Animal - Définition

Classification

Nombre d'espèces

On estime à 1 750 000 le nombre d'espèces vivantes actuellement décrites par les scientifiques. Il est possible qu'il en existe de 2 à 40 fois plus non-décrites vivant actuellement. Selon le quotidien français Le Figaro en 2008, les scientifiques estiment que nous ne connaissons que 20 à 30% des espèces animales vivant sur Terre. « Nous sommes incapables d'évaluer leur nombre mieux qu'à un facteur dix près. (..) On enregistre chaque année, tous animaux confondus, 15.000 nouvelles espèces. ». Le nombre d'espèces disparues est bien entendu encore plus grand.

Classification générale

Il existe des grandes caractéristiques générales qui permettent de classer les espèces vivantes en embranchements. D'après la théorie de l'évolution, les embranchements d'animaux actuels sont les groupes survivants de près d'une centaine existants au Cambrien, ceux-ci ne sont connus que par leurs fossiles.

Embranchement	Nombre d'espèces connues	Exemples
Arthropoda	1 200 000	Insectes, araignées, crabes
Mollusca	100 000 à 110 000	Escargots, moules, pieuvres
Nematoda	90 000 à 120 000	Ascaris
Chordata	47 200	Mammifères, oiseaux, poissons, reptiles
Platyhelminthes	15 000 à 20 000	Ver solitaire
Annelida	15 000	Lombric, sangsues
Cnidaria	9 000 à 10 000	Méduses et Polypes
Echinodermata	6 000	Oursins, étoiles de mer
Porifera	4 300	Éponges
Autres (27)	environ 100 000	Vers marins, constituants du zooplancton, producteurs de calcaire

• Les arthropodes constituent vraisemblablement l'embranchement le plus abondant dans l'histoire de la Terre et le plus diversifié. On estime que "Près de 80% des espèces animales seraient des insectes.".
• Plus de la moitié des chordés/chordata sont représentés par des poissons.

Les formes élémentaires

Éponge (colonie cellulaire)

Les cellules animales sont hétérotrophes, c'est-à-dire qu'elles doivent manger pour survivre, contrairement aux plantes. La survie d'un animal passe par une préoccupation constante : comment manger ? La stratégie des éponges consiste simplement à filtrer l'eau qui les traverse, pour y capturer des proies. Cette stratégie ne demande ni structure complexe, ni mouvement coordonné.

Les éponges (Porifera) forment l'organisation la plus simple : ce sont des colonies de cellules pratiquement indifférenciées, sans structures internes réelles, ni fonctionnement. Ce sont des animaux sans système nerveux ni tube digestif. Leur corps n’est formé que par deux couches de cellules (ectoderme et endoderme).

Polype : hydres, corail et méduse

Le passage d'un niveau de type éponge à une organisation de type anémone répond toujours à la question constante : comment manger ? La formule mise au point par ce groupe consiste à pousser la nourriture vers un ventre (cavité gastrique) où elle pourra être digérée sans se sauver. Cette stratégie novatrice permet de se nourrir de proies plus grosses (ce que les éponges ne peuvent pas filtrer). Dans l'acquisition progressive de fonctionnalités animales, cette évolution suppose deux choses : les cellules se spécialisent (avec l'acquisition de cellules nerveuses et musculaires permettant des mouvements coordonnés) et l'organisme gagne la capacité à prendre une forme définie (morphogénèse), pour que des tentacules efficaces puissent pousser leur proie vers une cavité gastrique efficace.

Ver (mobilité et tube digestif)

L'organisation de type ver est une nouvelle réponse apportée à la question centrale du règne animal : comment manger ? La stratégie de base des organismes de type « ver » (vermiforme) est de se déplacer pour aller chercher la nourriture, au lieu d'attendre qu'elle passe à portée. Cette stratégie permet notamment d'exploiter des déchets organiques, qui peuvent être à haute valeur nutritive, mais ne se déplacent pas.

Passé le cap des éponges et des polypes, tous les organismes complexes sont des bilatériens, qui dérivent d'un schéma fondamental : le tube. Le développement est organisé autour d'un axe tête / queue d'une part, et dos / ventre d'autre part. Ces deux axes conduisent à un plan d'ensemble où les côtés droit et gauche tendent à être symétriques, d'où leur nom de bilatérien.

Les vers les plus simples marquent une étape qualitative supplémentaire par rapport aux cnidaires : les cellules nerveuses s'organisent en un système nerveux cohérent, prototype de ce qui deviendra le cerveau dans les animaux supérieurs. C'est cette capacité de déplacement et de réaction à l'environnement qui fait considérer que le degré d'organisation vermiforme est le premier stade réellement "animal".

La deuxième invention majeure des vers (absente chez les vers plats) est la présence d'un canal alimentaire et d'une fonction digestive : à une extrémité, une bouche absorbe la nourriture, à l'autre, un anus excrète les déchets. Entre le « tube extérieur » qui forme la peau (ectoderme) et le « tube intérieur » (endoderme) qu'est le canal alimentaire, un tissu intermédiaire, le mésoderme, peut se développer et former des organes internes de plus en plus complexes.

L'invention du tube digestif à partir de la cavité gastrique ancestrale semble avoir été faite deux fois. Chez les protostomiens, les deux orifices du canal alimentaire sont formés à partir du blastopore, dont les lèvres se rapprochent pour former un canal par soudure longitudinale. Chez les deutérostomiens, l'orifice du blastopore devient l'anus, le canal alimentaire étant formé par un percement ultérieur qui évoluera vers la bouche.

Les vers sont à l'origine d'une seconde invention majeure de l'évolution : la segmentation (métamérie). Cette invention semble également avoir été faite dans plusieurs branches différentes.

Explosion radiative des vermiformes

La découverte du tube digestif et de la capacité de se déplacer (en rampant) a été la formule gagnante : les organismes vermiformes sont assez polyvalents, et peuvent servir de base à des modes de vie très variés. C'est ce qu'on appelle une explosion radiative : à partir d'un schéma de base commun, les formes prennent des voies divergentes, comme si elles rayonnaient à partir d'une explosion centrale. Tous les autres schémas d'organisation plus évolués s'appuient sur ce type fondamental : ce sont des vers un peu compliqués.

Les principaux groupes qui relèvent du niveau d'organisation vermiforme sont :

• les vers plats, notamment les planaires, d'organisation particulièrement simple ;
• les vers ronds, ou nématodes, sont des représentants plus typiques de vers non segmentés ;
• les vers segmentés sont des représentants élémentaires de la forme d'organisation segmentée.

Le niveau d'organisation de type vermiforme n'est pas maintenu chez tous les bilatériens. Des organismes comme les tuniciers ressemblent plus à des formes d'éponges ou de coraux qu'à des vers, ce qui est généralement le cas des formes retournant à un mode de vie végétatif.

Enfin, cette forme d'organisation se complexifie suivant trois voies, dont les parties dures pourront laisser des fossiles :

• Les Mollusques, qui acquièrent une structure rigide avec une coquille ;
• Les Arthropodes, qui s'organisent à l'intérieur d'un exosquelette ;
• Les Vertébrés, qui s'organisent au contraire autour d'un squelette interne.

Formes supérieures

Mollusques

Les mollusques évoluent à partir d'une organisation de type ver. La fonctionnalité qui semble avoir conditionné les mollusques primitifs paraît être le blindage, permettant de se protéger des prédateurs actifs : l'acquisition de plaques calcaires protégeant le dos. Ces mollusques primitifs devaient donc ressembler à des polyplacophores (une sorte d'escargot qui peut se rouler en boule comme un hérisson ou un cloporte), mais ce type est à présent très marginal.

Les mollusques comprennent les classes importantes suivantes :

• Les gastéropodes (famille des escargots), qui continuent à ramper.
• Les bivalves (famille des coquillages), qui sont devenus sédentaires.
• Les céphalopodes (famille des poulpes), qui ont appris à nager.

Arthropodes

Sur la formule générale des vers, les arthropodes ont superposé plusieurs innovations :

• La segmentation, partagée avec de nombreux autres organismes, qui consiste à allonger le corps en répétant des segments de même anatomie.
• La formation de pattes locomotrices. Des tentacules jouant le rôle de pattes sont présents chez certains vers.
• La transformation de l'épiderme en un squelette rigide, l'exosquelette.

Cette formule gagnante correspond à la forme générale des mille-pattes. Elle a été immédiatement à l'origine d'une nouvelle explosion radiative, qui a exploré différentes formules pour transformer tel ou tel groupe de pattes en mâchoires, antennes, pattes spécialisées, ou les laisser régresser dans la queue.

L'embranchement des arthropodes est de très loin celui qui possède le plus d'espèces et le plus d'individus de tout le règne animal. On compte plus d'un million et demi d'espèces actuelles d'arthropodes. La question centrale qui semble avoir structuré sa répartition est : combien de pattes faut-il pour se déplacer ?

Insectes

Les insectes font partie des arthropodes. Leur corps est composé de trois parties : tête, thorax, abdomen. Ils ont six pattes, quatre ailes et deux antennes. Cette description est une généralité, l'évolution ayant fait que par spécialisation, certains éléments peuvent être atrophiés.

Les insectes sont inféodés aux terres émergées. On ne connaît pas d'insectes marins. On les trouve sous presque tous les climats, du plus chaud au plus froid.

Vers nageurs : les poissons

La fonctionnalité essentielle qui a initialement structuré cet ordre a été la capacité de nager dans l'eau (ce que ne savaient faire ni les mollusques primitifs, ni les arthropodes primitifs).

Mais cette capacité n'a pas conduit à une explosion radiative : par elle-même, elle ne donne pas une autonomie fonctionnelle suffisante pour que les organismes puissent se spécialiser de manière très libre.

L'histoire de cette lignée paraît laborieuse : la découverte progressive de la tête et de la mâchoire, puis l'exploration des membres jusqu'au stade tétrapode, et enfin, la conquête de l'environnement aérien, aboutissant à l'explosion radiative des sauriens enfin polyvalents.

Les tétrapodes

Les tétrapodes, animaux à quatre membres, ont eu une explosion radiative après avoir conquis la capacité à se déplacer sur la terre ferme. Cependant, certains groupes d'espèces comme les cétacés ou les serpents ne gardent, suite à leur évolution, que des vestiges de membres.

Les tétrapodes regroupent des animaux de taille vraiment différentes, des micromammifères à la baleine bleue qui est le plus gros animal connu de tous les temps mais ils ne représentent qu'une infime partie à la fois des espèces vivantes (au plus 2%) et de la biomasse. Malgré ceci, ils sont parmi les espèces les mieux connues de l'homme dont celui-ci fait partie. Bien que l'homme ait, depuis Aristote au moins, essayé de regrouper les différentes espèces suivant des groupes homogènes, il n'est parvenu à comprendre la phylogénie de ce groupe qu'à la fin du XIX^e siècle. On considère aujourd'hui que ce groupe est composé des amphibiens, des Sauropsida (dont les reptiles et les oiseaux) et les Synapsida (dont les mammifères).

Les amphibiens

Ces tétrapodes se caractérisent par la peau nue. Nombre d'entre eux mènent à l'état adulte une vie alternant phase aquatique et phase terrestre.

Les reptiles

Ces tétrapodes se caractérisent par la présence d'écailles soudées.

Les oiseaux

Ces tétrapodes se caractérisent par la présence de plumes.

Les mammifères

L'explosion radiative des mammifères, la plus récente, a été consécutive à la disparition des dinosaures.

Les mammifères sont généralement identifiables par leur peau, au moins partiellement, couverte de poils. Le fait que les femelles allaitent leurs jeunes est également une caractéristique de ce groupe.

Classification simplifiée des types animaux