| Deuterostomes Espace temporel : Cambrien – Présent 540-0 Ma |
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| File:Sea cucumber.jpg | |
| Un concombre de mer | |
Classification scientifique  |
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| Règne : | Animalia |
| Clade: | Néphrozoaires |
| Superphylum : | Deuterostomia Grobben, 1908 |
| Clades | |
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Les deutérostomes (terme taxonomique : Deuterostomia ; signifiant » deuxième bouche » en grec) sont tous les membres d’un superphylum d’animaux. C’est un clade frère des Protostomia, avec lesquels il forme le clade des Nephrozoa.
Les deutérostomes sont un sous taxon de la branche Bilateria du sous-royaume Eumetazoa, au sein d’Animalia, et se distinguent des protostomes par leur développement embryonnaire deutérostomique ; chez les deutérostomes, la première ouverture (le blastopore) devient l’anus, alors que chez les protostomes, elle devient la bouche. (Il existe quelques occurrences de deutérostomie chez les Protostomes.)
Les deutérostomes sont également appelés entérocoelomates car leur coelome se développe par entérocoelomie.
Il existe trois clades majeurs de deutérostomes :
- Chordata (vertébrés et leurs apparentés)
- Echinodermata (étoiles de mer, oursins, concombres de mer, etc.)
- Hémichordata (vers à gland et graptolites)
Histoire de la classification
Auparavant, le Deuterostomia comprenait également les phyla Brachiopoda, Bryozoa, Chaetognatha et Phoronida sur la base de caractéristiques embryologiques. Cependant, le superphylum Deuterostomia a été redéfini en 1995 sur la base d’analyses de séquences moléculaires d’ADN lorsque les lophophores en ont été retirés et combinés avec d’autres animaux protostomes pour former le superphylum Lophotrochozoa. Le phylum Chaetognatha (vers fléchés) peut appartenir à ce groupe, mais les études moléculaires les ont plus souvent placés dans les protostomes.
Les groupes deutérostomes éteints peuvent inclure le phylum Vetulicolia.
Les échinodermes et les hémichordés forment le clade Ambulacraria.
Caractéristiques notables
Dans les deutérostomes et les protostomes, un zygote se développe d’abord en une boule creuse de cellules, appelée blastula. Chez les deutérostomes, les premières divisions se produisent parallèlement ou perpendiculairement à l’axe polaire. C’est ce qu’on appelle le clivage radial, qui se produit également chez certains protostomes, comme les lophophorates.
La plupart des deutérostomes présentent un clivage indéterminé, dans lequel le destin développemental des cellules de l’embryon en développement n’est pas déterminé par l’identité de la cellule mère. Ainsi, si les quatre premières cellules sont séparées, chaque cellule est capable de former une petite larve complète ; et si une cellule est retirée de la blastula, les autres cellules compenseront.
Chez les deutérostomes, le mésoderme se forme sous forme d’évaginations de l’intestin développé qui se pincent, formant le coelome. C’est ce qu’on appelle l’entérocolement.
Une autre caractéristique présente à la fois chez les Hemichordata et les Chordata est la pharyngotrémie ; la présence de spiracles ou de fentes branchiales dans le pharynx, que l’on retrouve également chez certains échinodermes fossiles primitifs (mitrates). Un cordon nerveux creux est présent chez tous les chordés, y compris les tuniciers (au stade larvaire). Certains hémichordés ont également un cordon nerveux tubulaire. Au stade embryonnaire précoce, il ressemble au cordon nerveux creux des chordés.
En raison du système nerveux très modifié des échinodermes, il n’est pas possible de discerner grand-chose sur leurs ancêtres en la matière, mais sur la base de différents faits, il est tout à fait possible que tous les deutérostomes actuels aient évolué à partir d’un ancêtre commun qui possédait des fentes branchiales pharyngiennes, un cordon nerveux creux, des muscles circulaires et longitudinaux et un corps segmenté. Il aurait pu ressembler au petit groupe de deutérostomes urochordés du Cambrien nommé Vetulicolia.
Formation de la bouche et de l’anus
Tous les chordés (qui comprennent tous les vertébrés), comme les oiseaux et les mammifères, sont des deutérostomes. On voit ici une chouette rayée.
Article principal : Origines embryologiques de la bouche et de l’anus
La caractéristique déterminante du deutérostome est le fait que le blastopore (l’ouverture au fond de la gastrula en formation) devient l’anus, alors que chez les protostomes, le blastopore devient la bouche. La bouche du deutérostome se développe à l’extrémité de l’embryon opposée au blastopore et un tube digestif se développe au milieu, reliant les deux.
Chez de nombreux animaux, ces premiers stades de développement ont ensuite évolué de manière à ne plus refléter ces schémas originaux. Par exemple, les humains ont déjà formé un tube digestif au moment de la formation de la bouche et de l’anus. Ensuite, la bouche se forme en premier, au cours de la quatrième semaine de développement, et l’anus est créé quatre semaines plus tard, formant temporairement un cloaque.
Origines et évolution
La majorité des animaux plus complexes que les méduses et autres Cnidaires se divisent en deux groupes, les protostomes et les deutérostomes. Les chordés (qui comprennent tous les vertébrés) sont des deutérostomes. Il semble probable que la Kimberella de Template:Ma/1 million d’années était un membre des protostomes. Cela implique que les lignées des protostomes et des deutérostomes se sont séparées quelque temps avant l’apparition de Kimberella – au moins il y a Template:Ma/1 million d’années, et donc bien avant le début du Cambrien Template:Ma/1 million d’années, c’est-à-dire pendant la dernière partie de l’ère édiacarienne (vers 635-542 millions d’années, vers la fin de la glaciation globale du Marinoan à la fin du Néoprotérozoïque). Le plus ancien deutérostome proposé découvert est Saccorhytus coronarius, qui vivait il y a environ 540 millions d’années. Les chercheurs qui ont fait cette découverte pensent que le Saccorhytus est un ancêtre commun à tous les deutérostomes connus jusqu’alors.
Les fossiles d’un groupe majeur de deutérostomes, les échinodermes (dont les membres modernes comprennent les étoiles de mer, les oursins et les crinoïdes), sont assez communs dès le début de la série 2 du Cambrien, Template:Ma/1 million d’années. Le fossile Rhabdotubus johanssoni du Cambrien moyen a été interprété comme un hémichordé ptérobranche. Les avis divergent quant à savoir si le fossile Yunnanozoon de la faune de Chengjiang, du Cambrien inférieur, était un hémichordé ou un chordé. Un autre fossile de Chengjiang, Haikouella lanceolata, également issu de la faune de Chengjiang, est interprété comme un chordé et peut-être un crâniate, car il présente des signes de cœur, d’artères, de filaments branchiaux, de queue, de corde neurale avec un cerveau à l’extrémité avant, et peut-être des yeux – bien qu’il ait également de courts tentacules autour de sa bouche. Haikouichthys et Myllokunmingia, également issus de la faune de Chengjiang, sont considérés comme des poissons. Pikaia, découvert bien plus tôt mais provenant des schistes de Burgess du Cambrien moyen, est également considéré comme un chordé primitif.
En revanche, les fossiles de chordés primitifs sont très rares, car les chordés non vertébrés n’ont pas de tissu osseux ni de dents, et on ne connaît pas de fossiles de chordés non vertébrés post-cambriens à part le Paleobranchiostoma d’âge permien, des traces fossiles de l’ascidie coloniale ordovicienne Catellocaula, et divers spicules d’âge jurassique et tertiaire provisoirement attribués à des ascidies.
Phylogénie
Vous trouverez ci-dessous un arbre phylogénétique montrant les relations consensuelles entre les taxons deutérostomes. Les preuves phylogénomiques suggèrent que la famille des entéropneustes, Torquaratoridae, relève des Ptychoderidae. L’arbre est basé sur des données de séquences d’ARNr 16S +18S et des études phylogénomiques provenant de sources multiples. Les dates approximatives de chaque radiation dans un nouveau clade sont données en millions d’années (Mya).
| Nephrozoa |
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| Deutérostomie |
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| Protostomia |
Ecdysozoa 60 px |
Spiralia 60 px |
Kimberella († 555 mya) 60 px |
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Classification
Voici les phyla/sous-groupes suivants des deutérostomes.
- Superphylum Deuterostomia
- Phylum Chordata (vertébrés, tuniciers, et lancettes)
- Sous-phylum Cephalochordata – 1 classe (lancettes)
- Sous-phylum Tunicata (Urochordata) – 4 classes (tuniciers)
- Sous-phylum Vertebrata (Craniata) – 9 classes (vertébrés – mammifères, reptiles, amphibiens, oiseaux, et poissons)
- Infraphylum Agnatha (Cyclostomata ou incertae sedis) – 2 classes (poissons sans mâchoires – myxines et lamproies)
- Infraphylum Gnathostomata – 7 classes (vertébrés à mâchoires – mammifères, reptiles, amphibiens, oiseaux, poissons osseux et poissons cartilagineux)
- Superclasse incertae sedis – 1 classe (poissons cartilagineux – requins, raies et chimères)
- Superclasse Osteichthyes – 2 classes (poissons osseux, 98.8 pour cent de tous les poissons – poissons à nageoires raies et poissons à nageoires lobes)
- Superclasse Tetrapoda – 4 classes (vertébrés à quatre membres – mammifères, reptiles, amphibiens, et oiseaux)
Phylum Hemichordata – 3 classes (hémichordés, connus sous le nom de vers à gland)
- Phylum Chordata (vertébrés, tuniciers, et lancettes)
- Phylum Echinodermata (échinodermes – étoiles de mer, ophiures, lys de mer, oursins, et les concombres de mer)
- Sous-embranchement des Astérozoaires – 2 classes (étoiles de mer et ophiures)
- Sous-embranchement des Crinozoaires – 1 classe (lys de mer)
- Sous-embranchement des Echinozoaires – 2 classes (oursins et concombres de mer)
Voir aussi
- La chronologie de la vie
- ^ Wade, Nicholas (30 janvier 2017). « Cet ancêtre humain préhistorique était tout en bouche ». New York Times. https://www.nytimes.com/2017/01/30/science/this-prehistoric-human-ancestor-was-all-mouth.html. Consulté le 31 janvier 2017.
- ^ a b Han, Jian ; Morris, Simon Conway ; Ou, Qiang ; Shu, Degan ; Huang, Hai (2017). « Deutérostomes méiofauniques du Cambrien basal du Shaanxi (Chine) ». Nature. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature21072.
- ^ Martín-Durán, José M. ; Passamaneck, Yale J. ; Martindale, Mark Q. ; Hejnol, Andreas (2016). « La base développementale de l’évolution récurrente de la deutérostomie et de la protostomie ». Nature Ecology & Evolution. 1 : 0005. doi:10.1038/s41559-016-0005.
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- ^ Origines développementales et évolutives de l’appareil pharyngé
- ^ Sur l’origine des phyla
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- ^ Han, Jian ; Morris, Simon Conway ; Ou, Qian ; Shu, Degan ; Huang, Hai (2017). « Deutérostomes méiofauniques du Cambrien basal du Shaanxi (Chine) ». Nature. 542 (7640) : 228-231. doi:10.1038/nature21072.
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- UCMP-Deuterostomes
- Décryptage de la phylogénie des deutérostomes : perspectives moléculaires, perspectives morphologiques et paléontologiques
- Deuterostomia à l’Encyclopædia Britannica
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