Les Métazoaires

Chapitre 1 Petite histoire des idées sur la classification et Métazoaires

La zoologie va s’intéresser non seulement à décrire des structures morpho-anatomiques, ce que le zoologiste est amené à faire abondamment, mais aussi à comprendre la cohérence fonctionnelle de ces structures (par exemple le lien fonctionnel entre systèmes respiratoires, circulatoires ou digestifs ; on est là à l’interface avec la physiologie), mais aussi de leurs relations avec l’environnement (par exemple, les différences observées entre les téguments des organismes selon leur mode de vie et leur habitat).

La zoologie aura aussi pour objet de comprendre les relations s’établissant entre ces différentes structures dans une perspective phylogénétique, c'est-à-dire de parentés (par exemple : est-ce que le type « Annélide » est plus proche du type « Arthropode » que du type « Mollusque». Un évolutionniste du XXième siècle, Dobzhanzki (1900-1975) avait souligné qu’en « biologie rien n’a de valeur si ce n’est à la lumière de l’évolution » (ceci n’est pas discutable mais il y a aussi une connaissance des structures morpho-anatomiques qui doit se construire dans une perspective écologique et pas seulement évolutive).

Prêtez bien attention au fait que dans cette démarche scientifique, on s’intéresse toujours au « comment » et non au « pourquoi » qui relève d’un certain finalisme et qui n’a pas sa place dans l’analyse de l’évolution du vivant.

Ce cours illustrera ainsi l’histoire évolutive des Métazoaires en s’appuyant sur les principaux plans d’organisation. On appelle « plan d’organisation » l’ensemble des structures morphologiques et anatomiques fondamentales qui confèrent la forme générale aux êtres vivants de manière cohérente. (Par exemple le plan des Vertébrés ou celui des Arthropodes). Il est aujourd’hui souvent préféré le concept de lignée évolutive (lignée des Arthropodes ou des Vertébrés), qui reflète mieux l’histoire du vivant telle qu’elle est comprise aujourd’hui, la notion de plan étant entaché d’un certain déterminisme. C’est ce que nous suivrons dans le déroulé de ce cours.

Cette approche évolutive de la zoologie s’est faite très progressivement au cours des siècles. Connaître quelques dates permet de borner l’avancement de ces progrès dans la connaissance

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et de se rendre compte d’un enrichissement graduel des idées sur la classification associé à des ruptures épistémologiques, i.e. des sauts conceptuels (eg utilisation de caractères pour classer), ou des changements de paradigmes (par exemple entre, inerte et vivant ; géocentrisme et héliocentrisme ; fixisme et évolutionnisme).

On retracera cette histoire en quelques dates puis on définira les principes de la cladistique avant de finir ce chapitre sur la place des animaux ou Métazoaires dans l’arbre du vivant (proposition actuelle mais qui changera encore certainement).

1.1 – Quelques dates et noms La planète terre est âgée d’environ 4,5 milliards d’années : L’émergence de la vie est estimée à 3,8 milliards d’années (l’univers : 13.7 milliards d’années) avec l’apparition des premières cellules procaryotes (pas de noyaux ni de cytosquelette). Les 1ers organismes pluricellulaires connus viennent d’un gisement de sédiments argileux au Gabon, daté de 2,1 milliards d’année. A ce jour près de 400 fossiles mis au jour témoignent d’une grande diversité de forme et de taille (de 2 à 17 cm). Ces organismes présentaient une texture molle et gélatineuse (il n’y a pas encore de preuve claire de cette pluricellularité : ce sont peut-être encore des organismes coloniaux). Les 1ers Métazoaires connus au Précambrien sont dits d’ »Ediacara » datant de 600 millions d’années, d’abord connues de la région d’Ediacara en Australie puis retrouvée sur tous les continents. Au Cambrien, vers 550 MA, la faune de Burgess (colombie-Britanique, Canada) exprime une grande diversité biologique avec les principaux phylums actuels. En Chine, Australie et Groenland des gisements du Cambriens inférieurs révèlent des faunes encore plus anciennes.

Ces données paléontologiques montrent une évolution très rapide des structures morpho-anatomiques complexes, avec une mise en place des principales lignées évolutives actuels dès le Précambrien, avec toutefois un trou de 1,5 milliards d’année entre la faune pluricellulaire du Gabon et celle d’Ediacara. L’émergence de cette biodiversité suit le 1er pic d’oxydation il y a environ 2,3 milliards d’année, mais qui n’a duré que 200 à 300 millions d’année et qui a été suivi d’un effondrement du taux d’oxygène (relative anoxie), durant 1 milliard d’année. La vie serait alors revenue à un stade exclusivement microbien.

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Si l’histoire de l’évolution de la vie est longue, celle concernant les idées sur cette évolution et sur la notion de classement des formes vivantes est relativement récente et s’est construite progressivement. Elle peut très grossièrement se résumer en quelques étapes marquées par quelques noms (qu’il est bon de connaître).

Antiquité Dès l’antiquité, les auteurs grecs ont recherché un ordre dans la nature. • Aristote (384-322) fut sans doute le premier à supposer un lien entre les différentes formes de vie et à rechercher un ordre. Théophraste, (372-287) successeur d’Aristote, sépara l’animal du végétal et rédigea des traités de botanique, fondant cette science. Pline l’ancien (23-79) donna une Historia Naturalis en 37 volume.

Jusqu’au 17ème siècle on ne faisait que commenter ces trois auteurs.

XVIIIième siècle • Au XVIIIième siècle, se précise une classification « naturelle » mais dans une perspective fixiste établie par Linné (1707-1778). A cette époque (et celles qui ont précédées), il est recherché un ordre souverain (divin) de la nature, une échelle des êtres, une hiérarchie fondée sur leur degré de complexité, bref une classification naturelle fondée sur le progrès ou l’homme est au plus haut des êtres matériels (Systema naturae, 1735). A la fin du 18ème siècle, les savants croient en la fixité des espèces, aucun ne peut imaginer une transformation des espèces au cours du temps puisque la terre n’a que quelques milliers d’années (bible), aux plus 75 000 mille ans (Buffon 1707-1788, par expérience de

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