762 cinquième partie La diversité biologique à travers l’évolution
La structure et la spécialisation des cellules
Les Animaux sont des organismes eucaryotes et multicellulaires, comme les Végétaux et la plupart des Eumycètes. Toutefois, contrairement aux cellules des Végétaux et des Eumycètes,
les cellules animales ne s’entourent pas d’une paroi renforçant
la structure de l’organisme. Le corps des Animaux doit plutôt
sa cohésion à une variété de protéines externes à la membrane
cellulaire qui unissent les cellules les unes aux autres (voir la
figure 6.30, p. 131). La plus abondante de ces protéines est le
collagène, que l’on n’observe que chez les Animaux.
Par ailleurs, de nombreux Animaux présentent deux formes
spécialisées de cellules dont les autres organismes multicellulaires sont dépourvus : les cellules musculaires et les cellules
nerveuses. Chez la plupart des Animaux, ces cellules forment
des tissus, qui sont des groupes de cellules ayant une structure ou une fonction commune, ou les deux. Les tissus musculaires et les tissus nerveux sont respectivement responsables
du mouvement et de la conduction des influx nerveux. Ces
deux aptitudes sont à l’origine de nombreuses adaptations
qui distinguent les Animaux des Végétaux et des Eumycètes.
Aussi les cellules musculaires et nerveuses sont-elles fondamentales dans le mode de vie des Animaux.
La reproduction et le développement
La plupart des Animaux se reproduisent de façon sexuée, et
c’est habituellement le stade diploïde qui prédomine au cours
de leur cycle de développement. Durant le stade haploïde, les
spermatozoïdes et les ovules sont produits directement par
division méiotique, contrairement à ce qu’on observe chez
les Végétaux et les Eumycètes (voir la figure 13.6, p. 286). Chez
la majorité des espèces animales, un petit spermatozoïde flagellé féconde un ovule plus gros qui ne se déplace pas par
lui-même ; cela donne un zygote diploïde. Le zygote subit
ensuite une série de divisions cellulaires mitotiques appelée
segmentation. Au cours du développement de la plupart
des Animaux, la segmentation aboutit à la formation d’un
stade multicellulaire appelé blastula, qui prend souvent
la forme d’une sphère creuse (figure 32.2). Vient ensuite la
gastrulation, pendant laquelle se développent les feuillets
de tissus embryonnaires destinés à former les diverses parties
de l’organisme adulte. Le stade de développement qui lui est
associé est appelé gastrula.
Bien que certains Animaux, dont les humains, passent
directement au stade adulte, un grand nombre doivent d’abord
passer par des stades larvaires. La larve est une forme sexuellement immature. Sa morphologie, ses besoins nutritifs et parfois même son habitat diffèrent de ceux de l’adulte, comme
on peut l’observer chez la larve aquatique d’un moustique ou
d’une libellule. La larve subit finalement une métamorphose,
qui transforme l’animal en un adulte immature, c’est-à-dire
sans la maturité sexuelle.
Quoique la morphologie des Animaux adultes varie considérablement d’une espèce à l’autre, les gènes qui régissent leur
développement sont les mêmes pour une grande variété de
taxons. Tous les Animaux possèdent des gènes dévelop pementaux qui régulent l’expression d’autres gènes. Nombre de ces
gènes régulateurs ont en commun des unités d’ADN de même
séquence appelées boîtes homéotiques (voir le chapitre 21).
La plupart des Animaux possèdent une famille de gènes
uniques contenant des boîtes homéotiques, les gènes Hox.
Les gènes Hox remplissent d’importantes fonctions dans le
développement des embryons animaux, car ils régissent l’expression de douzaines, voire de centaines d’autres gènes qui
influent sur la morphologie animale (voir le chapitre 25).
Les Éponges, qui comptent parmi les lignées d’Animaux
modernes les plus simples, sont dépourvues de gènes Hox.
Elles présentent néanmoins d’autres boîtes homéotiques qui
influent sur leur forme, notamment celles qui régissent la
m Figure 32.2 Les premiers stades du développement
embryonnaire chez les Animaux.
Blastula
Gastrulation
Coupe transversale
de la gastrula
Stade à huit cellules
Coupe transversale
de la blastula
Zygote
Segmentation
Segmentation
Blastocœle
Blastopore
Blastocœle
Endoderme
Archentéron
Ectoderme
Le zygote animal subit une
succession de divisions
mitotiques appelée
segmentation.
Après trois divisions
mitotiques, l’embryon
comporte huit cellules.
Chez la plupart
des Animaux, la
segmentation
produit un stade
multicellulaire
appelé blastula.
La blastula ressemble
généralement
à une sphère
creuse constituée
de cellules, et sa
cavité s’appelle
le blastocœle.
1
3
4
5
6
2
Le développement de la
majorité des Animaux comprend
aussi une gastrulation, un
processus par lequel l’une
des extrémités de l’embryon
s’invagine et se développe
jusqu’à remplir le blastocœle, ce
qui produit des feuillets de tissus
embryonnaires : l’ectoderme
(couche externe) et l’endoderme
(couche interne).
Pendant la gastrulation,
l’endoderme entoure une
cavité appelée archentéron
qui s’ouvre sur l’extérieur
par le blastopore.
L’endoderme de
l’archentéron devient
le revêtement interne
du tube digestif.
La structure et la spécialisation des cellules
Les Animaux sont des organismes eucaryotes et multicellulaires, comme les Végétaux et la plupart des Eumycètes. Toutefois, contrairement aux cellules des Végétaux et des Eumycètes,
les cellules animales ne s’entourent pas d’une paroi renforçant
la structure de l’organisme. Le corps des Animaux doit plutôt
sa cohésion à une variété de protéines externes à la membrane
cellulaire qui unissent les cellules les unes aux autres (voir la
figure 6.30, p. 131). La plus abondante de ces protéines est le
collagène, que l’on n’observe que chez les Animaux.
Par ailleurs, de nombreux Animaux présentent deux formes
spécialisées de cellules dont les autres organismes multicellulaires sont dépourvus : les cellules musculaires et les cellules
nerveuses. Chez la plupart des Animaux, ces cellules forment
des tissus, qui sont des groupes de cellules ayant une structure ou une fonction commune, ou les deux. Les tissus musculaires et les tissus nerveux sont respectivement responsables
du mouvement et de la conduction des influx nerveux. Ces
deux aptitudes sont à l’origine de nombreuses adaptations
qui distinguent les Animaux des Végétaux et des Eumycètes.
Aussi les cellules musculaires et nerveuses sont-elles fondamentales dans le mode de vie des Animaux.
La reproduction et le développement
La plupart des Animaux se reproduisent de façon sexuée, et
c’est habituellement le stade diploïde qui prédomine au cours
de leur cycle de développement. Durant le stade haploïde, les
spermatozoïdes et les ovules sont produits directement par
division méiotique, contrairement à ce qu’on observe chez
les Végétaux et les Eumycètes (voir la figure 13.6, p. 286). Chez
la majorité des espèces animales, un petit spermatozoïde flagellé féconde un ovule plus gros qui ne se déplace pas par
lui-même ; cela donne un zygote diploïde. Le zygote subit
ensuite une série de divisions cellulaires mitotiques appelée
segmentation. Au cours du développement de la plupart
des Animaux, la segmentation aboutit à la formation d’un
stade multicellulaire appelé blastula, qui prend souvent
la forme d’une sphère creuse (figure 32.2). Vient ensuite la
gastrulation, pendant laquelle se développent les feuillets
de tissus embryonnaires destinés à former les diverses parties
de l’organisme adulte. Le stade de développement qui lui est
associé est appelé gastrula.
Bien que certains Animaux, dont les humains, passent
directement au stade adulte, un grand nombre doivent d’abord
passer par des stades larvaires. La larve est une forme sexuellement immature. Sa morphologie, ses besoins nutritifs et parfois même son habitat diffèrent de ceux de l’adulte, comme
on peut l’observer chez la larve aquatique d’un moustique ou
d’une libellule. La larve subit finalement une métamorphose,
qui transforme l’animal en un adulte immature, c’est-à-dire
sans la maturité sexuelle.
Quoique la morphologie des Animaux adultes varie considérablement d’une espèce à l’autre, les gènes qui régissent leur
développement sont les mêmes pour une grande variété de
taxons. Tous les Animaux possèdent des gènes dévelop pementaux qui régulent l’expression d’autres gènes. Nombre de ces
gènes régulateurs ont en commun des unités d’ADN de même
séquence appelées boîtes homéotiques (voir le chapitre 21).
La plupart des Animaux possèdent une famille de gènes
uniques contenant des boîtes homéotiques, les gènes Hox.
Les gènes Hox remplissent d’importantes fonctions dans le
développement des embryons animaux, car ils régissent l’expression de douzaines, voire de centaines d’autres gènes qui
influent sur la morphologie animale (voir le chapitre 25).
Les Éponges, qui comptent parmi les lignées d’Animaux
modernes les plus simples, sont dépourvues de gènes Hox.
Elles présentent néanmoins d’autres boîtes homéotiques qui
influent sur leur forme, notamment celles qui régissent la
m Figure 32.2 Les premiers stades du développement
embryonnaire chez les Animaux.
Blastula
Gastrulation
Coupe transversale
de la gastrula
Stade à huit cellules
Coupe transversale
de la blastula
Zygote
Segmentation
Segmentation
Blastocœle
Blastopore
Blastocœle
Endoderme
Archentéron
Ectoderme
Le zygote animal subit une
succession de divisions
mitotiques appelée
segmentation.
Après trois divisions
mitotiques, l’embryon
comporte huit cellules.
Chez la plupart
des Animaux, la
segmentation
produit un stade
multicellulaire
appelé blastula.
La blastula ressemble
généralement
à une sphère
creuse constituée
de cellules, et sa
cavité s’appelle
le blastocœle.
1
3
4
5
6
2
Le développement de la
majorité des Animaux comprend
aussi une gastrulation, un
processus par lequel l’une
des extrémités de l’embryon
s’invagine et se développe
jusqu’à remplir le blastocœle, ce
qui produit des feuillets de tissus
embryonnaires : l’ectoderme
(couche externe) et l’endoderme
(couche interne).
Pendant la gastrulation,
l’endoderme entoure une
cavité appelée archentéron
qui s’ouvre sur l’extérieur
par le blastopore.
L’endoderme de
l’archentéron devient
le revêtement interne
du tube digestif.