à l’intérieur d’une membrane couverte d’une coquille. Cette protection a permis aux amniotes de se libérer du milieu aquatique

Question 6

Comprendre l’importance des événements d’extinctions massives au cours de l’évolution (p.ex. celle de la fin du Permien).

Answer 6

• Remaniement des écosystèmes : changement drastiques dans la composition des écosystèmes ouvrent de nouvelles niches écologiques pour de nouvelles formes de vie.
• Accélération de l’évolution : Espèces restantes évoluent rapidement pour remplir les nouvelles niches écologiques = diversification rapide et apparition de nouvelles formes de vies
• Sélection naturelle : extinctions = filtre éliminant les espèces les moins adaptées aux changements. Survivants sont souvent celles qui s’adaptent rapidement.
• Innovation évolutive : adapations rapides = nouvelles innovations

Question 7

Distinguer les trois lignées basales d’Amniotes

Answer 7

• Synapsides : Une seule ouverture derrière l’oeil
• Anapsides : Pas d’ouvertue dans le crâne (Pélycosaures, Thérapsides et Mammifères)
• Diapsides : Deux ouvertures dans le crâne (Squamates, Crocrodiles, Oiseaux, Dinosaures et Tortues). Aucuns Diapsides modernes a conservés les deux ouvertures.

Question 8

Expliquer la position phylogénétique actuelle des Testudines (tortues).

Answer 8

Les tortues étaient considérées comme anapsides auparavant à cause de leur absence d’ouverture dans le crâne. Mais, les tortues s’avèrent à être des Diapsides qui ont perdu leurs deux fenêtres temporales.

Question 9

Positionner les ordres reptiles actuels et les grands taxons éteints parmi les deux grands clades de Sauropsides (Reptiles + Oiseaux)

Answer 9

• Lépidosauriens sont divisés en deux branches, l’une contenant les Rhynocepahlia et l’autre qui contient les squamates (lézards et serpents)
• Les Archosauriens sont issus de l’autre branche évoluant parallèlement aux Lépidosauriens qui se divise ensuite d’un côté avec les Testudines et de l’autre côté avec les Archosauriens. Ces derniers sont divisés en deux branches, l’une contenant les Crocodiles et les Ptérosaures et l’autre contenant les Dinosaures desquels émergent les Aves.

Question 10

Distinguer les deux grands clades de dinosaures : Ornithischiens vs Saurischiens (qui incluent les Théropodes).

Answer 10

Ornithischiens :

• À bassin d’oiseaux
• Tous herbivores
• Plusieurs bipèdes
• Plusieurs quadrupèdes à carapace armée

Saurischiens :

• À bassin de lézard
• Sauropodes et Théropodes
• Théropodes = carnivores, bipèdes et taille variable

Question 11

Discuter des défis liés à la vie sur terre des problèmes rencontrés par les premiers vertébrés.

Answer 11

Défis : – Éviter la perte d’eau – Extraire l’oxygène ou le gaz carbonique – Soutenir son poids – Résister aux température extrèmes (thermorégulation) – Transmission des sons et de la lumière différente = doit changer la vue et l’ouïe –
Problèmes : – Colonne vertébrale des premiers tétrapodes doit être adaptée pour soutenir une force vers le bas alors que la colonne des poissons soutenant les forces horizontales – Mouvement marche est différent de celui de la nage – Premiers vertébrés restent près de l’eau et pondent dans l’eau pour évite la déssacation. –