anatomie comparée (Biologie et Anatomie).

anatomie comparée (Biologie et Anatomie). 1 PRÉSENTATION anatomie comparée, étude de l'anatomie de divers animaux dans le but de mettre en évidence leurs ressemblances et leurs différences. 2 HISTORIQUE On peut faire remonter l'origine de l'anatomie comparée, en tant que science à part entière, au XVIe siècle. Les anatomistes de cette époque admettent, quoiqu'implicitement, que le corps humain (qu'il est à l'époque interdit de disséquer) présente une anatomie semblable à celle de divers animaux domestiques, comme le porc. À partir du XVIIIe siècle, de nombreux travaux montrent que tous les animaux peuvent être placés dans un petit nombre de groupes, qui se distinguent les uns des autres par des caractères anatomiques fondamentaux. Cuvier est considéré comme le véritable fondateur de l'anatomie comparée. Il développe surtout cette science pour les vertébrés, mais aussi pour quelques groupes d'invertébrés (terme qui n'a aujourd'hui plus de validité scientifique) comme les mollusques. Il publie, en 1817, le Règne animal distribué d'après son organisation et, en 1850, ses Leçons d'anatomie comparée. Cuvier aboutit à la notion de « plan d'organisation «, chaque type de plan correspondant à ce que l'on appelle un embranchement. Il distingue quatre plans d'organisation correspondant aux radiaires (aujourd'hui les coelentérés et les échinodermes), aux articulés (les arthropodes), aux mollusques et aux vertébrés. 3 ÉTUDES COMPARATIVES 3.1 Structures homologues et analogues L'une des finalités de l'anatomie comparée est, comme l'indique son intitulé, de comparer, d'un organisme à l'autre, des structures anatomiques semblables, afin de comprendre comment elles se sont modifiées et diversifiées au cours de l'évolution. On ne peut comparer que des structures homologues, c'est-à-dire ayant la même origine embryologique et les mêmes rapports entre elles, quel que soit l'animal. En revanche, les structures analogues, c'est-à-dire ayant des fonctions identiques, mais des origines embryologiques différentes, ne peuvent pas être comparées. Ainsi, il est possible de comparer le squelette du bras de l'homme et celui de l'aile d'un oiseau, car ces structures, bien que jouant des rôles différents, sont homologues. En revanche, l'aile d'un oiseau et celle d'un insecte, qui remplissent la même fonction mais ont des origines embryonnaires différentes, sont des structures analogues. De plus, dans ce cas, les animaux concernés appartiennent à des embranchements différents. C'est l'anatomie comparée des vertébrés qui a connu le développement le plus important, mais des recherches ont également été réalisées sur un certain nombre d'autres groupes, tels les mollusques ou les arthropodes. L'anatomie comparée des vertébrés s'intéresse en particulier à des sujets tels que l'évolution du système nerveux, de l'appareil circulatoire ou du squelette, depuis les lamproies (poissons primitifs dépourvus de mâchoires) jusqu'aux mammifères. En mettant en évidence les homologies existantes, elle permet d'établir la filiation d'un groupe animal à partir d'un autre, plus ancien. Un exemple remarquable des résultats de l'anatomie comparée concerne l'étude des relations entre reptiles et mammifères. 3.2 Reptiles et mammifères Chez les vertébrés autres que les mammifères, et en particulier chez les reptiles (comme le lézard ou le crocodile), la mâchoire inférieure (ou mandibule) est constituée de plusieurs os soudés entre eux dont les principaux sont, de l'avant vers l'arrière, le dentaire (qui porte les dents), l'angulaire (qui forme un angle à la partie infériopostérieure de la mandibule) et l'articulaire (qui assure l'articulation de celle-ci avec le crâne). En outre, il existe chez les reptiles un os particulier, le carré, qui est situé à la base du crâne. L'articulation de la mandibule sur la base du crâne se fait entre le carré et l'articulaire. Cette articulation « carré-articulaire « est dite de type reptilien. Chacun des os de la mandibule est en relation avec des nerfs et des artères dont l'emplacement est bien déterminé. Chez les mammifères, la mandibule n'est plus constituée que par un seul os, le dentaire, et son articulation sur le crâne se fait par l'intermédiaire d'un autre os, le squamosal. Cette articulation « dentaire-squamosal « est dite de type mammalien. L'étude comparée, à partir de fossiles, de la disposition des nerfs, des artères et des divers autres os du crâne permet d'établir que l'articulaire et le carré n'ont pas disparu chez les mammifères. Ils se sont en fait modifiés et ont acquis un rôle dans l'audition. Ils se sont ainsi incorporés dans l'oreille, où ils forment deux des trois osselets qui transmettent les sons. L'angulaire s'est également transformé, pour devenir l'os tympanique. 4 APPORTS DE L'ANATOMIE COMPARÉE 4.1 Apparition des mammifères L'anatomie comparée conduit à admettre le passage progressif d'une structure caractéristique des reptiles à une autre, caractéristique des mammifères. Cette hypothèse, dont la validité a pu être contestée, a été confirmée par la découverte de reptiles fossiles, les thérapsides, qui vivaient à la fin du paléozoïque et au début du mésozoïque. Le genre Diarthrognathus est un cas remarquable, qui représente l'intermédiaire idéal entre les reptiles et les mammifères. Il possède en effet une double articulation de la mandibule, dont l'une est de type mammalien et l'autre de type reptilien. L'anatomie comparée a également confirmé l'unité du plan d'organisation des vertébrés, ainsi que l'idée selon laquelle les mammifères ont eu des ancêtres ressemblant à des actinoptérygiens (groupe de poissons osseux de type truite, saumon, etc.) et à des chondrichtyens (poissons cartilagineux représentés par les requins ou les raies). Elle a en effet montré qu'il existe, chez tous les embryons, des fentes branchiales qui sont des structures homologues. Celles-ci persistent chez la plupart des poissons adultes, mais elles n'ont qu'une existence très brève chez les mammifères. Cette hypothèse est confirmée par l'étude du squelette des nageoires paires des poissons dits crossoptérygiens (dont le coelacanthe et les dipneustes sont les uniques survivants). Elle montre des homologies avec le squelette des membres des vertébrés terrestres (ou tétrapodes). On y trouve des pièces osseuses qui correspondent à l'humérus, au radius et au cubitus, dont il n'existe pas d'équivalent chez les autres poissons. Ce résultat de l'anatomie comparée permet de considérer que les tétrapodes appartiennent à la lignée des crossoptérygiens. 4.2 Corrélations anatomiques Le concept de corrélation anatomique fut établi par Cuvier. Lorsque l'on connaît un certain nombre de particularités d'un animal, on peut en déduire les caractéristiques de l'ensemble du corps. Cette loi est particulièrement utile en paléontologie, pour la reconstitution de l'allure de vertébrés fossiles dont on ne possède que des fragments. Cuvier aurait dit à ce propos : « Donnez-moi une dent, et je reconstituerai l'animal. « L'exemple le plus connu de prévision permise par la loi de corrélation anatomique est celui de la sarigue. Ce marsupial a été découvert dans le gypse de la butte Montmartre à Paris, et étudié par Cuvier. Les marsupiaux possèdent un ensemble de caractères communs, en particulier en ce qui concerne les dents, la forme de la mandibule et l'existence de deux petits « os marsupiaux «. Ceux-ci, en forme de baguette, soutiennent la poche marsupiale dans laquelle les jeunes se développent. Après avoir dégagé la tête et observé la forme de la mandibule lors de la fouille, Cuvier postule que l'animal est un marsupial, et peut prédire l'existence des os marsupiaux. Plus tard, le dégagement et la mise au jour de ces derniers lui donnent raison. Chez les mammifères, on peut observer l'association presque obligatoire de certaines caractéristiques. Ainsi, un animal à cornes possède la plupart du temps des sabots et a un régime alimentaire herbivore. Un mammifère n'obéissant pas à cette règle a toutefois été découvert dans les terrains oligocènes d'Amérique : les chalicothères avaient en effet l'allure de chevaux, des dents révélant un régime herbivore, mais, étonnamment, leurs pattes se terminaient par des griffes. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.