Biologie pour les majeures II

À un niveau de classification très élémentaire, les vrais animaux peuvent être largement divisés en trois groupes basés sur le type de symétrie de leur plan corporel : symétrique radialement, symétrique bilatéralement et asymétrique. Tous les types de symétrie sont bien adaptés pour répondre aux exigences uniques du mode de vie d’un animal particulier.

Figure 1. L’éponge est asymétrique. (crédit : modification du travail d’Andrew Turner)

L’asymétrie est observée dans deux clades modernes, les Parazoa (figure 1) et les Placozoa – bien que nous devions noter que les fossiles ancestraux des Parazoa présentaient apparemment une symétrie bilatérale.

La symétrie radiale est la disposition des parties du corps autour d’un axe central, comme on le voit dans une roue de bicyclette ou une tarte. Elle se traduit par des animaux ayant des surfaces supérieures et inférieures mais pas de côtés gauche et droit, ni d’avant ou d’arrière. Si un animal à symétrie radiale est divisé dans n’importe quelle direction le long de l’axe oral/aboral (le côté avec une bouche est le « côté oral », et le côté sans bouche est le « côté aboral »), les deux moitiés seront des images miroir. Cette forme de symétrie caractérise le plan corporel de nombreux animaux du phyla Cnidaria, notamment les méduses et les anémones de mer adultes (figure 2). La symétrie radiale équipe ces créatures marines (qui peuvent être sédentaires ou seulement capables de se déplacer lentement ou de flotter) pour faire l’expérience de l’environnement de manière égale dans toutes les directions.

Figure 2. La (a) méduse et (b) l’anémone sont symétriques radialement. (crédit a : modification du travail de Robert Freiburger ; crédit b : modification du travail de Samuel Chow)

Figure 3. Le papillon présente une symétrie bilatérale. (crédit : modification du travail de Cory Zanker)

La symétrie bilatérale implique la division de l’animal par un plan midsagittal, ce qui donne lieu à deux images superficiellement miroir, les moitiés droite et gauche, comme celles d’un papillon (figure 3), d’un crabe ou du corps humain. Les animaux à symétrie bilatérale ont une « tête » et une « queue » (antérieure et postérieure), un avant et un arrière (dorsal et ventral), un côté droit et un côté gauche (figure 4). Tous les Eumetazoa, à l’exception de ceux qui présentent une symétrie radiale secondaire, sont symétriques bilatéralement. L’évolution de la symétrie bilatérale qui a permis la formation d’extrémités antérieure et postérieure (tête et queue) a favorisé un phénomène appelé céphalisation, qui fait référence à la collecte d’un système nerveux organisé à l’extrémité antérieure de l’animal. Contrairement à la symétrie radiale, qui est mieux adaptée à des modes de vie stationnaires ou à des mouvements limités, la symétrie bilatérale permet des mouvements profilés et directionnels. En termes d’évolution, cette forme simple de symétrie a favorisé une mobilité directionnelle active et contrôlée et une sophistication accrue de la recherche de ressources et des relations prédateur-proie.

Figure 4. La symétrie bilatérale. Le corps humain à symétrie bilatérale peut être divisé par plusieurs plans.

Les animaux du phylum Echinodermata (comme les étoiles de mer, les dollars de sable et les oursins) présentent une symétrie radiale à l’âge adulte, mais leurs stades larvaires présentent une symétrie bilatérale. C’est ce qu’on appelle la symétrie radiale secondaire. On pense qu’ils ont évolué à partir d’animaux à symétrie bilatérale ; ils sont donc classés comme étant à symétrie bilatérale.

Et les Cténophores (figure 5), bien qu’ils ressemblent aux méduses, sont considérés comme ayant une symétrie rotationnelle plutôt qu’une symétrie radiale ou biradiale car la division du corps en deux moitiés le long de l’axe oral/aboral les divise en deux copies de la même moitié, avec une copie tournée de 180o, plutôt que deux images miroir.

Figure 5. La symétrie rotationnelle est observée chez le cténophore Beroe, représenté en train de nager.

Plans du corps des animaux et cavités

Les plans du corps des animaux suivent des modèles fixes liés à la symétrie. Ils sont de forme asymétrique, radiale ou bilatérale, comme l’illustre la figure 6. Les animaux asymétriques sont des animaux sans motif ou symétrie ; un exemple d’animal asymétrique est une éponge. La symétrie radiale, telle qu’illustrée dans la figure 6, décrit le cas où un animal a une orientation de haut en bas : tout plan coupé le long de son axe longitudinal à travers l’organisme produit des moitiés égales, mais pas un côté droit ou gauche défini. Ce plan se retrouve surtout chez les animaux aquatiques, notamment les organismes qui se fixent à une base, comme un rocher ou un bateau, et qui extraient leur nourriture de l’eau environnante qui s’écoule autour de l’organisme. La symétrie bilatérale est illustrée dans la même figure par une chèvre. La chèvre possède également une composante supérieure et une composante inférieure, mais un plan coupé de l’avant vers l’arrière sépare l’animal en deux parties bien définies, la droite et la gauche. Les autres termes utilisés pour décrire les positions du corps sont antérieur (avant), postérieur (arrière), dorsal (vers l’arrière) et ventral (vers le ventre). La symétrie bilatérale se retrouve chez les animaux terrestres et aquatiques ; elle permet un haut niveau de mobilité.

Figure 6. Les animaux présentent différents types de symétrie corporelle. L’éponge est asymétrique, l’anémone de mer a une symétrie radiale, et la chèvre a une symétrie bilatérale.

Un animal vertébré debout peut être divisé par plusieurs plans. Un plan sagittal divise le corps en parties droite et gauche. Un plan midsagittal divise le corps exactement au milieu, en faisant deux moitiés égales droite et gauche. Le plan frontal (également appelé plan coronal) sépare l’avant de l’arrière. Un plan transversal (ou plan horizontal) divise l’animal en parties supérieure et inférieure. On l’appelle parfois coupe transversale et, si la coupe transversale est en angle, on l’appelle plan oblique. La figure 7 illustre ces plans sur une chèvre (un animal à quatre pattes) et un être humain.

Figure 7. Sont représentés les plans d’une chèvre quadrupède et d’un humain bipède. Le plan midsagittal divise le corps exactement en deux, en portions droite et gauche. Le plan frontal divise l’avant et l’arrière, et le plan transversal divise le corps en parties supérieure et inférieure.

Les animaux vertébrés ont un certain nombre de cavités corporelles définies, comme l’illustre la figure 8. Deux d’entre elles sont des cavités majeures qui contiennent des cavités plus petites. La cavité dorsale contient les cavités crânienne et vertébrale (ou spinale). La cavité ventrale contient la cavité thoracique, qui contient à son tour la cavité pleurale autour des poumons et la cavité péricardique, qui entoure le cœur. La cavité ventrale contient également la cavité abdominopelvienne, qui peut être séparée en cavités abdominale et pelvienne.

Figure 8. Les animaux vertébrés ont deux cavités corporelles principales. La cavité dorsale contient la cavité crânienne et la cavité spinale. La cavité ventrale contient la cavité thoracique et la cavité abdominopelvienne. La cavité thoracique est séparée de la cavité abdominopelvienne par le diaphragme. La cavité abdominopelvienne est séparée en cavité abdominale et cavité pelvienne par une ligne imaginaire parallèle aux os du bassin. (crédit : modification des travaux du NCI)

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