Vertébrés

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Les Vertébrés sont des ANIMAUX à symétrie bilatérale qui possèdent un squelette interne osseux ou cartilagineux incluant au moins une colonne vertébrale et un crâne. Les yeux (s'il y en a) ainsi que les structures olfactives et les structures de prise alimentaire sont toujours situés sur une tête distinctesituée en avant du corps. Pendant toute leur vie ou à un stade quelconque de celle-ci, ils sont pourvus d'une série de fentes branchiales situées dans la partie antérieure du tube digestif appelée pharynx. Ces fentes branchiales font communiquer la partie antérieure du tube digestif avec l'extérieur et sont soutenues par des cloisons ou arcades pharyngiennes squelettiques situées dans leurs parois. Habituellement, les Vertébrés sont aussi pourvus d'appendices qui permettent les mouvements et la manipulation de l'environnement. Ces appendices prennent des formes aussi variées que les nageoires et la queue des POISSONSou les mains et les bras spécialisés des humains. Certaines espèces ont une peau lisse couverte de mucus, d'autres sont pourvues d'une solide carapace osseuse et d'autres encore ont une couche isolante constituée de poils ou de plumes.

Évolution
Les premières preuves de l'existence des Vertébrés sont des FOSSILESfragmentaires de deux types. Les conodontes, de minuscules structures en forme de dents, appartiennent aux petits animaux à corps mou semblables à des vers, les Conodontophoridés. Ces animaux faisaient probablement partie de la communauté planctonique marine entre le Cambrien supérieur (il y a 501 à 489 millions d'années) et le Trias supérieur (237 à 200 millions d'années). Les conodontes sont des restes de substances semblables à de la dentine qui étaient situées dans la cavité buccale des Conodontophoridés, probablement sur une langue protractile. Les fragments du revêtement externe de poissons sans mâchoire datent également du Cambrien supérieur.

Il semble que les Vertébrés n'étaient à l'origine représentés que par les poissons sans mâchoire et qu'ils étaient rares et dispersés jusqu'à l'apparition des premiers poissons à mâchoire, à la fin du Silurien (il y a 424 à 418 millions d'années). Au cours des 58 millions d'années qui ont suivi, durant le Dévonien, sont apparus tous les principaux groupes de poissons qui vivent aujourd'hui ainsi que les premiers tétrapodes (AMPHIBIENS).

Les premiers amniotes (animaux à œuf terrestre à coquille) ont fait leur apparition au début du Pennsylvanien (il y a environ 314 millions d'années). Ces gisements fossiles contiennent à la fois les premiers ancêtres des REPTILES(y compris des OISEAUX) et des modernes, espèces animales ayant chacune pris un chemin évolutionnaire différent depuis ce temps. Les mammifères entièrement différenciés datent de la fin du Trias (il y a 237 à 200 millions d'années). Les Oiseaux, ayant évolué depuis les DINOSAURES, constituent le plus jeune groupe de Vertébrés terrestres. Archéopteryx, l'oiseau le plus ancien que l'on connaisse, apparaît à la fin du Jurassique (il y a 157 à 142 millions d'années).

Les Vertébrés aquatiques semblables à des poissons comprennent cinq des neuf lignées évolutives principales et près de 25 000 des 48 000 espèces ou plus de Vertébrés vivants. Cela reflète probablement l'ancienneté des groupes d'animaux semblables aux poissons et la stabilité relative des habitats marins pendant de longues périodes comparativement aux habitats terrestres ou d'eau douce. Parmi les Vertébrés terrestres, les reptiles, comptant environ 6200 espèces vivantes, montrent la plus grande variété de structures corporelles et d'adaptations, mais les oiseaux comptent le plus grand nombre d'espèces vivantes (environ 9700). Il existe environ 4800 espèces vivantes de mammifères et plus de 4300 espèces d'amphibiens.

Physiologie
Les Vertébrés comprennent les plus grands de tous les animaux. Ils sont capables d'effectuer des mouvements plus efficaces, plus rapides et plus soutenus que les autres animaux, et leurs organismes sont complexes. Ces caractéristiques sont reliées entre elles et dérivent de la structure corporelle de base des Vertébrés. Leur squelette interne est assez fort pour ancrer les muscles et supporter le corps, et est proportionnellement plus léger que le squelette externe ou la coquille des INVERTÉBRÉS. Il permet une croissance sans mue périodique, comme dans le cas d'un squelette externe rigide, et il augmente l'efficacité mécanique des muscles.

Les Vertébrés sont capables d'ajuster leurs processus physiologiques. Tous, sauf les MYXINES, règlent les concentrations de sels dissous et d'eau dans leur corps. Ils exercent également un certain contrôle sur leur température corporelle, soit en choisissant l'environnement dans lequel ils peuvent gagner ou perdre la chaleur nécessaire (ectothermie) comme chez les poissons, les amphibiens et la plupart des reptiles; soit en ajustant leur métabolisme pour produire de la chaleur interne (endothermie) comme chez quelques espèces de poissons (THONS et balaous) certains reptiles (Tortue luth et femelles de quelques espèces de pythons), les oiseaux et les mammifères.

Une grande taille et une activité accrue ont conduit au développement de systèmes qui permettent aux Vertébrés d'ingérer de la nourriture, de l'oxygène, de l'eau et des sels ainsi que d'excréter les déchets métaboliques plus rapidement que ne le font les Invertébrés. Les branchies des espèces aquatiques et les poumons des espèces terrestres ont de grandes surfaces par lesquelles l'oxygène est absorbé et le gaz carbonique évacué. Les reins servent de filtres qui permettent l'évacuation des déchets métaboliques et la régulation des concentrations d'eau et de sels dans le corps. Le système digestif a des mécanismes qui augmentent l'efficacité de l'alimentation et de la fragmentation de la nourriture de telle façon que la digestion se fait plus rapidement. Les parois intestinales ont de grandes surfaces par lesquelles les éléments nutritifs peuvent être absorbés. Finalement, le système circulatoire clos à haute pression transporte des substances dans toutes les parties du corps.

Tous ces éléments doivent fonctionner ensemble pour réaliser une activité coordonnée nécessaire à la survie. Le système nerveux central assure cette coordination grâce à l'information provenant de l'environnement et qui est véhiculée par un système sensoriel. Au cours de l'histoire évolutive des Vertébrés, des changements d'habitats ou d'activités ont été accompagnés de changements de structure et de fonctionnement des systèmes corporels.

Par exemple, une augmentation de la vitesse de nage chez un poisson entraîne une augmentation de la grosseur des muscles ainsi que des os auxquels ceux-ci sont attachés. Une plus grande activité musculaire demande cependant plus d'éléments nutritifs et d'oxygène, ce qui affecte les systèmes digestif, respiratoire et circulatoire. La production accrue de déchets requiert des adaptations du système excréteur, et tous ces besoins changeants touchent les systèmes sensoriels et nerveux, qui fournissent les informations et permettent la coordination du corps dans son ensemble.

Classification
La classification des Vertébrés a fluctué constamment depuis assez longtemps. Le sous-embranchement des Vertébrés se divisait d'abord en deux surclasses. Les agnathes, ou poissons sans mâchoire, comprenaient les poissons sans mâchoire aujourd'hui disparus ainsi que les LAMPROIES vivantes (40 espèces dans le monde dont 11 au Canada), les myxines (30 espèces dans le monde dont 3 au Canada) et les Gnathostomes, qui comprenaient tous les Vertébrés à mâchoire. Or de nouvelles études groupent les myxines dans une classe à part, celle des Myxiniformes, et les lamproies ainsi que tous les autres vertébrés dans la surclasse des Vertébrés. Le critère principal des Vertébrés est la présence d'un crâne chez l'animal, organe qui renferme le cerveau.