tp 3 sv-a 2 un vertébré téléostéen, le maquereau

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TP 3 SV-A 2Un vertébré téléostéen, le maquereau

(Scomber scombrus)

Merci à A. Mottet, V. Thor et V. Lun pour une partie des diapositives

Le programme

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• Réaliser l’observation morphologique et la dissection (appareils digestif,cardiovasculaire, respiratoire et reproducteur).

• Utiliser des caractéristiques morphologiques et anatomiques pour déterminer laposition systématique.

• Mettre en lien les structures morphologiques et anatomiques avec les fonctionsde relation, nutrition (s.l.) et reproduction.

• Formuler des hypothèses concernant les adaptations morpho-anatomiques aumilieu de vie.

Au concours : un poisson téléostéen…

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Ce pourra être aussi (facilité d’approvisionnement) :

Un gardon (poisson d’eau douce)

Une truite (poisson d’eau douce, prédateur)

Une sardine (poisson de mer)

Ou autre…

Etude morphologique et anatomique

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Morphologie, histoire de vie

• Longévité : environ 20 ans

• Habitat : eaux pélagiques froides à tempérées de l’Atlantique nord, plateau continental

• Dimensions : 30 à 40 cm de long (max 50 cm) et jusqu’à 1,5 kg !

• Vit en bancs (les rayures sur son dos l’aideraient à coordonner sa nage avec celle des autres)

• Ponte : maturité sexuelle à 3 ans, pond jusqu’à 500 000 œufs

• Corps fuselé, musculeux, queue rigide : nage rapide (près de 4 km/h avec des pointes à 20 km/h) et constante (pas de vessie natatoire) ; nageoire dorsale en deux parties ; pinnules en arrière des nageoires dorsale postérieure et anale. Les maquereaux peuvent se rendre plus hydrodynamiques en rétractant leurs nageoires pelviennes et leur nageoire dorsale antérieure dans des sillons. En l’absence de vessie natatoire, il doit nager en permanence. Ecailles très petites voire absentes, cycloïdes, sauf au niveau de l’opercule (corselet) ou elles sont grosses

• Museau allongé, bouche largement fendue.

Morphologie (suite)Nageoire dorsale *

rétractable

Nageoire dorsale* (2)

Nageoire caudale *

Nageoire anale *

Ligne latérale(« audition »)

Nageoires pelviennes** rétractables

Nageoires pectorales **

Opercule

Ouïe

Œil (vision)

Narine (olfaction1)

* Nageoires impaires : propulsion (nag. caudale) et stabilisation pendant la nage rapide** Nageoires paires : stabilisation à l’arrêt, nage lente

Organes des sens

Bouche(gustation1)

Oreille interne(audition, équilibre)

Tête, tronc, queue

Peau(sens tactile)

1 Il n’y a pas une grande différence entre les sens de l’olfaction et de la gustation chez le poisson : dans les deux cas, ce sont des molécules dissoutes dans l’eau qui sont captées

Pinnules

Pinnules

Pour respirer, le maquereau ouvre la bouche… Pendant la nage, cela suffit à assurer uncourant d’eau à travers ses branchies, l’eau ressortant par les ouïes. Les poissons pouvantrester immobiles (la plupart, comme la truite ; ils sont dotés d’une vessie natatoire pour leurflottaison ; pas le maquereau !) peuvent, par une combinaisons de mouvements du plancherbuccal et des opercules, créer un courant d’eau à travers leurs branchies.Au passage, la bouche permet la gustation : c’est aussi un organe des sens

Les narines du maquereau lui servent à percevoir les odeurs dans l’eau… mais pas à respirer(d’ailleurs, elles ne communiquent pas avec la cavité buccale) !

Ouïe

Narine

Morphologie (suite)

La ligne latérale

La ligne latérale

Canal menant aux cellules sensibles à la pression : neuromastes

neuromastes

Le maquereau, un prédateur

Nourriture :• Il chasse en bancs de petits invertébrés (zooplancton) toute l’année ; • En période de reproduction (mars à juillet), proies plus grosses : anchois, petites sardines, mollusques (calamars) et crustacés (crevettes) : notez ses nombreuses petites dents

Taillé pour la vitesse, le maquereau en tire avantage pour chasser… et pour fuir ! Car il n’est pas au sommet de la chaîne alimentaire : il peut être mangé par un dauphin, un thon… ou pêché à la ligne, à la traîne, au filet ! Notez son dos sombre et ventre blanc, pour n’être vu ni d’en haut ni d’en bas…

Maquereaux indiens : zooplanctophages flitreurs (National News and Pictures / Dr Alex Tattersall)

Le maquereau, un prédateur

Source : Jean-Philippe Colin, UPPA (université de Pau) : http://svtcolin.blogspot.fr/2010/10/dissection-maquereau-parasite-ligne.html

Dents vomériennes

Dents palatines

Dents maxillaires

Globes oculaires

Dents pharyngiennes sur le 5e arc branchial

Œsophage

Arc branchial

Langue

Dents maxillaires

Cavité buccale

Les dents pharyngiennessont présentes sur le 5e arcbranchial, celui qui est sansbranchies.

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Aperçu de la position systématique du maquereau

(à partir des caractères morphologiques observables)

• Infra-règne : Bilatérien (symétrie bilatérale)

• Embranchement : Chordé (axe nerveux épineurien)

• Non classé : Crâniate (crâne, céphalisation)

• Sous-Embranchement : Vertébré (colonne vertébrale)

• Infra-Embranchement : Gnathostome (mâchoires)

• Super-Classe : Ostéichthyen = eutéléostéen (squelette osseux)

• Classe : Actinoptérygien (nageoires rayonnées, perte de la n. dorsale ant.)

• Infra-classe : Téléostéen (nageoire caudale symétrique)

• Ordre : Perciforme

• Famille : Scombridé (2 nageoires dorsales, pinnules, nageoire caudale très échancrée, corselet)

• Genre : Scomber

• Espèce : scombrus

Les cousins du maquereau (Scombridés) : thons, bonites

Bonite à ventre rayéKatsuwonus pelanis

Thon rougeThunnus thynnus

Thon albacoreThunnus albacores

Thon blanc germonThunnus alalunga

Thon obèseThunnus obesus

Caractères dérivés

Nageoires à rayons ;Nageoire dorsale en deux parties

Pinnules

Nageoire caudale symétrique, échancrée

MâchoiresSquelette osseux (apparent dans les rayons, les opercules)

Crâne concentrant les organes des sens

Plan de symétrie bilatérale ; tube digestif (bouche, anus)

A. BilatérienB. ChordéC. CrâniateD. VertébréE. GnathostomeF. OstéichthyenG. ActinoptérygienH. TéléostéenI. Scombridé

Axe nerveux en position dorsale ; Dans une colonne vertébrale

Attribuez chaque taxon à un ou plusieurs caractères dérivés

Caractères dérivés

Colonne vertébrale, côtes

Rayons osseuxCrâne osseux

Mâchoires

Le maquereau, un « poisson »… comme nous !

Actinistiens(cœlacanthes)

Dipneustes

Tétrapodes

Polyptères

Chondrostéens(esturgeons)

Téléostéens

Chondrichtyens(raies, requins)

Pétromyzontides(lamproies)

Ostéichtyens

Vertébrés

Gnathostomes

Actinoptérygiens

Sarcoptérygiens

L’anatomie du maquereau : dissection

Ouverture de la cavité viscérale

Important : ouvrir le flanc gauche pour voir le foie !

Ouverture de la cavité viscérale

Réaliser une boutonnière en avant de l’anus ; glissez y la sonde cannelée et ouvrez jusqu’aux ouïes. Remontez sur le flanc gauche en avant de la nageoire pectorale, puis revenez vers l’arrière à mi-flanc en sectionnant muscles et côtes, jusqu’à dépasser la boutonnière initiale ; revenez enfin vers le bas et vers l’avant pour rejoindre la boutonnière : vous pouvez alors enlever ce volet de peau et de muscle.

Pour déplacer la vésicule biliaire, il faut couper les attaches qui la relient à l’avant de l’animal : la vésicule biliaire ne doit rester reliée qu’au foie (par les canaux hépatiques : la bile fabriquée par le foie passe dans la vésicule) et à l’intestin (par le canal cholédoque : la bile stockée dans la vésicule se déverse par ce canal dans l’intestin).

Pour déplacer le foie avec l’estomac et l’intestin (et avec la vésicule biliaire, précédemment dégagée), il faut couper veine et artère qui le relient à l’avant de l’animal (sans couper le tube digestif !)

L’intestin dessine deux courbures en Z, maintenues par du mésentère, qu’il faut défaire / déchirer doucement avec les doigts.

Dissection de l’appareil digestif terminée

Dissection de l’appareil digestif terminée

A

B

C

D

E

F

G

H

Bravo à Victoria (2020) !

Entrée et sortie du tube digestif

… montrées en enfonçant vos pinces à l’entrée de l’œsophage (à l’avant) et dans le rectum (à l’arrière)

La vessie natatoire, organe de flottaison du poisson

Le cœur Les arcs aortiques

Dégagement de la région cœur-branchies

Septum séparant la cavité péricardique et la cavité abdominale

Epingler les opercules bien ouverts

Cloison séparant la cavité branchiale et la cavité péricardique à enlever

Les doigts de l’élève de Mme Thor

cavité péricardique septum transverse cavité péritonéale

opercules cavités branchiales nageoire pectorale

Le cœur du poisson

Bulbe artériel : très clair et très ferme, se contracte avec le ventricule

Oreillette : rouge très foncée et flasque car sa paroi est très fine, laissant voir le sang par transparence

Sinus veineux : résultat de la confluence des veines arrivant de l’arrière du corps

Ventricule : rose et ferme, car sa paroi musculeuse est plus épaisse que celle du ventricule

Aorte ventrale : prolonge le bulbe vers l’avant

Arcs aortiques = Artères branchiales

(en vue latérale droite)

Simple circulation, double circulation

Chez un poisson : on a une simple circulation, le cœur ne possède que deux cavités. Le sang passe dans la nappe de capillaires branchiaux où il subit l’hématose, puis, une fois oxygéné, passe dans les nappes de capillaires des autres organes du corps pour y distribuer son dioxygène.

Chez un mammifère : on a une double circulation, le cœur possède quatre cavités et fonctionne comme une double pompe. Le cœur droit envoie le sang vers les poumons (circulation pulmonaire). Le sang hématosé revient au cœur gauche, qui le propulse vers le reste des organes (circulation systémique).

Capillaires des organes

Circuit à basse pression

Circuit à haute pression

La simple circulation du poisson

Branchies Foie

Oreillette Sinus veineux

Bulbe Ventricule septum intestin

Classe d’Odile Mottet au lycée Corneille à Rouen

Branchies Sinus veineux

Arc aortique Arc aortique

III IV Oreillette

Aorte ventrale

Bulbe artériel

VentriculeClasse d’Odile Mottet au lycée Corneille à Rouen

Arcs aortiques

VI ? V IV

III

Bulbe

artériel

Classe d’Odile Mottet au lycée Corneille à Rouen

Classe d’Odile Mottet au lycée Corneille à Rouen : Dissection de Camille A.

Branchie Oreillette Ventricule

Bulbeartériel

Aorte ventrale

Arcs aortiques

Mise en évidence des arcs aortiques de la Truite

IV

III

V

VI

Une magnifique préparation des arcs aortiques de truite faite dans la classe de Mme Thor, en 2e année !

On voit les arcs aortiques III, IV, V mais pas le VI (le plus près du cœur). Notez la quantité importante de chair enlevée, l’usage du canson noir et l’astuce de la pince pour courber les branchies et mieux faire ressortir l’aorte

Une magnifique préparation chez le maquereau, en 1C !

Bravo à Victoria (2020) !

Arc V + VI

Arc IV

Aorte

Bulbe artériel

Ventricule

Une magnifique préparation chez le maquereau, en 1C !

Bravo à Victoria (2020) !

A

B C

D

E

F

Les arcs aortiques du gardon, disséqués dans la classe de Yann Kraus

à Nancy

http://cahierenligne.free.fr/images/stories/tp%20vertebre/poisson/izoomer.swf

Les arcs aortiques du gardon, disséqués dans la classe de Yann Kraus

à Nancy

http://cahierenligne.free.fr/images/stories/tp%20vertebre/poisson/izoomer.swf

4 branchies

Jolie présentation ; notez l’usage du fil noir (V. Thor)

Aorte ventrale

Arcs aortiques IV

Bulbe cardiaque

Ventricule

Arcs aortiques V

Arcs aortiques VI

Jolie présentation ; notez l’usage du fil noir (V. Thor)

Et chez le maquereau…

Les branchies

Les branchies

Respiration

Branchie de Truite

Lames branchiales

Arc squelettique

Branchiospines

Artère

branchiale

efférente

Filament

branchial

Artère

branchiale

afférente

Artère

afférente

du filament

Lamelle

branchiale

Cellule

épithéliale

Lame

basale

Cellule en

pilier

Endothélium

vasculaire

Lacune

sanguine

Cellule en

pilier

Artère

lamellaire

afférente

Artère

lamellaire

efférente

Filament branchial

Région de filament

branchial, avec lamelles

Bloc diagramme d’une

lamelle branchiale

Coupe d’une lamelle

branchiale

Montage de filaments branchiaux

Filaments branchiaux

et lamelles branchiales

de poisson

Filaments branchiaux (détails) : soutien et irrigation sanguine

Filaments branchiaux (détails) : soutien et irrigation sanguine

Lamelles branchiales (détails) le long d ’une lame branchiale

Le tégument : peau avec écailles dermiques

Le tégument : écailles élasmoïdes (téléostéen)

cycloïdes

TP BA3 Poisson : C.T. de tégument de carpe

C.T. de tégument de carpe : correction

C.T. de tégument de carpe : correction