Symétrie Introduction
L’arrangement des parties du corps dans un dessin géométrique équilibré, divisible en parties égales par des plans de division est appelé symétrie. L’idée de symétrie est principalement dérivée d’Ernst Haeckel.
Un animal est dit symétrique uniquement lorsqu’un plan passant par son centre le divise en moitiés similaires. Lorsqu’un animal ne peut pas être divisé en moitiés similaires, il est dit asymétrique.
Les animaux symétriques comme les Amibes ou les éponges possèdent des formes corporelles irrégulières et n’ont donc pas de symétrie mais les métazoaires supérieurs possèdent une certaine forme de symétrie selon leurs habitudes et leurs habitats qui équilibrent leurs activités. Tous les animaux sont soit symétriques, soit asymétriques. Un axe est une ligne imaginaire passant par le centre du corps. L’une ou l’autre des extrémités de l’axe est appelée pôle. Ainsi, chaque axe a deux pôles. Un plan de symétrie est une ligne droite qui divise un animal en deux moitiés égales.
Types de symétrie
1. La symétrie sphérique : Elle se retrouve chez les animaux dont le corps est en forme de boule et tous les plans passant par le centre du corps vont couper l’animal en deux moitiés égales. Ce type de symétrie convient aux mouvements de roulement, à la flottaison dans l’eau ou aux habitudes sédentaires, auquel cas la nourriture est disponible dans toutes les directions. Les organes du corps, comme les cils ou les tentacules, sont situés tout autour du corps de manière radiante. Par exemple, Volvox, Actinophrys (Heliozoa) et Thalassicola (Radiolaria)
2. Symétrie radiale : Ce type de symétrie se trouve chez les Coelentérés et les Echinodermes dans lesquels les parties du corps sont disposées le long de l’axe longitudinal principal du corps. Il convient mieux à une existence sessile où la nourriture est planctonique et disponible en abondance dans toutes les directions. Les organes de capture de la nourriture sont donc disposés radialement et l’animal n’a pas besoin de se déplacer à la recherche de nourriture. Certains échinodermes, comme les poissons-étoiles, ont renoncé à leur existence sessile pour devenir des chasseurs à la poursuite de plus grosses proies mais pas à leur symétrie radiale ancestrale.
3. Symétrie biradiale : La symétrie biradiale est un mélange de symétrie bilatérale et radiale. On la retrouve chez les Cténophores qui ne sont pas des animaux sédentaires mais flottants et qui présentent un mélange de symétries bilatérales et radiales. Des animaux comme les Pleurobrachia ont un corps ovale sur lequel huit plaques de peigne sont disposées radialement comme des bandes et servent à la nage, tandis que la bouche, le pore anal et les statocystes sont placés sur l’axe antéro-postérieur.
Ils possèdent également une paire de tentacules rétractiles qui portent des colloblastes qui sécrètent une substance collante qui aide à capturer la nourriture planctonique dont ils se nourrissent. Les tentacules démontrent une symétrie bilatérale alors que les plaques de peigne montrent une symétrie radiale et l’animal tire avantage des deux symétries pour la chasse de nourriture et la nage active.
4. Symétrie bilatérale : Ce type de symétrie se trouve dans la plupart des animaux supérieurs au-dessus des Platyhelminthes et est le mieux adapté aux animaux qui se déplacent dans une direction définie, en raison de laquelle les organes sensoriels et le système nerveux se concentrent sur le côté antérieur et les organes locomoteurs deviennent jumelés pour une propulsion équilibrée du corps.
Une seule ligne passant par l’axe longitudinal divisera le corps en deux moitiés égales de telle sorte qu’une moitié soit l’image miroir de l’autre. Les vers plats ont été les premiers animaux à symétrie bilatérale et d’autres groupes supérieurs comme les annélides, les arthropodes, certains mollusques et les chordés sont tous à symétrie bilatérale.
Bilateria et Radiata
Les Eumetazoa sont divisés en deux groupes par Hatschek. Ces deux groupes Radiata et Bilateria sont divisés en fonction de la symétrie qu’ils possèdent. Radiata comprend les Coelentérés et les Cténophores et bilateria comprend tous les phyla en commençant par les Helminthes jusqu’aux chordés.
Les animaux bilatériens : Les bilatériens sont des animaux à symétrie bilatérale. Ce sont les animaux qui ne peuvent être coupés que dans un seul plan pour créer une seule image miroir. Ils ont un dessus (dorsal), un dessous (ventral), une tête (antérieure), une queue (postérieure), un côté droit et un côté gauche. La céphalisation est une autre caractéristique importante des Bilatériens. La céphalisation est la concentration du tissu nerveux dans la région de la tête.
Les bilatériens ont des corps qui se développent à partir de trois couches germinales différentes à savoir l’endoderme, le mésoderme et l’ectoderme. Ils sont appelés triploblastiques. A l’exception de quelques formes très réduites, les Bilatériens ont un tube digestif complet avec une bouche et un anus séparés. La plupart des Bilateria ont également un type de cavité corporelle interne, appelée coelome.
La plupart des phyla sont des bilaterians à l’exception des Sponges des Parazoa et des Cnidaires. L’exception la plus notable est aussi celle des échinodermes, qui sont symétriques radialement à l’âge adulte, mais qui sont symétriques bilatéralement à l’état larvaire.
Animaux radiaux : Les radiata sont des animaux à symétrie radiale. Ce sont les animaux qui peuvent être divisés plusieurs fois par un axe central créant de multiples images miroir. Ils ont un haut et un bas mais ni gauche ni droite, ni tête ni queue. Le meilleur exemple est le phylum Cnidaria qui comprend les méduses et les anémones de mer. Les radiata ont des corps qui se développent à partir de deux couches germinales différentes, appelées ectoderme et endoderme donc ils sont diploblastiques.
Différence entre Bilateria et Radiata
| Radiata | Bilateria |
|---|---|
| Corps à symétrie radiale ou biradiale | Corps à symétrie bilatérale |
| La symétrie bilatérale est parfois l’adaptation chez certains animaux | Parfois. la symétrie radiale est l’adaptation secondaire chez certains animaux |
| Les systèmes organiques ne sont pas bien marqués | Les systèmes organiques sont bien marqués |
| Le mésoderme n’est pas pas développé donc les animaux du grade radiata sont de nature diploblastique | Le mésoderme est bien développé donc les animaux du grade bilateria sont de nature triploblastique |
| La cavité cœlomique est invariablement absente | La cavité cœlomique peut être un pseudo-cœlom ou un vrai cœlom ou peut être absente |
| Les tentacules avec des nématocites sont présents | Les tentacules, s’ils sont présents n’ont pas de nématocyctes |
| Les plaques alvéolaires (organes locomoteurs) sont présentes | Les plaques alvéolaires sont absentes |
| L’ouverture externe principale de la cavité digestive est la bouche | L’ouverture externe de la cavité digestive est la bouche et l’anus |
Théories pour expliquer l’origine des Bilateria à partir de Radiata
Il est universellement admis que les premiers métazoaires étaient à symétrie radiale et que la symétrie bilatérale a évolué plus tard en raison de l’habitude de reptation acquise par les animaux pour se nourrir des détritus sur le fond. Voici les théories avancées à l’appui de l’évolution des Bilateria à partir de Radiata.
Théorie du cténophore-polyclade :
Proposée par Kovalevsky et Arnold Lang. Elle souligne que les polyclades ont évolué à partir d’un ancêtre de type cténophore. Les polyclades modernes, comme Leptoplana et Notoplana, sont des turbellariens marins, vivant librement sur le fond, qui appartiennent à l’ordre des Polycladida ou au phylum des Platyhelminthes. Ils rampent sur le fond et utilisent leur bouche ventrale pour se nourrir de détritus. D’autre part, les cténophores sont des animaux flottant librement et présentant une symétrie radiale ainsi que bilatérale alias symétrie biradiale.
Les bandes ciliaires sont placées radialement sur le corps tandis qu’une paire d’antennes est bilatérale. Un ancêtre de type cténophore pourrait avoir donné naissance à des animaux à symétrie bilatérale en acquérant un mode de vie rampant sur le fond. Certains cténophores rampants existant aujourd’hui sont Ctenoplana et Coeloplana.
Théorie du cténophore-trochophore :
Cette théorie prend en considération les stades larvaires des cœlentérés, des cténophores, des helminthes et des annélides et tente d’établir une relation évolutive entre eux.
La larve planula des cœlentérés a un corps allongé et cylindrique qui est cilié sur toute sa surface. La larve cydippide des cténophores est également de forme ovoïde mais possède des bandes ciliées longitudinales disposées radialement autour du corps. La larve de Muller de Polycladida a également des bandes ciliaires sur les bras natatoires et une touffe apicale de cils sur le côté antérieur. La bouche est ventrale chez cette larve et il n’y a pas d’anus.
La larve de trochophore de Polychaeta ressemble à la larve de Muller en ayant des bandes ciliaires et une touffe apicale de cils et une bouche ventrale. Puisque la larve cydippide du cténophore, la larve de Muller des polyclades et la larve trochophore des polychètes se ressemblent toutes par leur structure et leur bande ciliaire, cette théorie considère les larves des bilatériens acoelomates (vers plats) comme des stades précoces du trochophore.
Théorie des planuloïdes-acoelomates :
Proposée par Ludwig von Graff et l’élaborée par Hyman. La théorie postule que les bilatériens acoelomates primitifs ont évolué à partir de quelque ancêtre planuloïde qui était très similaire à la larve planula des coelentérés. L’ancêtre planuloïde doit avoir été libre, symétrique radialement, cilié et avec un réseau nerveux diffus.
Cette larve planuloïde doit avoir évolué vers un ancêtre de type gastrula par la formation de la bouche et de l’archentéron et a adopté un mode de vie rampant sur le fond plutôt que l’habitude de nage libre de la planula. L’habitude de reptation a produit une céphalisation du système nerveux vers le côté antérieur et puisque la nourriture était disponible au fond, la bouche antérieure s’est déplacée vers le côté ventral et le corps est devenu aplati dorso-ventralement, comme c’est le cas chez les Helminthes turbellariens d’aujourd’hui.
- Que sont les bilatériens ? Donnez des exemples.
- Donnez des exemples d’animaux à symétrie radiale.
- Elucidez sur les théories qui expliquent l’origine des Bilateria à partir des Radiata.
- Qu’est-ce que la symétrie ?
- Combien de types de symétrie peuvent être identifiés chez les animaux ?
- Qu’est-ce que le plan de symétrie ?
- Donnez des exemples pour la symétrie sphérique et bilatérale ?
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