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Tous les mammifères peuvent-ils nager ?

Tous les mammifères peuvent-ils nager ?



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Quand j'ai vérifié, il m'a semblé trivial de répondre : oui, tous les mammifères savent nager. Mais les recherches sur Internet ont fourni des informations différentes. J'ai trouvé:

  • les humains et les primates ne savent pas nager, mais peuvent apprendre à nager
  • les girafes ne savent pas nager
  • quelqu'un a prétendu que les éléphants ne savent pas nager, mais cette publicité vidéo montre l'inverse
  • les porcs-épics ni les rhinocéros ne savent pas nager
  • au moins certaines chauves-souris peuvent nager, mais selon cette source, les données sont insuffisantes.

De chaque coup, j'ai trouvé d'autres coups qui prétendaient l'inverse, parfois avec preuve. Le bon sens me dit que tous les mammifères savent nager, mais est-ce vrai ?


En ce qui concerne la revendication de la girafe, cet article semble pertinent :

D. M. Henderson, D. Naish, Prédire la flottabilité, l'équilibre et la capacité de nage potentielle des girafes par analyse informatique, J Theoretical Biology 265 (2010) 151-159.

Il cite plusieurs affirmations non « aléatoires sur Internet » selon lesquelles les girafes ne savent pas nager :

On pense généralement que les girafes ne savent pas nager, mais les observations pertinentes sont peu nombreuses. Shortridge (1934) et Goodwin (1954) affirment que les girafes étaient de mauvais échassiers et incapables de nager. Crandall (1964) a discuté d'un cas où une girafe captive s'est échappée d'une caisse de transport, a couru jusqu'au bout d'une jetée et est tombée dans l'eau. L'animal aurait coulé sans tenter de nager. MacClintock (1973, p. 54) a déclaré que « les girafes ne savent pas nager. Les fleuves sont des barrières qu'ils ne franchissent pas ». Wood (1982, p. 20) a noté qu'« en raison de sa forme extraordinairement anatomique, la girafe est l'un des très rares mammifères à ne pas savoir nager - même en cas d'urgence ! Les rivières profondes sont pour eux une barrière infranchissable, et ils éviteront les grandes étendues d'eau comme la peste ».

Ils poursuivent ensuite en montrant qu'une girafe modèle pourrait nager de manière plausible, en écrivant : « Pour des raisons pratiques et éthiques, nous ne pouvons pas utiliser de girafes vivantes… »

Ils concluent :

En résumé, les résultats et spéculations de cette étude montrent qu'il n'est pas impossible qu'une girafe puisse se propulser dans l'eau, mais en termes d'efficacité énergétique par rapport à celle du cheval, il semblerait que les coûts de la locomotion aquatique soient trop haute. Il est raisonnable de s'attendre à ce que les girafes hésitent à entrer dans l'eau sachant qu'elles seraient nettement désavantagées par rapport à la terre ferme.


J'ai trouvé des vidéos de porcs-épics, de tatous, de fourmiliers… tous nageant. Le porc-épic semblait n'avoir aucun problème.

Quant aux singes - assez bien semble-t-il. http://newswatch.nationalgeographic.com/2013/08/20/new-surprising-video-shows-apes-swimming/

Rhinocéros : www.youtube.com/watch?v=DbqF4AA0Z8U L'eau semble parfois plus profonde que sa tête, c'est sûr. Mais s'il nage réellement ou peut juste/presque atteindre le fond n'est pas clair.

Girafes : http://www.arkive.org/giraffe/giraffa-camelopardalis/video-ti06.html

Il me semble que si ces animaux ne pouvaient pas du tout se débrouiller dans l'eau, ils ne le feraient probablement pas, d'un point de vue évolutif.

Je suis sûr que tous ne se débrouillent pas très bien, mais les vidéos semblent montrer qu'ils ont au moins réussi.

Plutôt cool. :)


L'orignal peut-il nager ?

Les orignaux sont les plus grands membres de la famille des cerfs qui vivent en Amérique du Nord, au Canada et en Europe. Ces énormes animaux sont connus pour leur museau long et rond, leur dos bossu, leurs pattes fines et leur corps massif. Quand nous disons massif, nous le pensons vraiment.

Un orignal adulte peut peser jusqu'à 650 kg et sa hauteur varie de 5 à 6,5 pieds. Je ne pense pas que l'on aurait besoin d'une explication sur la raison pour laquelle ils sont appelés les plus grands mammifères de l'hémisphère nord. Il y a pas mal de choses intéressantes à propos de l'orignal qui dépassent le cadre de cet article. Pour l'instant, concentrons-nous uniquement sur la question de savoir si un orignal sait nager ou non.

Alors, l'orignal peut-il nager ? Oui, Moose sait bien nager. Ce sont d'excellents nageurs et plongeurs, capables de plonger à près de 20 pieds sous l'eau. Ils peuvent retenir leur souffle sous l'eau pendant une minute entière. Les grandes narines agissent comme des valves pour empêcher l'eau d'entrer pendant la plongée.

Dans cet article, nous discuterons de quelques faits intéressants sur la nage des orignaux, la raison pour laquelle ils nagent, comment nagent-ils avec leur corps lourd et bien plus encore. Allons-y!


Quels animaux ne savent pas nager ?

Bien qu'ils passent une grande partie de leur temps dans l'eau, les hippopotames sont l'un des rares animaux incapables de nager. Leur incapacité à nager est en partie due à leur densité. Au lieu de cela, ils marchent ou galopent le long du fond de la rivière.

Le navire de guerre portugais, un siphonophore qui ressemble à une grosse méduse, est également incapable de nager bien qu'il réside dans l'eau. Au lieu de cela, l'animal dérive avec le courant dans l'espoir de trouver de la nourriture et d'éviter les prédateurs. Le vaisseau de guerre portugais est capable d'ajuster sa densité pour augmenter ou diminuer sa profondeur.

Malgré le mythe selon lequel la girafe ne sait pas nager, l'observation scientifique a prouvé que l'animal au long cou est capable de flotter dans l'eau et de tenter une sorte de pagaie de chien. De même, bien que le mythe populaire considère le grand singe incapable de nager, des grands singes qui ont été élevés par et vivent autour des humains ont été observés en train de nager, apprenant parfois même à en profiter. Alors qu'ils ont perdu leur instinct de nager au cours du processus d'évolution, ils n'ont pas perdu la capacité physique.

Presque tous les animaux, même ceux qui vivent dans des zones sans beaucoup d'eau, sont capables de nager ou d'apprendre à nager. Cette capacité latente est due au développement évolutif et est apparue pour la première fois chez les animaux terrestres autour de la période du Cambrien inférieur à moyen.


155 Mammifères

À la fin de cette section, vous serez en mesure d'effectuer les opérations suivantes :

  • Nommer et décrire les caractéristiques distinctives des trois principaux groupes de mammifères
  • Décrire la lignée probable de descendance évolutive qui a produit les mammifères
  • Énumérez certaines caractéristiques dérivées qui peuvent être apparues en réponse au besoin des mammifères d'un métabolisme constant et de haut niveau
  • Identifier les principaux clades de mammifères eutheriens

Les mammifères, comprenant environ 5 200 espèces, sont des vertébrés possédant des poils et des glandes mammaires. Plusieurs autres caractéristiques sont distinctives des mammifères, notamment certaines caractéristiques de la mâchoire, du squelette, du tégument et de l'anatomie interne. Les mammifères modernes appartiennent à trois clades : les monotrèmes, les marsupiaux et les eutheriens (ou mammifères placentaires).

Caractéristiques des mammifères

La présence de poils, composés de la protéine kératine, est l'une des caractéristiques les plus évidentes des mammifères. Bien qu'il ne soit pas très étendu ou évident sur certaines espèces (comme les baleines), le poil a de nombreuses fonctions importantes pour la plupart des mammifères. Les mammifères sont endothermiques et les poils emprisonnent une couche d'air limite près du corps, retenant la chaleur générée par l'activité métabolique. En plus de l'isolation, les cheveux peuvent servir de mécanisme sensoriel via des cheveux spécialisés appelés vibrisses, mieux connu sous le nom de moustaches. Les vibrisses s'attachent aux nerfs qui transmettent des informations sur les vibrations tactiles produites par la sensation sonore, ce qui est particulièrement utile pour les mammifères nocturnes ou fouisseurs. Les cheveux peuvent également fournir une coloration protectrice ou faire partie de la signalisation sociale, comme lorsque les poils d'un animal se dressent « » pour avertir les ennemis, ou éventuellement pour faire « paraître plus gros » le mammifère aux yeux des prédateurs.

Contrairement à la peau des oiseaux, le tégument (peau) des mammifères comprend un certain nombre de différents types de glandes sécrétoires. Les glandes sébacées produisent un mélange lipidique appelé sébum qui est sécrétée sur les cheveux et la peau, offrant une résistance à l'eau et une lubrification pour les cheveux. Les glandes sébacées sont situées sur la majeure partie du corps. Les glandes eccrines produisent de la sueur, ou transpiration, qui est principalement composée d'eau, mais contient également des déchets métaboliques, et parfois des composés ayant une activité antibiotique. Chez la plupart des mammifères, les glandes eccrines sont limitées à certaines zones du corps et certains mammifères ne les possèdent pas du tout. Cependant, chez les primates, en particulier les humains, les glandes sudoripares sont situées sur la majeure partie de la surface du corps et jouent un rôle important dans la régulation de la température corporelle par le refroidissement par évaporation. Glandes apocrines , ou glandes odorantes, sécrètent des substances qui sont utilisées pour la communication chimique, comme dans les mouffettes. Les glandes mammaires produisent du lait qui est utilisé pour nourrir les nouveau-nés. Chez les monotrèmes et les eutherians, les mâles et les femelles possèdent des glandes mammaires, tandis que chez les marsupiaux, les glandes mammaires n'ont été trouvées que dans certains opossums. Les glandes mammaires sont probablement des glandes sébacées ou eccrines modifiées, mais leur origine évolutive n'est pas tout à fait claire.

Le système squelettique des mammifères possède de nombreuses caractéristiques uniques. La mâchoire inférieure des mammifères se compose d'un seul os, le dentaire, et la charnière de la mâchoire relie le dentaire à la partie squamosale (plate) de l'os temporal dans le crâne. Les mâchoires des autres vertébrés sont composées de plusieurs os, dont l'os carré à l'arrière du crâne et l'os articulaire à l'arrière de la mâchoire, la mâchoire étant connectée entre les os carré et articulaire. Dans l'oreille d'autres vertébrés, les vibrations sont transmises à l'oreille interne par un seul os, le étrier. Chez les mammifères, les os carré et articulaire se sont déplacés dans l'oreille moyenne ((Figure)). Le marteau est dérivé de l'os articulaire, tandis que l'enclume provient de l'os carré. Cette disposition des os de la mâchoire et des oreilles aide à distinguer les mammifères fossiles des fossiles d'autres synapsides.


Les muscles adducteurs qui ferment la mâchoire comprennent deux muscles principaux chez les mammifères : le temporalis et le masséter. En travaillant ensemble, ces muscles permettent des mouvements de haut en bas et d'un côté à l'autre de la mâchoire, rendant la mastication possible, ce qui est unique aux mammifères. La plupart des mammifères ont dents hétérodontes, ce qui signifie qu'elles ont différents types et formes de dents (incisives, canines, prémolaires et molaires) plutôt qu'un seul type et forme de dent. La plupart des mammifères sont également des diphyodontes, ce qui signifie qu'ils ont deux séries de dents au cours de leur vie : les dents de lait ou « de bébé » et les dents permanentes. La plupart des autres vertébrés avec des dents sont polyphyodontes, c'est-à-dire que leurs dents sont remplacées tout au long de leur vie.

Les mammifères, comme les oiseaux, possèdent un cœur à quatre chambres, cependant, les cœurs des oiseaux et des mammifères sont un exemple d'évolution convergente, puisque les mammifères sont clairement apparus indépendamment de différents groupes d'ancêtres tétrapodes. Les mammifères possèdent également un groupe spécialisé de cellules cardiaques (fibres) situées dans les parois de leur oreillette droite appelée nœud sino-auriculaire, ou stimulateur cardiaque, qui détermine la vitesse à laquelle le cœur bat. Les érythrocytes de mammifères (globules rouges) ne ne pas ont des noyaux, alors que les érythrocytes des autres vertébrés sont nucléés.

Les reins des mammifères ont une partie du néphron appelée boucle de Henlé ou boucle néphritique, qui permet aux mammifères de produire de l'urine avec une concentration élevée de solutés, supérieure à celle du sang. Les mammifères n'ont pas de système porte rénal, qui est un système de veines qui déplace le sang des membres postérieurs ou inférieurs et de la région de la queue vers les reins. Les systèmes portes rénaux sont présents chez tous les autres vertébrés, à l'exception des poissons sans mâchoire. Une vessie urinaire est présente chez tous les mammifères.

Contrairement aux oiseaux, le crâne des mammifères possède deux condyles occipitaux, des os à la base du crâne qui s'articulent avec la première vertèbre, ainsi qu'un palais secondaire à l'arrière du pharynx qui aide à séparer la voie de la déglutition de celle de la respiration. . Les cornets (chonchas chez l'homme) sont situés le long des côtés de la cavité nasale et aident à réchauffer et à humidifier l'air lorsqu'il est inhalé. Les os pelviens sont fusionnés chez les mammifères, et il y a généralement sept vertèbres cervicales (à l'exception de certains édentés et lamantins). Les mammifères ont des paupières mobiles et des oreilles externes charnues (pennes), contrairement aux ouvertures auditives externes nues des oiseaux. Les mammifères ont également un diaphragme musculaire qui fait défaut aux oiseaux.

Les cerveaux des mammifères ont également certaines caractéristiques qui diffèrent des cerveaux des autres vertébrés. Chez certains mammifères, mais pas tous, le cortex cérébral, la partie la plus externe du cerveau, est très alambiquée et pliée, permettant une plus grande surface que ce qui est possible avec un cortex lisse. Les lobes optiques, situés dans le mésencéphale, sont divisés en deux parties chez les mammifères, tandis que d'autres vertébrés possèdent un seul lobe non divisé. Les mammifères eutheriens possèdent également une structure spécialisée, le corps calleux, qui relie les deux hémisphères cérébraux entre eux. Le corps calleux fonctionne pour intégrer les fonctions motrices, sensorielles et cognitives entre les cortex cérébraux gauche et droit.

Évolution des mammifères

Les mammifères sont des synapsides, ce qui signifie qu'ils ont une seule ouverture postorbitaire fusionnée de manière ancestrale dans le crâne. Ce sont les seules synapsides vivantes, car les formes antérieures se sont éteintes à la période jurassique. Les premières synapsides non mammifères peuvent être divisées en deux groupes, les pélycosaures et les thérapsides. Au sein des thérapsides, un groupe appelé les cynodontes aurait été les ancêtres des mammifères ((Figure)).


Comme pour les oiseaux, une caractéristique clé des synapsides est l'endothermie, plutôt que l'ectothermie observée chez de nombreux autres vertébrés (tels que les poissons, les amphibiens et la plupart des reptiles). L'augmentation du taux métabolique nécessaire pour modifier de manière interne la température corporelle est probablement allée de pair avec des modifications de certaines structures squelettiques qui ont amélioré la transformation des aliments et la déambulation. Les dernières synapsides, qui avaient des caractéristiques plus évoluées propres aux mammifères, possèdent des joues pour contenir la nourriture et des dents hétérodontes, qui sont spécialisées pour mâcher, décomposer mécaniquement les aliments pour accélérer la digestion et libérer l'énergie nécessaire pour produire de la chaleur. La mastication nécessite également la capacité de respirer en même temps, ce qui est facilité par la présence d'un palais secondaire (comprenant le palais osseux et le prolongement postérieur du palais mou). Le palais secondaire sépare la zone de la bouche où se produit la mastication de la zone au-dessus où se produit la respiration, permettant à la respiration de se poursuivre sans interruption pendant que l'animal mâche. On ne trouve pas de palais secondaire chez les pélycosaures mais est présent chez les cynodontes et les mammifères. La mâchoire montre également des changements des premières synapsides aux dernières. L'arc zygomatique, ou pommette, est présent chez les mammifères et les thérapsides avancés tels que les cynodontes, mais n'est pas présent chez les pélycosaures. La présence de l'arcade zygomatique suggère la présence de muscles masséters, qui ferment la mâchoire et fonctionnent dans la mastication.

Dans le squelette appendiculaire, la ceinture scapulaire des mammifères thérians est modifiée par rapport à celle des autres vertébrés en ce qu'elle ne possède pas d'os procoracoïde ni d'interclavicule, et l'omoplate est l'os dominant.

Les mammifères ont évolué à partir des thérapsides à la fin du Trias, car les premiers fossiles de mammifères connus datent du début du Jurassique, il y a environ 205 millions d'années. Un groupe de mammifères de transition était les morganucodontes, de petits insectivores nocturnes. Les mâchoires des morganucodontes étaient « de transition », avec des caractéristiques des mâchoires reptiliennes et mammifères ((Figure)). Comme les mammifères modernes, les morganucodontes avaient des dents différenciées et étaient des diphyodontes. Les mammifères ont commencé à se diversifier à l'ère mésozoïque, du Jurassique au Crétacé. Même quelques petits mammifères planeurs apparaissent dans les archives fossiles au cours de cette période. Cependant, la plupart des mammifères du Jurassique étaient éteints à la fin du Mésozoïque. Au cours du Crétacé, un autre rayonnement de mammifères a commencé et s'est poursuivi tout au long de l'ère cénozoïque, il y a environ 65 millions d'années.


Mammifères vivants

Il existe trois grands groupes de mammifères vivants : monotrèmes (prototherie), marsupiaux (métatherie), et placentaire (eutheria) mammifères. Les eutherians et les marsupiaux forment ensemble un clade de mammifères therians, les monotrèmes formant un clade frère à la fois des métatherians et des eutherians.

Il existe très peu d'espèces vivantes de monotrèmes : l'ornithorynque et quatre espèces d'échidnés, ou fourmiliers épineux. L'ornithorynque à bec coriace appartient à la famille des Ornithorhynchidae (« bec d'oiseau »), tandis que les échidnés appartiennent à la famille des Tachyglossidae (« langue collante ») ((Figure)). L'ornithorynque et une espèce d'échidné se trouvent en Australie, et les autres espèces d'échidné se trouvent en Nouvelle-Guinée. Les monotrèmes sont uniques parmi les mammifères car ils pondent des œufs plutôt que de donner naissance à des petits vivants. Les coquilles de leurs œufs ne ressemblent pas aux coquilles dures des oiseaux, mais ont une coquille coriace, semblable aux coquilles des œufs de reptiles. Les monotrèmes conservent leurs œufs pendant environ les deux tiers de la période de développement, puis les pondent dans des nids. Un placenta vitellin aide à soutenir le développement. Les bébés éclosent à l'état fœtal et achèvent leur développement dans le nid, nourris par le lait sécrété par des glandes mammaires s'ouvrant directement sur la peau. Les monotrèmes, à l'exception des jeunes ornithorynques, n'ont pas de dents. La température corporelle des trois espèces monotrèmes est maintenue à environ 30°C, considérablement inférieure à la température corporelle moyenne des mammifères marsupiaux et placentaires, qui se situe généralement entre 35 et 38°C.


Plus des 2/3 des quelque 330 espèces vivantes de marsupiaux se trouvent en Australie, le reste étant presque tous les différents types d'opossum, trouvés dans les Amériques, en particulier en Amérique du Sud. Les marsupiaux australiens comprennent le kangourou, le koala, le bandicoot, le diable de Tasmanie ((Figure)) et plusieurs autres espèces. Comme les monotrèmes, les embryons de marsupiaux sont nourris pendant une courte période de gestation (environ un mois chez les kangourous) par un placenta à sac vitellin, mais sans coquille d'œuf intermédiaire. Certains embryons marsupiaux peuvent entrer dans une diapause embryonnaire et retarder l'implantation, suspendant le développement jusqu'à ce que l'implantation soit terminée. Les jeunes marsupiaux sont également effectivement fœtaux à la naissance. La plupart des espèces de marsupiaux, mais pas toutes, possèdent une poche dans laquelle résident les jeunes très prématurés, recevant du lait et continuant leur développement. Chez les kangourous, les jeunes joeys continuent à allaiter pendant environ un an et demi.


Eutherians (placentaires) sont les mammifères les plus répandus et les plus nombreux, présents dans le monde entier. Les mammifères eutheriens sont parfois appelés « mammifères placentaires » parce que toutes les espèces possèdent un placenta chorioallantoïque complexe qui relie le fœtus à la mère, permettant l'échange de gaz, de fluides et de nutriments. Il existe environ 4 000 espèces de mammifères placentaires dans 18 à 20 ordres avec diverses adaptations pour creuser, voler, nager, chasser, courir et grimper. Au sens de l'évolution, ils ont connu un succès incroyable en termes de forme, de diversité et d'abondance. Les mammifères eutheriens sont classés en deux grands clades, les Atlantogenata et les Boreoeutheria. Les Atlantogeneta comprennent les Afrotheria (par exemple, les éléphants, les hyrax et les lamantins) et les Xenarthra (les fourmiliers, les tatous et les paresseux). Les Boreoeutheria contiennent deux grands groupes, les Euarchontoglires et les Laurasiatheria.Les ordres familiers des Euarchontoglires sont les Scandentia (musaraignes arboricoles), les Rodentia (rats, souris, écureuils, porcs-épics), Lagomorpha (lapins et lièvres) et les Primates (y compris les humains). Les principaux ordres laurasiatheriens comprennent les Perissodactyla (par exemple, les chevaux et les rhinocéros), les Cetartiodactyla (par exemple, les vaches, les girafes, les cochons, les hippopotames et les baleines), les Carnivores (par exemple, les chats, les chiens et les ours) et les Chiroptères (les chauves-souris et les renards volants). Les deux ordres les plus importants sont les rongeurs (2 000 espèces) et les chauves-souris (environ 1 000 espèces), qui constituent ensemble environ 60 pour cent de toutes les espèces eutheriennes.

Résumé de la section

Les mammifères sont des vertébrés qui possèdent des poils et des glandes mammaires. Le tégument des mammifères comprend diverses glandes sécrétoires, y compris les glandes sébacées, les glandes eccrines, les glandes apocrines et les glandes mammaires.

Les mammifères sont des synapsides, ce qui signifie qu'ils ont une seule ouverture dans le crâne derrière l'œil. Les mammifères ont probablement évolué à partir des thérapsides à la fin du Trias, car les premiers fossiles de mammifères connus datent du début du Jurassique. Une caractéristique clé des synapsides est l'endothermie, et la plupart des mammifères sont homéothermes.

Il existe aujourd'hui trois groupes de mammifères : les monotrèmes, les marsupiaux et les eutheriens. Les monotrèmes sont uniques parmi les mammifères car ils pondent des œufs plutôt que de donner naissance à des petits. Les marsupiaux donnent naissance à des jeunes très immatures, qui terminent généralement leur développement dans une poche. Les mammifères eutheriens sont parfois appelés mammifères placentaires, car toutes les espèces possèdent un placenta complexe qui relie le fœtus à la mère, permettant l'échange de gaz, de fluides et de nutriments. Tous les mammifères nourrissent leurs petits avec du lait, qui est dérivé de glandes sudoripares ou sébacées modifiées.


20.1 Caractéristiques des mammifères

Mammifères sont une classe de vertébrés endothermiques. Ils ont quatre membres et produisent des œufs amniotiques. Des exemples de mammifères comprennent les chauves-souris, les baleines, les souris et les humains. De toute évidence, les mammifères sont un groupe très diversifié. Néanmoins, ils partagent de nombreux traits qui les distinguent des autres vertébrés.

Caractéristiques des mammifères

Deux caractéristiques sont utilisées pour définir la classe des mammifères. Ce sont les glandes mammaires et les poils (ou fourrure).

  1. Les mammifères femelles ont glandes mammaires. Les glandes produisent du lait après la naissance de la progéniture. Le lait est un fluide nutritif. Il contient des molécules qui combattent les maladies ainsi que tous les nutriments dont un bébé mammifère a besoin. La production de lait pour une progéniture s'appelle lactation.
  2. Les mammifères ont des poils ou de la fourrure. Il isole le corps pour aider à conserver la chaleur corporelle. Il peut également être utilisé pour la détection et la communication. Par exemple, les chats utilisent leurs moustaches pour sentir leur environnement. Ils dressent également leur fourrure pour avoir l'air plus gros et plus menaçant (voir Chiffre au dessous de).

La plupart des mammifères partagent plusieurs autres traits. Les traits de la liste suivante sont typiques, mais pas nécessairement uniques, des mammifères.

  • La peau de nombreux mammifères est recouverte de glandes sudoripares. Les glandes produisent de la sueur, le liquide salé qui aide à refroidir le corps.
  • Les poumons des mammifères ont des millions de minuscules sacs aériens appelés alvéoles. Ils offrent une très grande surface d'échange gazeux.
  • Le cœur d'un mammifère se compose de quatre chambres. Cela le rend plus efficace et plus puissant pour acheminer le sang oxygéné vers les tissus.
  • Le cerveau d'un mammifère est relativement grand et a une enveloppe appelée le néocortex. Cette structure joue un rôle important dans de nombreuses fonctions cérébrales complexes.
  • L'oreille moyenne des mammifères a trois petits os qui transportent les vibrations sonores de l'oreille externe à l'oreille interne. Les os donnent aux mammifères une audition exceptionnellement bonne. Chez d'autres vertébrés, les trois os font partie de la mâchoire et ne participent pas à l'audition.
  • Les mammifères ont quatre types de dents différents. Les dents des autres vertébrés, en revanche, sont toutes semblables.

Structure et fonction chez les mammifères

De nombreuses structures et fonctions chez les mammifères sont liées à l'endothermie. Les mammifères peuvent générer et conserver de la chaleur lorsqu'il fait froid dehors. Ils peuvent également perdre de la chaleur lorsqu'ils surchauffent. Comment les mammifères contrôlent-ils leur température corporelle de cette manière ?

Comment les mammifères restent au chaud

Les mammifères génèrent de la chaleur principalement en maintenant leur taux métabolique élevé. Les cellules des mammifères ont beaucoup plus de mitochondries que les cellules des autres animaux. Les mitochondries supplémentaires génèrent suffisamment d'énergie pour maintenir le taux de métabolisme élevé. Les mammifères peuvent également générer de petites bouffées de chaleur en grelottant. Le frisson se produit lorsque de nombreux muscles se contractent un peu en même temps. Chaque muscle qui se contracte produit une petite quantité de chaleur.

La conservation de la chaleur est également importante, en particulier chez les petits mammifères. Un petit corps a une surface relativement grande par rapport à sa taille globale. Parce que la chaleur est perdue à la surface du corps, les petits mammifères perdent une plus grande proportion de leur chaleur corporelle que les grands mammifères. Les mammifères conservent la chaleur corporelle grâce à leurs poils ou à leur fourrure. Il emprisonne une couche d'air chaud près de la peau. La plupart des mammifères peuvent faire décoller leurs poils de la peau, ce qui en fait un isolant encore meilleur (voir Chiffre au dessous de). Les mammifères ont également une couche de graisse sous la peau pour aider à isoler le corps. Cette couche graisseuse ne se trouve pas chez les autres vertébrés.

Comment les mammifères restent au frais

L'une des façons dont les mammifères perdent l'excès de chaleur est d'augmenter le flux sanguin vers la peau. Cela réchauffe la peau afin que la chaleur puisse être dégagée dans l'environnement. C'est pourquoi vous pouvez avoir des rougeurs ou des rougeurs au visage lorsque vous faites de l'exercice par temps chaud. Vous risquez également de transpirer. La transpiration réduit également la chaleur corporelle. La sueur mouille la peau, et lorsqu'elle s'évapore, elle refroidit le corps. L'évaporation utilise de l'énergie et l'énergie provient de la chaleur corporelle. Les animaux à fourrure, comme les chiens, halètent au lieu de transpirer pour perdre leur chaleur corporelle (voir Chiffre au dessous de). L'évaporation de l'eau de la langue et d'autres surfaces humides de la bouche et de la gorge utilise de la chaleur et aide à refroidir le corps.

Manger et digérer les aliments

Maintenir un taux métabolique élevé demande beaucoup d'énergie. L'énergie doit provenir de la nourriture. Par conséquent, les mammifères ont besoin d'une alimentation nutritive et abondante. Les régimes alimentaires des mammifères sont variés. À l'exception de la litière de feuilles et du bois, presque n'importe quel type de matière organique peut être mangé par les mammifères. Certains mammifères sont strictement herbivores ou strictement carnivores. Cependant, la plupart des mammifères mangeront d'autres aliments si nécessaire. Certains mammifères sont omnivores. Ils mangent régulièrement une variété d'aliments végétaux et animaux. La plupart des mammifères se nourrissent également d'une variété d'autres espèces. Les quelques exceptions incluent les koalas, qui se nourrissent uniquement de plantes d'eucalyptus, et les pandas géants, qui se nourrissent uniquement de bambou. Les types de régimes alimentaires des mammifères et des exemples de mammifères qui les mangent sont donnés dans Table au dessous de. Comment classeriez-vous votre propre régime alimentaire ?

lapin, souris, vache de mer, cheval, chèvre, éléphant, zèbre, girafe, cerf, élan, hippopotame, kangourou

oryctérope, fourmilier, baleine, hyène, chacal, dauphin, loup, belette, joint, morse, chat, loutre, taupe

ours, blaireau, mangouste, renard, raton laveur, humains, rat, chimpanzé, porc, singes

Différents régimes nécessitent différents types de systèmes digestifs. Les mammifères qui ont un régime carnivore ont généralement un système digestif relativement simple. Leur nourriture se compose principalement de protéines et de graisses qui sont facilement et rapidement digérées. Les mammifères herbivores, en revanche, ont tendance à avoir un système digestif plus compliqué. Les glucides végétaux complexes comme la cellulose sont plus difficiles à digérer. Certains herbivores ont plus d'un estomac. Les estomacs stockent et digèrent lentement les aliments végétaux.

Les dents de mammifères sont également importantes pour la digestion. Les quatre types de dents sont spécialisés pour différentes fonctions d'alimentation, comme indiqué dans Chiffre au dessous de. Ensemble, les quatre types de dents peuvent couper, déchirer et broyer les aliments. Cela rend les aliments plus faciles et plus rapides à digérer.

Poumons et cœur de mammifères

Maintenir le taux de métabolisme élevé nécessite un approvisionnement constant et abondant en oxygène. C'est parce que la respiration cellulaire, qui produit de l'énergie, a besoin d'oxygène. Les poumons et le cœur des mammifères sont adaptés pour répondre à leurs besoins en oxygène.

Les poumons des mammifères ont la particularité d'avoir des alvéoles. Ce sont de minuscules structures en forme de sac. Chaque alvéole est entourée d'un réseau de très petits vaisseaux sanguins (voir Chiffre au dessous de). Parce qu'il y a des millions d'alvéoles dans chaque poumon, elles augmentent considérablement la surface d'échange gazeux entre les poumons et la circulation sanguine. Les poumons humains, par exemple, contiennent environ 300 millions d'alvéoles. Ils donnent aux poumons une surface totale d'échange gazeux allant jusqu'à 90 mètres carrés (968 pieds carrés). C'est à peu près autant de surface qu'un côté d'un terrain de volley !

Les mammifères respirent à l'aide d'un diaphragme. C'est le gros muscle qui s'étend à travers le bas de la poitrine sous les poumons. Lorsque le diaphragme se contracte, il augmente le volume de la poitrine. Cela diminue la pression sur les poumons et permet à l'air de circuler. Lorsque le diaphragme se détend, il diminue le volume de la poitrine. Cela augmente la pression sur les poumons et force l'air à sortir.

Le cœur des mammifères à quatre chambres peut pomper le sang dans deux directions différentes. Le côté droit du cœur pompe le sang vers les poumons pour récupérer l'oxygène. Le côté gauche du cœur pompe le sang contenant de l'oxygène vers le reste du corps. En raison de la double action de pompage du cœur, tout le sang allant aux cellules du corps est riche en oxygène.

Le cerveau des mammifères

De tous les vertébrés, les mammifères ont le cerveau le plus gros et le plus complexe pour leur taille corporelle (voir Chiffre au dessous de). La partie antérieure du cerveau, appelée cerveau, est particulièrement grande chez les mammifères. Cette partie du cerveau contrôle des fonctions telles que la mémoire et l'apprentissage.

Le cerveau de tous les mammifères possède une couche unique de cellules nerveuses recouvrant le cerveau. Cette couche est appelée le néocortex (la région rose du cerveau dans Chiffre dessus). Le néocortex joue un rôle important dans de nombreuses fonctions cérébrales complexes. Chez certains mammifères, comme les rats, le néocortex est relativement lisse. Chez d'autres mammifères, en particulier les humains, le néocortex a de nombreux plis. Les plis augmentent la surface du néocortex. Plus cette zone est grande, plus les capacités mentales d'un animal sont grandes.

Intelligence des mammifères

Les mammifères sont très intelligents. De tous les vertébrés, ce sont les animaux les plus capables d'apprendre. La progéniture des mammifères est nourrie et prise en charge par leurs parents pendant une période relativement longue. Cela leur donne beaucoup de temps pour apprendre de leurs parents. En apprenant, ils peuvent bénéficier des expériences de leurs aînés.

Vie sociale chez les mammifères

De nombreux mammifères vivent en groupes sociaux. Voici quelques exemples:

  1. Les herbivores tels que les zèbres et les éléphants vivent en troupeaux. Les adultes du troupeau entourent et protègent les jeunes, qui sont les plus vulnérables aux prédateurs.
  2. Les Lions vivent dans des groupes sociaux appelés fiertés. Les femelles adultes de la troupe chassent en coopération, ce qui est plus efficace que la chasse seule. Ensuite, ils partagent la nourriture avec le reste de la fierté. De leur côté, les mâles adultes défendent le territoire de la fierté des autres prédateurs.

Locomotion chez les mammifères

Les mammifères sont connus pour les nombreuses façons dont ils peuvent se déplacer. En général, leurs membres sont très mobiles. Souvent, ils peuvent être tournés. De nombreux mammifères sont également connus pour leur vitesse. L'animal terrestre le plus rapide est un mammifère prédateur. Pouvez-vous deviner ce que c'est? Courant à des vitesses allant jusqu'à 112 kilomètres (70 miles) par heure, le guépard gagne haut la main. De plus, les membres des mammifères leur permettent de maintenir leur corps au-dessus du sol. C'est parce que les membres sont attachés sous le corps, plutôt que sur les côtés comme chez les reptiles (voir Chiffre au dessous de).

Positions des membres chez les reptiles et les mammifères. Les membres tentaculaires d'un reptile le maintiennent au ras du sol. Un mammifère a une position plus droite.

Les mammifères peuvent avoir des membres spécialisés pour une façon particulière de se déplacer. Ils peuvent être spécialisés pour courir, sauter, grimper, voler ou nager. Les mammifères avec ces différents modes de locomotion sont représentés dans Chiffre au dessous de.

Le cerf dans le Chiffre ci-dessus est spécialisé pour la course. Pourquoi? Il a de longues pattes et des sabots durs. Pouvez-vous voir pourquoi les autres animaux de la figure sont spécialisés pour leurs habitats particuliers ? Remarquez comment arboricole, ou animaux vivant dans les arbres, ont une variété de spécialisations différentes pour se déplacer dans les arbres. Par exemple, ils peuvent avoir :

  • Une queue préhensile ou saisissante. Ceci est utilisé pour grimper et se suspendre aux branches.
  • Bras très longs pour se balancer de branche en branche. Cette façon de se déplacer est appelée brachiation.
  • Coussinets collants sur leurs doigts. Les coussinets les aident à s'accrocher aux troncs et aux branches des arbres.

Résumé de la leçon

  • Les mammifères sont une classe de vertébrés endothermiques. Ils ont quatre membres et produisent des œufs amniotiques. La classe des mammifères est définie par la présence de glandes mammaires et de poils (ou fourrure). Les autres caractéristiques des mammifères incluent les glandes sudoripares dans leur peau, les alvéoles dans leurs poumons, un cœur à quatre chambres et une enveloppe cérébrale appelée néocortex.
  • Les mammifères ont plusieurs façons de générer et de conserver la chaleur, comme un taux métabolique élevé et des poils pour piéger la chaleur. Ils ont également plusieurs façons de rester au frais, notamment en transpirant ou en haletant. Les mammifères peuvent être herbivores, carnivores ou omnivores. Ils ont quatre types de dents, ils peuvent donc manger une large gamme d'aliments. Les caractéristiques du cœur et des poumons maintiennent les cellules des mammifères bien approvisionnées en oxygène et en nutriments.
  • Les mammifères ont un cerveau relativement gros et un haut niveau d'intelligence. Ils ont également de nombreuses façons de se déplacer et peuvent se déplacer très rapidement.

Questions de révision de la leçon

Rappeler

1. Énumérez cinq traits communs à tous les mammifères, y compris les deux traits qui sont utilisés pour définir la classe des mammifères.

2. Décrivez comment les mammifères restent au chaud.

3. Quelle est la fonction de la transpiration ?

4. Identifiez les mammifères herbivores, carnivores et omnivores.

5. Que sont les alvéoles ? Quelle est leur fonction ?

Appliquer les concepts

6. Un certain mammifère a des membres antérieurs très longs. Qu'est-ce que cela suggère sur l'endroit où vit l'animal et comment il se déplace ?

Pense de façon critique

7. Expliquez en quoi les dents des mammifères diffèrent des dents des autres vertébrés. Comment les dents de mammifères sont-elles liées à l'endothermie?

8. Comparez et opposez le cerveau des mammifères à celui des autres vertébrés. Comment le cerveau des mammifères est-il lié à leur capacité à apprendre ?

Points à considérer

La plupart des mammifères naissent en tant que jeunes vivants, par opposition à l'éclosion d'œufs. Donner naissance à des petits vivants présente certains avantages par rapport à la ponte.


DISCUSSION

Natation horizontale

Au cours des 20 dernières années, un grand nombre d'études ont examiné la biomécanique et l'énergétique de la natation chez les mammifères. Souvent, les animaux étaient placés dans des canaux d'eau et obligés de nager en continu contre un courant généré par une pompe (voir Williams, 1999 pour une revue). L'ajout d'une chambre métabolique à la surface de l'eau a fourni aux animaux de test un endroit pour respirer et a permis la collecte des gaz expirés pour la respirométrie. D'autres méthodes ont examiné de petits mammifères tels que des castors nageant immergés entre des chambres d'essai métaboliques (Allers et Culik, 1997). L'évaluation de l'énergétique de la nage de grands mammifères marins rapides tels que les dauphins ou les baleines présente un défi unique et a nécessité de nouvelles approches expérimentales. Ceux-ci ont inclus la formation des dauphins pour faire correspondre leur vitesse avec celle d'un bateau en mouvement en eau libre (Williams et al., 1993une) ou pour nager jusqu'aux stations métaboliques ( Ridgway et al., 1969 Yazdi et al., 1999). Les coûts de nage ont également été estimés à partir des fréquences respiratoires sur le terrain des épaulards ( Kriete, 1995) et des baleines grises ( Sumich, 1983).

Sur la base de ces régressions allométriques, il apparaît que le coût total du transport pour de nombreux mammifères nageurs est significativement plus élevé que prévu pour des poissons de masse corporelle comparable ( Brett, 1964). Par exemple, le coût de transport pour nager chez le vison nord-américain est 19 fois celui des poissons salmonidés (Williams, 1983) les nageurs humains ont des coûts de transport qui sont 15 à 23 fois les prédictions (Holmer, 1972). Malgré la spécialisation pour la locomotion aquatique, les mammifères marins présentent également des coûts de transport élevés par rapport aux poissons. Les coûts énergétiques pour nager chez les mammifères marins varient de 2 à 4 fois les valeurs prédites pour des poissons de taille comparable (Williams, 1999).

Plusieurs facteurs semblent contribuer au coût énergétique comparativement élevé de la nage horizontale chez les mammifères. Premièrement, dans les conditions de ces tests, la nage est plus ou moins continue, où la nage est définie comme le mouvement d'une surface propulsive pour produire une poussée qui entraîne un mouvement vers l'avant du nageur. Que ce soit dans un canal ou à la poursuite d'un bateau, des caresses continues étaient souvent nécessaires pour que l'animal maintienne des périodes prolongées de vitesse constante dans un plan horizontal quelle que soit sa position à la surface de l'eau ou immergé. Deuxièmement, comme mentionné ci-dessus, les forces de traînée sont considérablement plus élevées si le nageur reste à la surface de l'eau ou près de celle-ci que s'il s'immerge pendant la nage. Il a été démontré que l'ajout de la traînée des vagues lors de la nage en surface augmente de deux fois le coût énergétique de la nage chez certains mammifères (Williams, 1989). Un troisième facteur contribuant aux coûts énergétiques élevés de la nage, en particulier chez les mammifères semi-aquatiques, est l'efficacité du propulseur ( Fish, 1993). La propulsion par traînée caractéristique de nombreux mammifères semi-aquatiques est moins efficace en termes de génération de poussée et de coût énergétique que la propulsion par portance typique des mammifères marins et des poissons. Enfin, la capacité à retenir la chaleur endogène, c'est-à-dire le coût de l'endothermie, explique en partie la différence de coût énergétique total de la nage entre les mammifères marins et les poissons (Williams, 1999).

Compte tenu du coût énergétique élevé de la nage chez les mammifères, il n'est pas surprenant que les espèces marines adaptées aient développé un certain nombre de stratégies comportementales leur permettant d'éviter le travail de caresses continues. Le marsouinage est une stratégie comportementale utilisée par les petits cétacés et les pinnipèdes se déplaçant à grande vitesse près de la surface de l'eau. Théoriquement, ce comportement permet au nageur d'éviter les coûts élevés associés à la nage continue près de la surface de l'eau en interrompant la locomotion et en sautant dans les airs (Au et Weihs, 1980 Blake, 1983). Le surf sur les vagues est une autre stratégie qui permet au nageur d'éviter les caresses continues. Dans une étude portant sur des grands dauphins entraînés à nager librement ou à surfer sur les vagues à côté d'un bateau en mouvement, nous avons démontré une réduction de la fréquence cardiaque, de la fréquence respiratoire et calculé les coûts énergétiques pour les animaux chevauchant la vague d'étrave d'un bateau à 3,8 m·sec −1 . Ce comportement a permis aux grands dauphins de presque doubler leur vitesse de déplacement vers l'avant avec seulement une augmentation de 13% du coût énergétique (Williams et al., 1992).

Bien qu'ils soient énergétiquement avantageux pour nager près de la surface de l'eau, le surf des vagues et le marsouinage n'ont été décrits que pour un nombre limité d'espèces de mammifères marins se déplaçant à grande vitesse. Ces stratégies locomotrices ne sont pas possibles lors de transits lents, chez les grands mammifères marins tels que les éléphants de mer et les baleines, ou dans les régions polaires où la glace recouvre la surface de l'eau. Au lieu de cela, la nage de transit est souvent accomplie par une série de plongées en dents de scie qui permettent aux animaux de rester immergés, sauf pendant de brefs intervalles en surface pour respirer ( Crocker et al., 1994 Glissement et al., 1994 Davis et al., 2001).

Plongée verticale

Avec des données facilement disponibles pour le coût de la nage chez les mammifères, il semble raisonnable de supposer que le coût de la plongée peut être calculé. Les données des enregistreurs de profondeur et des vélocimètres déployés sur les mammifères marins en liberté fournissent des informations sur la durée, la distance et la vitesse du plongeur. Lorsqu'il est combiné avec les relations pour la consommation d'oxygène et la vitesse des expériences de natation, un coût de plongée théorique peut être déterminé. Étant donné que les mammifères marins dépendent de l'oxygène stocké pour maintenir les processus aérobies pendant une plongée, les durées de plongée maximales prises en charge par ces réserves (appelées limite de plongée aérobie, ADL Kooyman, 1989) peuvent être calculées en divisant la réserve d'oxygène par les taux métaboliques de nage. Ce calcul fournit une limite supérieure pour le coût énergétique d'une plongée aérobie. Les plongées dépassant l'ADL nécessitent un passage au métabolisme anaérobie avec les effets néfastes associés à une augmentation du lactate plasmatique (voir Butler et Jones, 1997 pour une revue).

De tels calculs pour les grands dauphins plongeant ont abouti à un paradoxe. Les durées de descente et de remontée et la vitesse de nage ont été mesurées à l'aide d'enregistreurs temps-profondeur/vitesse portés par des dauphins entraînés à plonger en ligne droite vers des cibles immergées (Williams et al., 1999). Sur une plongée relativement courte à 57 m, nous avons calculé que les dauphins utilisaient 34% (11,1 mlO2·kg −1 ) de la réserve totale d'oxygène dans le sang, les muscles et les poumons. Lors de plongées profondes jusqu'à 206 m, les calculs métaboliques ont indiqué que les réserves d'oxygène étaient épuisées après seulement les trois quarts de la plongée. Pourtant, il y avait peu d'augmentation du lactate plasmatique post-plongée pour indiquer un changement dans le métabolisme anaérobie (Williams et al., 1993b, 1999).

L'écart a été résolu en enregistrant le comportement locomoteur des dauphins pendant la plongée complète. Des caméras vidéo placées sur les dauphins plongeurs ont révélé l'utilisation de plusieurs allures de nage différentes plutôt que des caresses continues (Fig. 2). Pendant la descente, les dauphins sont passés d'une caresse active à un vol plané prolongé. Les ascensions ont commencé par des nages actives suivies d'une nage en nage et glisse, et se sont terminées par une courte glissade vers la surface ( Skrovan et al., 1999). Des expériences similaires avec des éléphants de mer ( Davis et al., 2001, Fig. 2), des phoques de Weddell et même des rorquals bleus ( Williams et al., 2000) révèlent des changements identiques dans les schémas locomoteurs pendant la plongée. Les descentes en plongée de ces mammifères marins commencent généralement par une période de caresses actives suivie d'un glissement vers la profondeur. L'ascension est caractérisée par une grande amplitude, des nages continues suivies d'une nage en nage et en glisse. Selon l'espèce, l'animal peut passer à une courte glissade finale vers la surface.

La durée absolue de vol plané pendant la descente dépend de la profondeur maximale de la plongée. Pour les dauphins, les phoques phocidés et le rorqual bleu, le pourcentage de temps de vol plané augmente significativement avec la profondeur de la plongée. Près de 80 % de la descente a été consacrée au vol à voile pour des plongées supérieures à 200 m ( Williams et al., 2000). Fait intéressant, la profondeur à laquelle le vol plané a commencé était similaire pour les mammifères marins examinés (Fig. 3). La profondeur d'initiation au plané a augmenté de 20 m à 70 m alors que la profondeur maximale de la plongée a augmenté à 200 m. Un plateau dans la profondeur d'initiation du plané a été atteint à environ 80 m pour les plongées supérieures à 200 m. La similitude de la configuration de ces profondeurs de plané suggère l'influence de facteurs physiques sur le plongeur.

Le poumon de mammifère en profondeur

Pour comprendre comment les mammifères marins accomplissent ces périodes de glisse prolongées, nous devons examiner les caractéristiques structurelles et fonctionnelles du poumon des mammifères en profondeur. Parce que les capacités pulmonaires de nombreux mammifères marins sont grandes par rapport à celles des mammifères terrestres sur la base du poids maigre, Kooyman (1973) a proposé que les poumons jouent un rôle dans le contrôle de la flottabilité en mer. Des changements relativement faibles du volume pulmonaire selon que l'animal inhale ou expire pourraient faire pencher la balance entre une flottabilité positive ou négative, et si un animal flotte ou coule lorsqu'il se repose à la surface de l'eau.

Lors de la plongée, des changements rapides de pression hydrostatique modifieront également le volume pulmonaire avec des modifications conséquentes de la flottabilité. L'ampleur de ces changements semble être associée à des modifications morphologiques coïncidant avec des adaptations à un mode de vie marin ( Fig. 4). Une caractéristique unique des poumons des mammifères marins adaptés est le renforcement cartilagineux des petites voies respiratoires ( Scholander, 1940 Denison et Kooyman, 1973). Un tel renfort fournit un système rigide au niveau des alvéoles qui permet l'effondrement progressif des voies respiratoires en réponse aux augmentations de pression. En conséquence, les alvéoles souples se compriment rapidement en profondeur, évacuant le gaz dans les voies respiratoires renforcées. Les effets structurels et fonctionnels du renforcement des voies respiratoires ont été testés à la fois en laboratoire et en mer. Alors que les alvéoles des mammifères terrestres tels que les chiens piègent l'air lors des plongées simulées, celles des otaries montrent un effondrement progressif des alvéoles vers les voies respiratoires renforcées avec des augmentations de pression ( Denison et al., 1971). Essais en chambre de pression sur les phoques de Weddell et les éléphants de mer du Nord ( Kooyman et al., 1970), et sur les poumons excisés de grands dauphins ( Ridgway et al., 1969) montrent des schémas similaires d'effondrement progressif des voies respiratoires avec une exposition à une pression accrue. Différences dans la teneur en oxygène et en dioxyde de carbone de l'air expiré des dauphins entraînés à plonger ou à stationner en profondeur ( Ridgway et al., 1969) ont démontré que l'effondrement alvéolaire est complet une fois que les animaux atteignent 70 m de profondeur ( Ridgway et Howard, 1979). Le volume alvéolaire est considérablement réduit à des profondeurs inférieures à 30 m chez les phoques de Weddell et les éléphants de mer ( Kooyman et al., 1970). De même, les poumons des grandes baleines, y compris les rorquals communs et les rorquals boréaux ( Scholander, 1940) et les globicéphales ( Olsen et al., 1969) montrent des signes d'effondrement alvéolaire progressif en réponse à une augmentation de la pression hydrostatique.

Les changements structurels et fonctionnels qui se produisent en profondeur dans le poumon des mammifères marins semblent jouer plusieurs rôles. Premièrement, le mouvement du contenu alvéolaire loin des surfaces d'échange gazeux et dans les voies respiratoires conductrices des poumons permet aux mammifères marins d'éviter les effets délétères de la narcose à l'azote et de la maladie de décompression (Scholander, 1940). Deuxièmement, le renforcement des voies respiratoires périphériques permet une ventilation de marée et des échanges gazeux respiratoires exceptionnellement rapides lorsque les mammifères marins font surface pour respirer ( Kooyman et Sinnett, 1979). De plus, ces mêmes changements de volume pulmonaire permettent aux mammifères marins de profiter de l'augmentation de la pression hydrostatique pour faciliter des périodes prolongées de glisse passive pendant la descente (Fig. 5). Skrovan et al., (1999) ont décrit les interrelations entre le volume pulmonaire, la profondeur de plongée et la flottabilité du grand dauphin. Au fur et à mesure que les espaces d'air se compressent avec la profondeur, le volume du dauphin diminue sans réduction concomitante de la masse, et l'animal devient moins flottant. Les forces de flottabilité théoriques associées à cet effondrement vont de 24,3 N lorsque le dauphin est près de la surface de l'eau et que les poumons sont complètement gonflés, à une flottabilité négative de -25,7 N lorsque les poumons sont dégonflés à 67,5 m de profondeur. Les taux de décélération mesurés des dauphins planeurs étaient directement corrélés aux changements calculés des forces de flottabilité coïncidant avec la compression pulmonaire ( Skrovan et al., 1999). Ainsi, l'augmentation progressive de la pression hydrostatique et le collapsus pulmonaire subséquent avec la profondeur ont entraîné une augmentation progressive de la capacité des dauphins à planer pendant la descente jusqu'à ce que la compression pulmonaire maximale se produise à environ 70 m. Une relation similaire entre la pression hydrostatique, le volume pulmonaire et la flottabilité se produit probablement chez les phoques. Bien que les phoques phocides expirent avant la submersion, même les petits changements de volume qui se produisent lorsque les alvéoles se compressent modifieront la flottabilité au cours d'une plongée ( Webb et al., 1998).

Ces changements physiques et anatomiques avec la profondeur influencent le comportement locomoteur des mammifères marins plongeurs ( Fig. 3). Lors de plongées peu profondes (<100 m), les phoques et les dauphins initient de courts vol planés au début de la descente. Les plongeurs profonds comme l'éléphant de mer ( Davis et al., 2001) et le phoque de Weddell commence le vol plané prolongé à 60-86 m pour des plongées dépassant 200 m de profondeur. Même le plus grand plongeur de l'océan, le rorqual bleu, semble suivre ce schéma et commence à planer à environ 18 m lorsqu'il effectue des plongées jusqu'à 36-88 m de profondeur ( Williams et al., 2000). La profondeur à laquelle le vol plané commence dépend sans aucun doute de nombreux facteurs, notamment la composition corporelle et les caractéristiques de flottabilité de l'espèce, le volume pulmonaire initial et le type de plongée (c'est à dire., transit, exploratoire, recherche de nourriture). Les plongées courtes et peu profondes dans lesquelles les réserves d'oxygène ne sont pas limitantes permettent une plus grande flexibilité dans le comportement locomoteur par rapport aux plongées approchant les limites physiologiques ( Williams et al., 1993b). Lors de plongées prolongées lorsque l'équilibre entre la vitesse et l'efficacité énergétique est critique, les mammifères marins intègrent des périodes de plané prolongées qui commencent souvent lorsque la compression pulmonaire est presque terminée (Fig. 3).

Bénéfices énergétiques de la locomotion intermittente en profondeur

Parce que la contraction du muscle squelettique dépense de l'énergie, des comportements tels que le glissement qui réduisent l'effort locomoteur global devraient se manifester par une diminution du coût énergétique. Ce point de vue est étayé par des calculs simples du coût de la plongée par les phoques et les dauphins (tableau 1). Dans cet exemple, le taux de consommation d'oxygène pour les phoques communs est de 4,6 mlO2·kg -1 ·min -1 au repos et 12,9 mlO2·kg -1 ·min -1 pendant la nage à environ 2,0 m.sec -1 ( Davis et al., 1985). Les taux de consommation d'oxygène déterminés pour les grands dauphins sont de 4,6 mlO2·kg -1 ·min -1 au repos et 8,1 mlO2·kg -1 ·min -1 pendant la nage à 2,1 m·sec -1 ( Williams et al., 1992). En supposant que la consommation d'oxygène pendant le vol plané passif se rapproche des niveaux de repos, une plongée théorique à 200 m par un phoque commun adulte nécessitera 43 mlO2·kg -1 si l'animal caresse continuellement pendant la descente et la montée. Une plongée incorporant des périodes prolongées de vol plané comme dans la figure 2 n'aura besoin que de 29,5 mlO2·kg -1 . Pour les dauphins, une plongée avec effleurage à 200 m de profondeur utilisera 37,8 mlO2·kg -1 contre 33,8 mlO2·kg -1 pour une plongée planée de profondeur similaire.

L'intérêt de ces économies d'énergie devient évident lorsque l'on considère l'importance de la réserve d'oxygène disponible lors de la submersion. La réserve totale d'oxygène pour un adulte de 145 kg de grand dauphin est de 33,0 mlO2·kg -1 ( Williams et al., 1993b) et 65,0 mlO2·kg -1 pour un phoque commun de 24 kg ( Kooyman, 1989). En termes de réserve totale d'oxygène disponible, le phoque planeur effectuant une plongée de 200 m réalise une économie de 23% et le dauphin une économie de 12%. Au départ, ces économies peuvent sembler insignifiantes. Cependant, une économie de 12% dans la réserve d'oxygène pour le dauphin plongeur se traduit par 1,0 min supplémentaire de vol plané ou 0,5 min de nage à 2,0 m·sec -1 en supposant les taux métaboliques décrits ci-dessus. Pour le phoque phocide, une économie de 23 % dans la réserve d'oxygène représente 3,0 minutes supplémentaires de glisse ou 1,1 min de nage à 2,0 m.sec -1 .

De nombreux facteurs supplémentaires non pris en compte dans ces calculs simples affecteront également le coût réel de la plongée chez les mammifères marins. La dépression métabolique pendant la submersion, la profondeur de plongée, la durée de plané, les angles de descente et de montée, la vitesse, l'utilisation de la nage et de la locomotion en plané et les effets interactifs de la traînée et des forces de flottabilité pendant une plongée influenceront les besoins énergétiques totaux. Par exemple, la dépression métabolique pendant la plongée (Hochachka, 1992) aurait un effet conservateur supplémentaire sur les réserves d'oxygène. Plusieurs études ont également démontré que les mouvements de nage et de glissement peuvent réduire le coût énergétique de la nage de 15 à 50 % chez les poissons ( Weihs, 1974 Fish et al., 1991). La propulsion par nage et plané est le mode de locomotion préféré de nombreuses espèces de mammifères marins pendant la partie ascension d'une plongée ( Williams et al., 2000). Par conséquent, les économies d'énergie décrites dans ces calculs représentent probablement une estimation prudente selon le type de plongée et les allures choisies par l'animal. Certes, l'utilisation de formes de nage interrompues pour terminer une plongée semble offrir un avantage énergétique par rapport à la nage continue pour la même plongée (tableau 1).

Des mesures récentes de la consommation d'oxygène après la plongée des phoques de Weddell fournissent une preuve directe des avantages énergétiques du vol à voile ( Williams et al., 2000). Dans ces études, des phoques adultes instrumentés ont été placés dans un trou de glace isolé situé sur la banquise antarctique. Le trou était recouvert d'une hotte métabolique pour la collecte des gaz respiratoires et la détermination ultérieure de la consommation d'oxygène après la plongée. Les phoques étaient libres de plonger dans les eaux environnantes qui dépassaient 500 m de profondeur. Le placement stratégique du trou exigeait que les animaux retournent dans la hotte métabolique pour respirer après chaque plongée ( Kooyman et al., 1980). En combinant des mesures du comportement locomoteur sous-marin des phoques ( Davis et al., 1999) avec le taux métabolique post-plongée, nous avons constaté qu'une interruption de la nage pendant une plongée entraînait une économie d'énergie de 9,2 à 59,6 % pour les phoques de Weddell ( Williams et al., 2000). La figure 6 montre la différence de coûts énergétiques pour les plongées avec et sans périodes de nage interrompues. Deux groupes de plongées de phoques de Weddell couvrant des distances égales (1 750–1 850 m) mais variant en termes de nage et de profondeur ont été comparés. Les plongées profondes (231 ± 27 SEM m, n = 12) qui facilitaient le vol plané en raison des changements de pression avec la profondeur ont entraîné une P = 0,043) Réduction de 35 % de la consommation d'oxygène de récupération par rapport aux plongées peu profondes (55 ± 7 SEM m, n = 4) couvrant la même distance avec des mouvements presque continus. D'après ces résultats, l'incorporation de formes interrompues de locomotion pendant la plongée semble fournir un avantage énergétique pour le phoque de Weddell plongeur. D'autres études seront nécessaires pour déterminer s'il s'agit d'un phénomène général pour d'autres espèces de mammifères marins.

En résumé, l'histoire évolutive des mammifères marins a donné lieu à des caractéristiques physiologiques et morphologiques qui contribuent à des coûts élevés pendant la baignade. Les formes interrompues de locomotion, y compris le surf des vagues et le marsouinage à proximité de la surface de l'eau ou le vol plané lors d'une descente en plongée, permettent aux mammifères marins d'atténuer certains de ces coûts. En augmentant l'efficacité énergétique globale, ces comportements locomoteurs permettent aux mammifères marins d'augmenter la vitesse de déplacement pour peu d'apport énergétique supplémentaire lors de la nage, et de prolonger la durée d'une plongée en conservant des réserves d'oxygène limitées lorsqu'ils sont immergés.

Tableau 1. Coûts énergétiques des plongées théoriques de 200 m par un phoque phocide et un dauphin.*


Locomotion aquatique

Les animaux qui vivent dans des environnements aquatiques présentent de nombreuses formes différentes de locomotion. Certains animaux rampent ou s'enfouissent au fond d'un plan d'eau. D'autres nagent dans l'eau en utilisant une variété d'appendices différents. D'autres encore flottent librement, suivant les courants où qu'ils aillent. Les organismes aquatiques varient en taille de microscopique à la baleine bleue, le plus grand animal qui ait jamais vécu.

Invertébrés.

Les invertébrés aquatiques nagent dans l'eau, rampent le long du fond ou s'enfouissent dans le fond. En natation, l'activité musculaire propulse l'animal en poussant contre l'eau. Au fond, l'activité musculaire déplace l'animal en interagissant avec le fond. Certains habitants du fond rampent simplement sur le fond d'une manière exactement semblable à la locomotion terrestre. D'autres profitent de l'environnement en apesanteur pour se déplacer de manière unique à l'environnement aquatique.

Les invertébrés aquatiques ont développé deux modes de nage distincts. Un mode utilise la propulsion hydraulique. Les méduses sont un bon exemple de ce type de locomotion. Ils ont des corps en forme de parapluie, avec la "manche" du parapluie contenant le système digestif. La marge externe du haut du parapluie, ou méduse, est une bande de muscles qui peuvent se contracter rapidement. Au fur et à mesure que les muscles se contractent (comme pour fermer un parapluie), l'eau est expulsée avec force et la méduse est propulsée. Les pétoncles utilisent une locomotion similaire. Ce sont les meilleurs nageurs parmi les bivalves, mais au mieux, le mouvement est saccadé et mal contrôlé. Il est surtout utilisé pour échapper aux prédateurs. Les mouvements rapides de claquement des deux coquilles créent un jet d'eau qui propulse la coquille Saint-Jacques.

Les céphalopodes, tels que les calmars et les poulpes, sont également des mollusques qui utilisent la propulsion par jet d'eau. Les céphalopodes adultes ont perdu la majeure partie de leur coquille lourde. De nombreux calmars sont d'excellents nageurs et peuvent nager vers l'avant ou vers l'arrière en ondulant les volets de chaque côté de leur corps. Tous les céphalopodes sont de bien meilleurs nageurs que toute autre espèce de mollusque. Les manteau des céphalopodes renferme une cavité qui contient les branchies et d'autres organes internes. Il comprend également, sur sa surface inférieure, une ouverture étroite appelée siphon. Lorsque les muscles circulaires entourant la cavité se contractent simultanément, l'eau est forcée à travers le siphon. Cela propulse le céphalopode dans une direction opposée à la direction du siphon. Ainsi, le siphon fournit également un contrôle directionnel.

Des poissons.

Certains animaux ressemblant à des poissons utilisent un mouvement purement ondulatoire pour se déplacer. Presque tous les poissons utilisent un mouvement ondulatoire dans une certaine mesure et complètent ce mouvement par un effort musculaire des nageoires.

Une anguille nage en ondulant tout son corps en une série de vagues passant de la tête à la queue. Ce type de mouvement est appelé locomotion anguilliforme (comme une anguille). Pendant la nage régulière, plusieurs vagues passent simultanément le long du corps de la tête à la queue. Les vagues se déplacent plus rapidement à mesure qu'elles s'approchent de la queue de l'animal.

Alors que les anguilles ont un corps avec un diamètre antérieur assez émoussé et constant sur le reste de la longueur du corps, la plupart des poissons ont un corps qui se rétrécit aux extrémités antérieure et postérieure. Pour ces poissons, le mouvement ondulatoire n'est pas le plus efficace. Ainsi, la plupart des poissons présentent une locomotion carangiforme, dans laquelle seule la moitié arrière du corps se déplace d'avant en arrière. Les poissons nageurs les plus rapides utilisent cette méthode de locomotion, c'est donc apparemment la plus efficace. En revanche, la locomotion ostraciiforme utilise uniquement la nageoire caudale pour balayer d'avant en arrière. C'est plus lent et apparemment moins efficace.

Les baleines et autres cétacés utilisent des ondes corporelles ondulatoires, mais les vagues déplacent le corps de la baleine de haut en bas plutôt que d'un côté à l'autre. La région allongée de la queue des baleines produit une forme de locomotion carangiforme apparemment aussi efficace que celle des poissons les plus rapides. Les poissons, les baleines et d'autres vertébrés aquatiques ont un certain arrangement de nageoires réparties autour de leur corps. Ils ont tous une nageoire caudale (caudale), verticale chez les poissons et horizontale chez les cétacés. Les vertébrés aquatiques ont également une grande dorsal nageoire et une paire de grandes nageoires (ou nageoires) sur les côtés de leur corps près de l'avant.La nageoire caudale est le principal moyen de locomotion. Les ailerons latéraux font la plupart de la direction. La ou les nageoires dorsales assurent la stabilité.

Vertébrés tétrapodes.

Les vertébrés tétrapodes (vertébrés à quatre pattes) qui utilisent la locomotion ondulatoire comprennent les crocodiliens, les lézards marins, les salamandres aquatiques et les larves de grenouilles. Cependant, les grenouilles adultes et autres tétrapodes utilisent principalement la locomotion appendiculaire. De nombreux tétrapodes aquatiques se déplacent principalement en utilisant les pattes postérieures. Cependant, les tortues de mer, les pingouins et les otaries à fourrure ont développé des pattes postérieures courtes avec des pieds palmés utilisés principalement comme gouvernails. Ces animaux utilisent leurs puissantes pattes antérieures, qui ont évolué en nageoires.

Les oiseaux plongeurs, comme les cormorans et les huards, sont propulsés par leurs pattes postérieures palmées. Les plongeons sont les mieux adaptés pour la plongée. Leur corps, leur tête et leur cou sont allongés et minces, les pattes postérieures se sont éloignées de l'extrémité postérieure du corps, les pattes inférieures sont courtes et les pieds sont complètement palmés.

Les grenouilles et certaines tortues d'eau douce ont des pattes arrière allongées avec des pieds palmés élargis. D'autres tortues aquatiques (comme les tortues serpentines) sont des nageuses relativement médiocres. Ces tortues marchent au fond du lac ou du ruisseau avec des mouvements des membres très similaires à ceux utilisés sur terre, sauf qu'elles peuvent se déplacer plus rapidement dans l'eau que sur terre.

De nombreux mammifères ont des mouvements de nage identiques aux mouvements de leurs membres terrestres. La plupart des mammifères aquatiques tels que les loutres de mer, les phoques à poils et les ragondins utilisent leurs pattes arrière et fréquemment leur queue pour nager. Les pieds ont un certain degré de sangle. Les otaries à fourrure et les ours polaires nagent principalement avec les membres antérieurs.

voir aussi Squelettes de vol.

Elliot Richmond

Bibliographie

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Curtis, Helena et N. Sue Barnes. La biologie, 5e éd. New York : Worth Publishers, 1989.

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Tricker, R.A.R. et B.J.K. Tricker. La science du mouvement. New York : American Elsevier Publishing Company, 1967.

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Diversité des mammifères

Bienvenue à Diversité des mammifères, l'exploration par le Burke Museum de la diversité des mammifères de la Terre. Notre diagramme en arbre, ci-dessous, vous montre les voies de parenté et l'évolution historique des 29 ordres de mammifères différents d'aujourd'hui. Cet arbre phylogénétique vous montre également que tous nos mammifères modernes sont issus d'un ancêtre commun qui a vécu il y a plus de 200 millions d'années. Cliquez sur chaque commande pour des photos et un who's-who de ses membres.

Les mammifères appartiennent au groupe d'animaux qui ont une colonne vertébrale ou une colonne vertébrale. Ces animaux vertébrés comprennent divers poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères. Les vertébrés descendent tous d'un ancêtre commun qui a vécu il y a plus d'un demi-milliard d'années. La classe Mammalia a évolué plus tard dans l'histoire de la vie sur Terre, au début du Mésozoïque, il y a environ 210 millions d'années. Aujourd'hui, nous trouvons des mammifères sur toutes les masses continentales de la Terre, au sol, dans le sol, au-dessus du sol et dans les airs, ainsi que dans tous les océans. Les scientifiques reconnaissent plus de 5 400 espèces de mammifères dans le monde.

Qu'est-ce qui distingue les mammifères des autres vertébrés ? Les mammifères ont des poils sur leur corps pour l'isolation et la protection. La plupart d'entre eux ont pas mal de poils, mais certains, comme les baleines, les tatous et les humains, n'en ont pas autant. Les mères de mammifères fournissent à leur nouveau-né du lait provenant de leurs glandes mammaires. Trois petits os spéciaux (le marteau, l'enclume et l'étrier) qui conduisent le son à travers l'oreille moyenne des mammifères jusqu'au nerf auditif de l'oreille interne représentent également des caractéristiques uniques des mammifères. Les mammifères ont également un seul os de la mâchoire inférieure (le dentaire) de chaque côté de leur mâchoire. Chez les mammifères fossiles, nous ne pouvons pas trouver de cheveux ou de lait, mais nous pouvons identifier ces os spéciaux qui ne se trouvent que dans le crâne des mammifères.

Le diagramme de branchement ci-dessus est un arbre phylogénétique des mammifères modernes, montrant comment tous les mammifères modernes sont liés les uns aux autres. Il est basé sur les preuves scientifiques disponibles pour les relations évolutives entre les principaux groupes vivants (ordres) de mammifères. L'ancêtre commun le plus récent de tous les mammifères a vécu il y a environ 210 millions d'années, indiqué par le point noir à la base de l'arbre. Les premiers mammifères descendent d'ancêtres reptiles. C'étaient de petites créatures terrestres, pas tout à fait comme les mammifères vivants aujourd'hui. Les roches de la période triasique (la plus ancienne) de l'ère mésozoïque contiennent ces archives fossiles. Ces premiers mammifères pondaient des œufs, tout comme les reptiles. Parmi les mammifères d'aujourd'hui, seuls l'ornithorynque et les échidnés (Ordre Monotremata) pondent des œufs pour produire leurs petits mais, étant des mammifères, ils nourrissent leurs nouveau-nés avec du lait. Les monotrèmes sont le plus ancien des ordres modernes. Au cours des 100 premiers millions d'années de leur histoire de 210 millions d'années, les mammifères étaient essentiellement de petites créatures terrestres généralisées. Comparés aux reptiles, les mammifères étaient peu nombreux et probablement beaucoup d'entre eux étaient actifs pendant la nuit. Parmi les premiers groupes de mammifères modernes à évoluer se trouvaient les ancêtres des marsupiaux d'aujourd'hui. Ceux-ci sont apparus dans les archives fossiles à la fin du Mésozoïque, au Crétacé, qui est l'époque des dinosaures. Les marsupiaux donnent naissance à de minuscules jeunes très immatures qui sont nourris de lait pendant une longue période de développement au cours des premiers stades de ce développement. Les jeunes sont continuellement attachés aux mamelles de leur mère dans une poche (marsupium). Trois ordres de mammifères marsupiaux (Didelphimorphia, Paucituberculata, Microbiotheria) vivent aujourd'hui en Amérique du Sud et en Amérique centrale (et marginalement en Amérique du Nord). Quatre ordres des marsupiaux les plus connus et les plus divers se trouvent en Australasie (Australie, Nouvelle-Guinée et îles voisines). Ce sont : Diprotodontia, Peramelemorphia, Dasyuromorphia, Notoryctemorphia. Au début de l'histoire de l'évolution des marsupiaux, les continents actuels de l'Australie, de l'Antarctique et de l'Amérique du Sud ont été joints, dans le cadre du continent sud massif «Gondwana».

Les 21 ordres modernes de mammifères restants (souvent appelés mammifères eutheriens) se sont séparés les uns des autres relativement rapidement il y a environ 70 à 50 millions d'années. Cette diversification rapide est reconnue, en termes évolutifs, comme un rayonnement adaptatif. Cela signifie que les mammifères ont élargi l'éventail des formes corporelles et des moyens de gagner leur vie, ou des niches, grâce auxquelles les espèces pouvaient survivre. La grande variété de formes corporelles, de modes de locomotion, de régimes alimentaires, de formes de crâne et d'anatomie dentaire qui en résulte que nous voyons aujourd'hui est principalement apparue au cours de ce rayonnement rapide au début du Cénozoïque ou du début du Paléogène. À l'époque de l'Éocène et de l'Oligocène, les mammifères étaient représentés par des modes de locomotion qui comprenaient non seulement la marche, mais aussi la course, le rampement, le saut, l'escalade, le vol plané et même le vol et la nage. Ils sont venus occuper de nombreuses niches écologiques et tous les coins géographiques de la Terre. Les baleines et les dauphins (Cétacés) représentent l'une des plus dramatiques de ces transformations évolutives. En tant que descendants des petits ancêtres mammifères terrestres à quatre pattes du Mésozoïque, les baleines ont développé de nouvelles adaptations au début du Paléogène et ont adopté une nouvelle forme corporelle, y compris la perte des membres postérieurs. Avec des membres antérieurs qui ont évolué en nageoires et avec leur forme corporelle semblable à celle d'un poisson, les cétacés sont devenus des nageurs et des plongeurs. Ce processus évolutif leur a permis de revenir avec succès de la vie de leurs ancêtres mammifères sur terre vers les mers, habitées par leurs ancêtres poissons bien plus anciens. Les baleines comprennent les plus grandes espèces de mammifères. De plus, le plus grand animal de toute sorte, y compris les dinosaures, jamais connu pour avoir vécu sur Terre, est la baleine bleue.

Le rayonnement adaptatif des mammifères modernes à l'ère cénozoïque a entraîné la grande variété de formes corporelles et de modes de locomotion qui conviennent aux mammifères pour la vie dans tous les principaux milieux environnementaux de la Terre - terre, eau et air. Selon l'endroit où il vit, un animal a des exigences différentes pour se déplacer (locomotion). Le même plan corporel général et le même ensemble d'os dans les squelettes des premiers ancêtres des mammifères ont évolué vers la diversité des formes corporelles modernes. Par exemple, les mêmes os du bras ou de la patte avant sont modifiés en pattes allongées chez les mammifères à sabots, en ailes chez les chauves-souris, en nageoires chez les baleines et même en « pelles » chez les taupes. Ces changements et d'autres changements évolutifs chez les mammifères se sont tous produits depuis l'époque où les premiers ancêtres communs des mammifères d'aujourd'hui ont dérivé les premières caractéristiques historiques qui les distinguaient des reptiles.

Les régimes alimentaires, le comportement alimentaire et l'écologie des mammifères ont influencé l'évolution de la forme du crâne et des types de dents dans les mâchoires. Les mammifères utilisent leurs dents pour saisir et, dans le cas de certains prédateurs, pour tuer leur nourriture. De plus, contrairement à de nombreux autres types d'animaux, les mammifères utilisent leurs mâchoires et leurs dents pour briser et mâcher des morceaux de leur nourriture qui sont ensuite digérés dans l'estomac. (Avez-vous déjà vu un oiseau, un reptile ou un amphibien mâcher de la nourriture ?) La plupart des mammifères ont différents types de dents dans leurs mâchoires : incisives, canines, prémolaires et molaires. Le nombre, la forme et la taille de ces différents types de dents, ainsi que la forme du crâne ont été adaptés pour faire face au comportement alimentaire et au type de nourriture consommée par chaque espèce. Les cas extrêmes particuliers sont également intéressants. Les fourmiliers d'Amérique tropicale n'ont pas de dents du tout. Un fourmilier utilise simplement sa langue pour aspirer les fourmis et les termites. Certaines des plus grandes baleines n'ont pas non plus de dents, mais à la place, leur bouche contient un matériau filtrant en forme de brosse appelé «fanons». Ce matériau est utilisé pour ramasser de petites crevettes comme le «krill» que les soi-disant baleines à fanons filtrent de l'eau de mer. Les mammifères spécialisés dans la consommation de plantes (herbivores), qu'il s'agisse de petits rongeurs ou de grands wapitis, antilopes ou zèbres, ont des dents postérieures plates et striées (prémolaires et molaires) qu'ils utilisent pour broyer les graminées et autres plantes vertes brouter. . Les carnivores spécialisés, tels que les membres des familles des chats et des chiens, ont des dents arrière plus tranchantes et plus pointues pour percer, déchirer et même cisailler des morceaux de chair. Les dents les plus longues et les plus pointues de ces carnivores sont leurs canines. D'autres mammifères tels que les humains, les ours et les ratons laveurs sont omnivores et ont des dents arrière plus généralisées qui ne sont ni extrêmement plates ni extrêmement pointues. Les incisives, à l'avant de la bouche, sont les premières dents à saisir et dans certains cas à couper la nourriture. Les canines longues et pointues sont des dents perçantes, utilisées principalement par les mammifères prédateurs carnivores, en fait elles sont absentes chez la plupart des herbivores.

La plupart des femelles de mammifères portent leurs petits vivants, mais les membres de l'ordre des Monotremata (ornithorynques et échidnés) pondent des œufs dont les jeunes doivent éclore avant de pouvoir être nourris par le lait maternel. Notez que certains autres vertébrés, notamment des requins, des poissons osseux, des lézards et des serpents, donnent naissance à des petits vivants plutôt qu'à des œufs à couver.

Vous devez faire le tour du monde pour voir toutes les différentes sortes de mammifères – les kangourous en Australie, les girafes en Afrique et les chèvres de montagne en Amérique du Nord. Pourquoi est-ce? La réponse vient de la connaissance de l'histoire de la Terre. Par exemple, les continents du nord ont été réunis et les continents du sud ont été réunis au moment de l'évolution précoce des mammifères, mais ils se sont ensuite séparés. Cela signifie que les nouveaux continents plus petits ont souvent maintenu des espèces qui descendaient d'ancêtres communs originaires des grands supercontinents. C'est ainsi que les mammifères maintenant sur différents continents ont pu partager l'ascendance. A plusieurs reprises depuis lors, des liaisons ont été rétablies entre le nord et le sud. Par exemple, l'Amérique du Nord et l'Amérique du Sud ont été séparées pendant longtemps jusqu'à ce qu'elles soient reconnectées au « Panama Land Bridge » il y a environ 3 millions d'années. Ces types de connexions et de reconnexions continentales historiques expliquent l'inégalité de la diversité géographique et de la parenté évolutive des mammifères (et bien sûr d'autres organismes) à travers le monde. Bien que les anciens Marsupiaux (un groupe de sept ordres) aient été enregistrés comme fossiles sur la plupart des continents, leurs succès ont été les plus importants à partir du moment où l'Amérique du Sud, l'Antarctique et l'Australie étaient connectées aujourd'hui, nous trouvons toujours les plus grands succès en Australie et en Amérique du Sud. un héritage du grand supercontinent du Crétacé supérieur du Gondwana. Sur toute la Terre, les scientifiques reconnaissent désormais 29 ordres différents qui composent la classe Mammalia. À Washington, nous n'avons que neuf de ces commandes, soit un peu moins d'un tiers de la biodiversité mondiale des mammifères en termes de commandes. En termes d'espèces, l'État de Washington compte 141 espèces de mammifères, ce qui représente un peu moins de trois pour cent des 5 400 espèces de mammifères présentes sur Terre.

Conception Web, graphiques, images et production de « Mammal Diversity » par George Wang, mai 2009.


Mammifères : locomotion, organe des sens et origine | Vertébrés

Les mammifères occupent la position la plus élevée dans l'échelle de l'évolution. Les diversités structurelles entre les différents groupes de mammifères sont profondes. Leur taille varie de celle d'un mulot à peine 2,5 cm de long à celle d'une baleine atteignant une longueur de plus de 30 mètres.

Une musaraigne, Sorex minutus (ordre Insectivora) est le plus petit mammifère vivant pesant environ 3 grammes par rapport à la baleine, le Balaenoptera qui est la plus grande forme de mammifère d'environ 122 tonnes. Les éléphants sont les plus grands parmi les mammifères terrestres. La girafe est la plus longue pour son cou allongé.

Les mammifères ont colonisé tous les milieux au cours de leur évolution. Le rayonnement adaptatif à son zénith se rencontre chez les mammifères.

2. Locomotion chez les mammifères:

Les mammifères sont essentiellement des animaux quadrupèdes. Les jambes sont comme les ‘tours du pont’ et l'épine dorsale est le ‘système arqué can­tilever’ soutenu par les ‘tours’. Tout ce système porte l'animal et aide à assurer la nourriture, un abri et d'autres besoins biologiques.

Les mammifères présentent un rayonnement adaptatif étendu pour la locomotion. Le cadre squelettique se modifie fortement en fonction des divers modes de locomotion.

Plantigrade (ambulatoire) - le type central de locomotion:

Les mammifères ancestraux étaient plantigrades, c'est-à-dire que les pieds (plantes) et les orteils touchaient le sol pendant la locomotion. Ce type de locomotion est observé chez l'être humain. Les autres mammifères qui servent d'exemples de ce type de locomotion sont : les opossums, les ours, le raton laveur, les musaraignes, les souris, etc.

C'est le type central de locomotion à partir duquel d'autres types de locomotion ont irradié chez les mammifères. Les mammifères de cette catégorie marchent sur tout le pied et ont généralement cinq doigts. Les métatarsiens et les métacarpiens ne sont pas soudés et sont plus longs que les phalanges.

Les os du poignet et de la cheville permettent un mouvement dans divers plans. Chez les grands mammifères (comme les ours), la locomotion est ambulatoire tandis que dans les formes plus petites (par exemple, les musaraignes, les opossums, etc.), la locomotion tend vers les types curseurs. Les êtres humains pratiquent une locomotion ambulatoire bipède plantigrade.

Type de locomotion Cursorial (Running):

Les grands mammifères orientés vers la surface dépendent de la vitesse pour attraper des proies ou la survie montrent une locomotion cursive. Les grands mammifères, y compris les carnivores, les chevaux, les zèbres, les cerfs, les antilopes, les antilopes, les bovins, les bisons et les girafes présentent ce type de locomotion. Le type de locomotion cursorial atteint son apogée chez les ongulés vivant dans les plaines. Les mammifères cursoriels ont un corps et un cou allongés.

Le cou allongé est utilisé pour déplacer le centre de gravité vers l'avant lorsque l'animal atteint son élan pendant la locomotion. Odocoileus virginianus (cerf de Virginie) étend son cou loin vers l'avant lorsqu'il se déplace à sa plus grande vitesse.

Les membres s'allongent avec une tendance à la fusion ou à la perte des os métacarpiens et métatarsiens dans les os du canon. Les surfaces articulaires deviennent des types à rainure et languette limitant le mouvement des membres dans un seul plan parallèle au grand axe du corps.

Selon le degré de contact avec le sol, la locomotion curseur se divise en deux types :

Seuls les orteils touchent le sol, c'est-à-dire marchent sur les orteils. La plupart des carnivores, chats, chiens, etc., sont des animaux digitigrades. On estime que le guépard (Acinonyx jubatus) atteint une vitesse maximale de 60 à 65 mph (100 km/h). Il galope à la manière d'un ver à mesurer.

Seule la pointe des orteils touche le sol, c'est-à-dire marcher sur la pointe des orteils.

Zèbre (Equus), cerf (Odocoileus), antilope d'Amérique (Antilocapra americana), orignal (Alces americana), antilopes africaines etc.

Type de locomotion sautant:

Le type de saut de locomotion est étroitement similaire à celui de type curseur. Certains mammifères se déplacent toujours en sautant et utilisent à la fois le saut saltatoire et le saut ricochet en fonction de la vitesse. Dipodomys (rats kangourous) et Zapus (souris sauteuses) utilisent les deux méthodes de saut.

Quand quatre pieds sont utilisés pour sauter. Les lapins sont les meilleurs examens et shyples. Les lapins, les lièvres et les souris sauteuses possèdent des membres postérieurs plus longs. Les membres postérieurs sont plus musclés que les membres antérieurs. Les membres antérieurs sont généralement utilisés pour creuser ou manipuler. Le cou devient court.

Lorsque seuls les membres postérieurs sont utilisés pour le saut. Les kangourous en sont les meilleurs exemples.

Locomotion amphibie, aquatique et marine:

Les adaptations pour vivre et nager dans l'eau sont toutes secondaires. Les mammifères de cette catégorie ont évolué à partir des précédents mammifères terrestres.

Selon le degré de modifications, ils sont répartis dans les types suivants :

Les mammifères de ce type comprennent le castor (Castor), le rat musqué (Ondatra), le ragondin (Myocaster), la loutre (Lutra), le vison (Mustela) et bien d'autres. Une augmentation de l'épaisseur et de la qualité des poils est généralement rencontrée chez ces mammifères.

La queue se modifie pour la locomotion aquatique. Il est aplati dorso-ventralement chez le castor et aplati latéralement et timidement chez le rat musqué et le ragondin. La surface des pieds a été augmentée par le web­bing ou l'ajout de poils raides.

Les mammifères de cette catégorie passent la plupart du temps dans l'eau et viennent généralement sur terre pour se reproduire. Les exemples typiques sont les phoques et les hippopotames. Les membres antérieurs et postérieurs se transforment haut et timidement en pagaie ou nageoire pour la nage.

Ces mammifères ne viennent jamais à terre. Les exemples typiques sont les baleines. Ils ont subi des adaptations pour vivre dans l'eau et ne jamais la quitter. Le corps est ovoïde avec un cou court et rigide. La peau est glabre à l'exception des vibrisses.

La présence de graisse sous-cutanée (graisse) est une adaptation physiologique. La queue se modifie en une nageoire horizontale qui sert d'organe de propulsion. En outre, il existe de nombreuses autres adaptations morphologiques et physiologiques de la vie marine.

Il existe de nombreux mammifères qui passent toute leur vie dans le sous-sol. Ils deviennent spécialement adaptés à ce mode de vie. Les spermophiles et les taupes sont les représentants typiques. La plupart d'entre eux sont de petite taille.

L'appareil à creuser devient très évolué dans ce groupe de mammifères. Il existe certains types semi-fossiers [par exemple, le blaireau (Taxidea)] qui passe une grande partie de son temps au-dessus du sol. Chez les mammifères fouisseurs, le profil de la tête est triangulaire et plat (par exemple, Spalax). Outre les modifications du crâne, la partie post-crânienne du squelette est également modifiée.

Les membres antérieurs ainsi que la ceinture pectorale sont modifiés pour creuser l'efficacité de différentes manières (Fig. 10.120). Le membre antérieur peut être pourvu d'os sésamoïdes et hétérotropes. Chez Scalopus, les régions palmaires sont garnies de poils raides.

Dans la plupart des types semi-fosseux (Taxidea), les griffes s'allongent grandement. Ces griffes poussent plus rapidement pour compenser l'usure causée par le creusement. Chez le spermophile (Thomomys bot-tae), les trois griffes centrales poussent de 0,23 mm/jour ou de plus de 0,84 cm/an.

Type Graviportal (Recti-grade ou Sub-unguligrade):

Ce type de locomotion est mieux illustré par un éléphant qui signifie mouvement sur piliers. Les membres sont en forme de pilier et les extrémités articulaires sont aplaties. Chaque membre a cinq dig­it disposés en cercle autour de son bord et un coussin de tissu élastique est présent sous le pied.

De nombreux mammifères, vivant spécialement dans les zones forestières, ont été modifiés pour vivre sur les arbres. Ce mode de vie est nommé arboricole. Les mammifères arboricoles sont capables de grimper aux arbres et d'utiliser leurs branches comme autoroutes.

Des modifications pour s'accrocher aux branches d'arbres sont observées chez ces mammifères. Les écureuils arboricoles et les paresseux ont des griffes bien développées. Certains mammifères arboricoles possèdent une queue préhensile. Le tarsier développe des disques adhésifs sur les orteils avant.

Les paresseux passent la plupart de leur temps suspendus la tête en bas dans les arbres et mènent une vie sédentaire. Le système squelettique s'en trouve grandement modifié. Le cou est court avec le nombre inhabituel de vertèbres cervicales (c.

Ceinture scapulaire solide, clavicule bien formée, augmentation du nombre de côtes sont quelques-unes des adaptations arboricoles importantes.

Les écureuils utilisent les arbres pour grimper et sauter plutôt que pour se suspendre. Dans les formes typiques, le corps est allongé, les membres postérieurs ont une musculature bien développée, des griffes bien développées et acérées et des organes des sens bien formés.

Il s'agit d'un type spécialisé de locomotion arboricole qui signifie se balancer de branche en branche en utilisant uniquement les membres antérieurs. Les membres antérieurs et fins s'allongent grandement. Chez les gibbons, les membres antérieurs peuvent toucher le sol. La vision stéréoscopique est très bonne ce qui permet à un gibbon d'avoir un saut de 12 mètres d'une branche à l'autre avec précision.

Volant, glissant et glissant:

Volant et glissant sont des noms interchangeables pour le type de locomotion plané. Les écureuils volants (Rodentia), les phalangers volants (Mursupialia) et les lémuriens volants (Dermoptera) ont développé des surfaces de soutien supplémentaires formées par le lambeau de peau (Patagium).

Le patagium peut s'étendre des membres antérieurs aux membres postérieurs des deux côtés. Chez le colugo (Cynocephalus), le patagium relie la tête, les membres antérieurs, les membres postérieurs et la queue. Le vol à voile a évolué à différentes époques dans différents groupes de mammifères.

Le vrai vol (voler) n'existe que chez les chauves-souris. Les ‘mains ailées’ sont les surfaces de levage requises pour un vrai vol. La main et le bras se sont transformés en une aile. Le rayon et les chiffres ll-IV de la main très allongés soutiennent le patagium. Les membres postérieurs peuvent pivoter à 180° lorsqu'ils restent suspendus à l'envers à une branche d'arbre.

Méthodes de locomotion terrestre:

La méthode, la plus fréquemment pratiquée par la grande majorité des mammifères terrestres, est la locomotion à quatre pattes ou quadrupède.

La mécanique de la locomotion peut se traduire de la manière suivante :

Au pas, l'animal lève les deux pieds diagonalement opposés, par exemple le antérieur gauche et le postérieur droit, il les fait avancer tandis que l'autre paire diagonale soutient et propulse le corps. L'animal replace alors au sol les pattes qu'il a avancées et relève les deux autres. Cette démarche diagonale est présentée par les membres de la famille des chats et des chiens.

Lors de la stimulation, les jambes du même côté sont déplacées simultanément. Ainsi, lorsque les deux pieds du côté droit sont à terre, les deux autres du côté gauche sont levés, et au moment où ceux-ci sont posés, les autres se lèvent. La girafe, l'ours brun et le chameau présentent un tel rythme.

Ce n'est qu'une succession de sauts. L'animal se jette à l'aide des pattes postérieures, étend son corps en l'air et se pose sur les pattes antérieures.

On observe chez certains mammifères une progression très particulière par sauts dans laquelle la queue joue un rôle important. Les kangourous australiens progressent de cette façon. Lorsqu'il marche lentement, il appuie son corps en partie sur ses pattes antérieures et en partie sur sa queue puis lève les pattes postérieures ensemble, puis dans un second mouvement, il s'appuie sur ses pattes postérieures, tandis que ses pattes antérieures et sa queue sont relevées.

Lorsque l'animal accélère sa démarche, il utilise ses pattes postérieures et lors du saut, la queue fait office de contrepoids et est maintenue horizontale.

L'homme seul est bipède et marche à l'aide de ses deux membres postérieurs. Les chimpanzés et les gorilles sont partiellement bipèdes. Ils ne peuvent pas se tenir debout et en marchant, ils touchent généralement le sol avec les doigts des membres antérieurs.

Méthodes de locomotion arboricole:

De nombreux mammifères passent leur vie entière sur les arbres, descendant rarement ou accidentellement. Ceci est vrai pour certains singes et singes ainsi que pour de nombreux rongeurs et marsu­piaux. Les techniques de locomotion arboricole sont très probablement dérivées directement des techniques de marche.

En montant un tronc d'arbre alter­nate la saisie avec la main et le pied de l'une ou l'autre diagonale est pratiquée par quelques singes, et un fourmilier à trois doigts, Tamandua. Certains animaux grimpent par mouvements alternés des membres d'un côté puis de l'autre. D'autres grimpent par prises successives d'abord par les membres antérieurs puis par les postérieurs.

La possession d'une queue préhensile facilite la locomotion arboricole. En sautant d'une branche à l'autre, les singes araignées utilisent les mains, les bras et la queue. Certains écureuils volants possèdent des écailles sous la queue et les écailles agissent comme des antidérapants.

Le mode spécial de progression des gibbons et des singes araignées a été appelé brachiation. Elle correspond en quelque sorte à la marche bipède mais ici les membres antérieurs sont utilisés. Le mécanisme de la loco­motion à deux mains est simple.

L'une des mains saisit d'abord une branche et tire le corps vers l'avant. Ensuite, le corps oscille sur ce pivot fait par la main et l'autre main s'étend pour tenir une autre branche. Si l'animal veut passer d'une branche à une autre branche un peu éloignée, une courte glissade se produit entre les prises.

Locomotion aquatique:

Les mammifères aquatiques nagent dans l'eau à l'aide de membres antérieurs ou postérieurs modifiés et avec l'ondulation de la queue. De nombreux animaux terrestres savent nager.

Arcs aortiques des vertébrés :

Les arcs aortiques sont des vaisseaux sanguins appariés qui émergent du ventricule cardiaque et qui sont fondamentalement similaires en nombre et en disposition chez différents vertébrés au cours des stades embryonnaires.

Arcs artériels embryonnaires :

Au cours des stades embryonnaires, six paires d'arcs artériels se développent dans la plupart des gnathostomes et sont nommées d'après le nom des fentes viscérales.

Les arcs aortiques sont désignés par des chiffres romains (I-VI, fig. 10.145A). Le premier arc aortique (I) est appelé arc aortique mandibulaire qui monte de chaque côté du pharynx et se retourne vers l'arrière sous forme de tubes longitudinaux latéraux, appelés radices aortes ou aortes latérales qui se rejoignent en mésial pour former l'aorte dorsale commune.

Le deuxième arc aortique devient arc hyoïde. Les troisième (III), quatrième (IV), cinquième (V) et sixième (VI) sont appelés arcs branchiaux. Le tableau 58 relate la modification des arcs artériels embryonnaires chez l'adulte chez différents vertébrés.

3. Organes sensoriels chez les mammifères :

Ils ont le même plan général de structure que chez les oiseaux et les reptiles.

L'organe de Jacobson est bien développé dans les groupes inférieurs de mammifères. La muqueuse olfactive est devenue élaborée chez les mammifères supérieurs à cause des circonvolutions des os ethmoturbinaux. La chambre nasale a perdu ses fonctions sensorielles chez les baleines à dents où les nerfs olfactifs sont presque vestigiaux.

La structure de l'œil ressemble à celle des autres vertébrés. Le pecten d'oiseaux et de reptiles est absent. La sclérotique est composée de tissu fibreux condensé. La plupart des mammifères sont pourvus de trois paupières dans chaque œil. Les paupières supérieures et inférieures sont opaques et pourvues de poils.

La troisième paupière est transparente et glabre. Dans les formes supérieures, la troisième paupière est vestigiale. Son vestige peut être vu comme un pli rose dans le canthus interne de chaque œil. Le globe oculaire et les paupières sont maintenus humides par la sécrétion d'une glande lacrymale, d'une glande de Harder et d'une série de glandes de Meibomius pour chaque œil. Voici les comptes rendus de l'œil et de ses structures associées chez les mammifères.

Les yeux sont mal développés et presque sans fonction chez les insectivores fouisseurs, les taupes et les marsupiaux, Notoryctes. Les yeux des baleines sont petits. En platanista c'est vestigial. Les yeux des baleines sont diversement modifiés. Chez eux, la cornée est plate et le cristallin est rond. La sclérotique est épaisse et les paupières sont dotées de muscles de la paupière spécialisés pour la protection contre la pression.

Le cartilage est absent dans la sclérotique. Un tapetum lucidum est présent sous de nombreuses formes nocturnes. Tapetum lucidum est une couche de cristaux réfléchissant la lumière située sur la couche choroïde adjacente à la rétine. Les mammifères à sabots possèdent un fibrosum à bande tournante. Dans celui-ci, la partie de la couche choroïde est constituée d'un type tendineux de tissu conjonctif qui brille d'une manière similaire à un tendon frais.

Les carnivores, les phoques et les primates inférieurs possèdent un autre type de tape­tum, appelé tapetum cellulosum. Il est composé de plusieurs couches de cellules remplies de petits cristaux de matière organique inconnue. La pupille est ronde dans la plupart des formes. Une fente verticale est caractéristique de la famille des chats. La fente verticale en eux devient ronde la nuit.

La fente est disposée transversalement chez de nombreux ongulés et baleines. La portion de l'iris bordant la pupille est modifiée pour former un umbraculum irrégulier, pigmenté et frangé chez la gazelle et le chameau. Il s'agit d'un dispositif destiné à protéger l'œil d'un éblouissement excessif.

La rétine de l'œil porte des bâtonnets et des cônes. Mais dans les ordres inférieurs comme Edentata, Chiroptera et certaines musaraignes, les cônes sont absents. Il a été démontré que les bâtonnets détectent les différences d'intensité de la lumière et, par conséquent, les animaux nocturnes n'ont généralement que des bâtonnets. Les bâtonnets contiennent un pigment violet, appelé rhodopsine, qui est détruit par la lumière mais est instantanément fabriqué par la vitamine A.

Les cônes de l'œil sont sensibles à la lumière vive et aux différentes couleurs. Récemment, trois autres pigments ont été détectés dans les yeux humains. Il s'agit de l'étythrolabe sensible au rouge, du chlorolabe sensible au vert et du cyanolabe sensible au bleu. La capacité de vision des couleurs, cependant, est limitée parmi les primates seulement.

4. Ouïe et équilibre chez les mammifères :

Chez les vertébrés, l'oreille se développe le mieux chez les mammifères. Les parties accessoires et le labyrinthe membraneux sont devenus très complexes chez les mammifères. Tous les mammifères, à l'exception des monotremata, des cétacés et des sirénies, possèdent un grand pavillon externe.

Ceci est soutenu par du cartilage et de différentes tailles et formes dans différents mam­mals. Il aide à collecter les ondes sonores et il est tourné dans différentes directions par les mammifères, à l'exception de l'homme. L'ouverture du conduit auditif externe se situe à la base du pavillon.

Le passage externe mène à la membrane tympanique. Les parois du passage peuvent être membraneuses ou cartilagineuses ou osseuses en partie. Le passage est formé d'une série d'anneaux incomplets en Tachyglosse. L'oreille moyenne ou cavité tympanique est entourée d'os périotiques et tympaniques.

La cavité communique avec le pharynx par la trompe d'Eustache. La paroi interne de la cavité tympanique porte fenestra ovalis ou fenestra rotunda.

Une chaîne d'osselets auditifs - le marteau, l'enclume et l'étrier - passe entre la membrane tympanique et la rotonde. Ce sont les plus petits os du corps et présentent des variations de forme.

L'étrier est avec un foramen et la perforation est faite par une artère minuscule comme chez le lapin. L'étrier est en forme de tige dans le manis. Le labyrinthe membraneux de l'oreille interne est doté d'une cochlée spécialement développée. La cochlée est enroulée en spirale et est absente chez les monotremata.

L'histoire du règne animal a été depuis le début un processus continu d'évolution et le plus haut dans cette série évolutive se compose de mammifères uniques parmi les animaux. C'est une idée reçue que les mammifères proviennent de certains groupes de vertébrés qui se situent plus bas dans l'échelle de l'évolution.

Ces vertébrés inférieurs sont constitués par les Poissons, les Amphibiens, les Reptiles et les Oiseaux. Parmi ceux-ci, les Poissons et les Oiseaux peuvent être éliminés car le premier est trop bas et le second est trop spécialisé dans leurs organisations.

Ascendance à travers Amphibia:

L'ascendance amphibie des mammifères par Hypotheria, un stade intermédiaire entre les amphibiens et les mammifères, a été préconisée par T. H. Huxley (1880).

Les points sur lesquels Huxley a fondé ses arguments étaient :

(a) Présence de deux condyles occipitaux chez les amphibiens et les mammifères

(b) Présence d'arc aortique gauche chez les mammifères. Comme l'arc aortique gauche est faible chez les reptiles, ils ne peuvent pas conserver la lignée ancestrale des mammifères.

Il est vrai qu'il existe deux condyles occipitaux chez les amphibiens et les mammifères. Mais la source des condyles est différente. Chez les amphibiens, les condyles occipitaux sont des dérivés des exoccipitaux alors que chez les mammifères, les sources sont les basioccipitaux. La théorie de Huxley sur l'origine des mammifères par Hypotheria n'est donc pas justifiée.

Ascendance à travers les reptiles :

Les preuves paléontologiques établissent le fait que les mammifères sont issus des reptiles. Les fossiles de Synapsida qui ont été découverts dans les strates carbonifères indiquent de nombreux caractères menant à la lignée des mammifères. Les formes avancées de Synapsida ont montré une tendance à la réduction des os du crâne et à la différenciation des dents.

De la Synapsida sont nés les Thérapsides à la fin du Permien et au Trias supérieur.

Les Therapsides ont approché l'organisation des mammifères en ayant :

(a) Fosse temporale latérale forte et élargie,

(c) Différenciation dentaire et dentaire élargie,

(d) Condyles occipitaux doubles et

(e) Carré réduit et quadrato jugal.

Les Therapsides ont divergé en Dicynodont et Theriodontia et au milieu du Trias à partir de Theriodointia ont surgi Cynodontia et Ictidosauria. On pense que l'un d'eux ou les deux ont donné naissance à des mammifères primitifs.

Différents points de vue sur l'origine des mam­mals :

Barghusen (1968), Crompton et Jenkins (1968), Crompton (1969) ont soutenu l'origine monophylétique des mammifères. Selon eux, les mammifères ont évolué à partir des cynodontes, le dernier groupe de thérapsides est apparu à la fin du Permien.

À la fin du Trias, les cynodontes non mammifères comprenaient des groupes ressemblant à des mammifères et avaient donné naissance aux mammifères eux-mêmes. Récemment, Pough et al., (1996) ont présenté l'idée que les trois groupes de mammifères vivants - les monotrèmes, les marsupiaux et les eutheriens sont tous dérivés de la lignée "holothere".

Il est tout à fait possible que les mammifères aient eu une origine polyphylétique - que plusieurs groupes de reptiles ressemblant à des mammifères aient contribué à l'ascendance des premiers mammifères et à l'époque jurassique, le seuil avait été franchi des reptiles aux mammifères. Ce point de vue est presque soutenu par Olson (1959), Carter (1967), Simpson (1971), Bellairs et Attridge (1975), Griffiths (1978) et Young (1981).

Romer et Parsons (1986) :

Les mammifères descendent des reptiles, mais les archives fossiles montrent que la lignée reptilienne qui les mène, la sous-classe synapsida, diverge presque à la base de l'arbre généalogique de cette classe. Leur relation avec les ordres reptiliens existants est donc extrêmement éloignée (Fig. 10.160).


Quels animaux ne savent pas nager ?

J'y pensais et le seul animal auquel je peux penser qui instinctivement craint de nager serait l'homme. Peut-être d'autres primates ? Google ne m'a donné que des réponses en demi-teinte, alors je me demande ce que les gens intelligents ici pensaient ?

Les humains et les primates ont en fait une affinité étonnamment forte pour l'eau. Les singes aiment nager et il existe même une théorie (mal étayée et non acceptée scientifiquement) selon laquelle les humains modernes ont passé une partie de leur évolution en tant qu'animaux aquatiques.

Quant aux espèces qui ne savent pas nager ? Eh bien, je ne peux pas dire que je peux trouver des articles sur le sujet des animaux qui nagent et des animaux qui se noient, pour des raisons évidentes. Bien que je sache pertinemment que la noyade est un risque majeur pour de nombreuses espèces d'oiseaux (par exemple, les cailles gardées comme animaux de compagnie ont besoin de billes dans les bols d'eau pour éviter la noyade).


Voir la vidéo: Warum können Babys tauchen? - Welt der Wunder (Août 2022).