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1.4.16.1 : Amphibiens - Biologie

1.4.16.1 : Amphibiens - Biologie


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Objectifs d'apprentissage

  • Identifier les caractéristiques des amphibiens
  • Décrire l'histoire évolutive des amphibiens

Caractéristiques des amphibiens

En tant que tétrapodes, la plupart des amphibiens sont caractérisés par quatre membres bien développés. Certaines espèces de salamandres et tous les céciliens sont fonctionnellement dépourvus de membres; leurs membres sont des vestiges. Une caractéristique importante des amphibiens existants est une peau humide et perméable obtenue grâce aux glandes muqueuses qui maintiennent la peau humide; ainsi, l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone avec l'environnement peut avoir lieu à travers elle (respiration cutanée). Les caractéristiques supplémentaires des amphibiens comprennent des dents pédicellées - des dents dans lesquelles la racine et la couronne sont calcifiées, séparées par une zone de tissu non calcifié - et une papille amphibiorum et une papille basilaris, des structures de l'oreille interne sensibles aux fréquences inférieures et supérieures à 10,00 hertz, respectivement. Les amphibiens ont également un opercule auriculaire, qui est un os supplémentaire dans l'oreille qui transmet les sons à l'oreille interne.

Les archives fossiles fournissent des preuves d'espèces d'amphibiens, maintenant éteintes, qui sont apparues il y a plus de 400 millions d'années en tant que premiers tétrapodes. Les amphibiens peuvent être divisés en trois clades : les salamandres (Urodela), les grenouilles (Anura) et les caeciliens (Apoda). Le cycle de vie des grenouilles, comme la majorité des amphibiens, se compose de deux stades distincts : le stade larvaire qui va se métamorphoser en un stade adulte. Certaines espèces dans tous les ordres contournent un stade larvaire libre. Tous les amphibiens adultes existants sont carnivores et certains amphibiens terrestres ont une langue collante qui est utilisée pour capturer des proies.

Évolution des amphibiens

Les archives fossiles fournissent des preuves des premiers tétrapodes : des espèces d'amphibiens aujourd'hui disparues datant de près de 400 millions d'années. L'évolution des tétrapodes à partir des poissons a représenté un changement significatif dans le plan corporel, passant d'un plan adapté aux organismes qui respiraient et nageaient dans l'eau, à des organismes qui respiraient de l'air et se déplaçaient sur la terre; ces changements se sont produits sur une période de 50 millions d'années au cours de la période dévonienne.

L'un des premiers tétrapodes connus est du genre Acanthostega. Acanthostega était aquatique; les fossiles montrent qu'il avait des branchies semblables à des poissons. Cependant, il avait également quatre membres, avec la structure squelettique des membres trouvés dans les tétrapodes actuels, y compris les amphibiens. Par conséquent, on pense que Acanthostega vivait dans les eaux peu profondes et était une forme intermédiaire entre les poissons à nageoires lobées et les premiers tétrapodes entièrement terrestres. Ce qui a précédé Acanthostega?

En 2006, des chercheurs ont publié des nouvelles de leur découverte d'un fossile d'un « poisson semblable à un tétrapode », Tiktaalik roseae, qui semble être une forme intermédiaire entre les poissons à nageoires et les tétrapodes à membres (Figure 1). Tiktaalik vivait probablement dans un environnement d'eau peu profonde il y a environ 375 millions d'années.

Les premiers tétrapodes qui se sont déplacés sur la terre avaient accès à de nouvelles sources de nutriments et à relativement peu de prédateurs. Cela a conduit à la distribution généralisée des tétrapodes au début de la période carbonifère.

L'ère paléozoïque et l'évolution des vertébrés

Le climat et la géographie de la Terre étaient très différents pendant l'ère paléozoïque, lorsque les vertébrés sont apparus, par rapport à aujourd'hui. Le Paléozoïque s'est étendu il y a environ 542 à 251 millions d'années. Les masses continentales sur Terre étaient très différentes de celles d'aujourd'hui. Laurentia et Gondwana étaient des continents situés près de l'équateur qui subsumaient une grande partie des masses continentales actuelles dans une configuration différente (Figure 2). A cette époque, le niveau de la mer était très élevé, probablement à un niveau qui n'a pas été atteint depuis. Au fur et à mesure que le Paléozoïque progressait, les glaciations ont créé un climat mondial frais, mais les conditions se sont réchauffées vers la fin de la première moitié du Paléozoïque. Au cours de la seconde moitié du Paléozoïque, les masses continentales ont commencé à se déplacer ensemble, avec la formation initiale d'un grand bloc nord appelé Laurasia. Cela contenait des parties de ce qui est maintenant l'Amérique du Nord, ainsi que le Groenland, des parties de l'Europe et de la Sibérie. Finalement, un seul supercontinent, appelé Pangée, s'est formé, à partir du dernier tiers du Paléozoïque. Les glaciations ont alors commencé à affecter le climat de la Pangée, affectant la distribution de la vie des vertébrés.

Au début du Paléozoïque, la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère était beaucoup plus importante qu'elle ne l'est aujourd'hui. Cela a peut-être commencé à changer plus tard, à mesure que les plantes terrestres sont devenues plus courantes. Lorsque les racines des plantes terrestres ont commencé à s'infiltrer dans la roche et que le sol a commencé à se former, le dioxyde de carbone a été extrait de l'atmosphère et s'est retrouvé piégé dans la roche. Cela a réduit les niveaux de dioxyde de carbone et augmenté les niveaux d'oxygène dans l'atmosphère, de sorte qu'à la fin du Paléozoïque, les conditions atmosphériques étaient similaires à celles d'aujourd'hui.

Au fur et à mesure que les plantes sont devenues plus communes au cours de la seconde moitié du Paléozoïque, des microclimats ont commencé à émerger et les écosystèmes ont commencé à changer. Au fur et à mesure que les plantes et les écosystèmes ont continué à croître et à devenir plus complexes, les vertébrés sont passés de l'eau à la terre. La présence de végétation riveraine peut avoir contribué au déplacement des vertébrés vers les terres. Une hypothèse suggère que les nageoires des vertébrés aquatiques ont été utilisées pour manœuvrer à travers cette végétation, fournissant un précurseur au mouvement des nageoires sur terre et au développement des membres. Le Paléozoïque supérieur a été une période de diversification des vertébrés, car les amniotes ont émergé et sont devenus deux lignées différentes qui ont donné naissance, d'une part, aux mammifères, et, d'autre part, aux reptiles et aux oiseaux. De nombreux vertébrés marins se sont éteints vers la fin de la période dévonienne, qui s'est terminée il y a environ 360 millions d'années, et les vertébrés marins et terrestres ont été décimés par une extinction massive au début du Permien il y a environ 250 millions d'années.

Consultez Paléogéographie de la Terre : Mouvements continentaux à travers le temps pour voir les changements sur Terre au fur et à mesure de l'évolution de la vie.


Voir la vidéo: Le développement précoce des amphibiens (Juin 2022).


Commentaires:

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