<page> <title>Tetrapoda</title> <id>128463</id> <revision> <id>31719723</id> <timestamp>2008-07-20T01:51:49Z</timestamp> <contributor> <username>CarsracBot</username> <id>400947</id> </contributor> <minor /> <comment>robot Ajoute: [[simple:Tetrapod]]</comment> <text xml:space="preserve">{{Voir homonyme|Tétrapode (structure)}} {{taxobox animal | Tétrapodes |Ichthyostega BW 2.jpg| Un des plus anciens tétrapodes, ''[[Ichthyostega]]''}} {{taxobox phylum | Chordata }} {{taxobox sous-embranchement | Vertebrata }} {{taxobox non-classé | Osteichthyes }} {{taxobox non-classé | Sarcopterygii}} {{taxobox taxon animal (auteur)|[[super-classe (biologie)|Super-classe]]|Tetrapoda|[[Ferdinand Broili|Broili]], [[1913]]}} {{taxobox phylogénie animal | *[[Rhipidistiens]] **[[Dipneustes]] **'''Tétrapodes''' ***[[Amphibia (classification phylogénétique)|Amphibiens]] ***[[Amniotes]] ****[[Sauropsida|Sauropsides]] ****[[Synapsida|Synapsides]]}} {{taxobox fin}} Un '''tétrapode''' (Broili, 1913) est un [[animal]] du [[sous-embranchement]] des [[vertébrés]] dont le squelette comporte deux paires de membres munis de doigts. Les premiers tétrapodes étaient des animaux exclusivement aquatiques, leurs proto-pattes semblant avoir servis aux déplacements dans les fouillis végétaux des berges immergées. Les tétrapodes actuels, dont les [[amphibien]]s, les [[reptile]]s, les [[oiseaux]] et les [[mammifère]]s, sont issus d'animaux possédant à l'origine des pattes. Celles-ci se sont atrophiées indépendamment chez des animaux serpentiformes, dont les [[Aïstopoda|aïstopodes]] (éteints), les [[gymnophiones]], les [[orvet]]s, les [[serpents]] ou encore se sont transformées en [[Aile (zoologie)|ailes]]. L'apparition des tétrapodes aquatiques date de « la fin du [[Dévonien]] moyen, dans une fourchette étroite comprise entre 375 et 380 [[million d'années|Ma]]<ref name="jennifer-clack">« [http://www.pourlascience.com/index.php?ids=huWYazeFpEMQcgYNpVuk&Menu=Pls&Action=3&idn3=5008 Le premier pied à terre] », ''[[Pour la Science]]'', février 2006, Jennifer CLACK, [[paléontologue]] à L'[[université de Cambridge]], Grande-Bretagne.</ref> ». Les premières sorties de l'eau connues dateraient de -365 Ma, avec ''[[Ichthyostega]]'', « le plus ancien des vertébrés connus présentant des adaptations pour une locomotion autre que la nage<ref name="jennifer-clack" /> ». ==Description du groupe== ===Caractéristiques propres=== Les tétrapodes constituent un [[clade]] au sein des [[sarcoptérygien]]s. Ce sont les [[amphibien]]s et les [[amniote]]s (reptiles, oiseaux, mammifères). Ils sont caractérisés par la présence de deux paires de membres chiridiens (deux membres antérieurs ou scapulaires et deux membres postérieurs ou pelviens) qui sont homologues des nageoires paires des poissons. Les membres chiridiens sont divisés en trois parties : stylopode ([[humérus]] sur le membre antérieur/[[fémur]] sur le membre postérieur), zeugopode ([[Os radius|radius]]-[[Os ulna|cubitus]]/[[Tibia (os)|tibia]]-[[péroné]]), autopode (carpes-métacarpes-phalanges/tarses-métatarses-phalanges). Ce schéma de base a subi de très nombreuses variations en relation avec l'adaptation à divers modes de locomotion des tétrapodes (vol, nage, saut, course, enfouissement...). Autres caractères dérivés propres : * conduit lacrymal entre Å“il et sac nasal ; * tête séparée du reste du corps par un cou ; * os [[hyomandibulaire]] de la mâchoire passant dans les os de l'audition ; * première [[vertèbre]] [[cervicale]] devenant l'atlas. ===Place des tétrapodes dans le monde animal=== {{boîte déroulante|titre=L'arbre du vivant et la place des tétrapodes|contenu={{type animal}} }} {{boîte déroulante|titre=L'arbre du vivant et la place des tétrapodes - une autre présentation|contenu={{Animaux}}}} La limite des tétrapodes n'est pas franche. Entre les poissons à nageoires charnues ([[Sarcopterygii]]) d'une part et les tétrapodes ayant conquis l'autonomie terrestre ([[Amniota]]) d'autre part, il existe de nombreux types intermédiaires, que l'on peut conventionnellement centrer sur le type primitif des [[Amphibia|amphibiens]]. Les tétrapodes se caractérisent plutôt par leur histoire évolutive : celle de la conquête du milieu terrestre. ===Arbre phylogénétique simplifié des tétrapodes=== L'apparition de l'Å“uf [[amnios|amniotique]] va permettre une large radiation évolutive des tétrapodes, sans faire pour autant disparaître les tétrapodes non amniotiques (''[[Lissamphibia]]''). Tous les vertébrés terrestres actuels sont donc un groupe [[monophylétique]] descendant des premiers tétrapodes du [[Dévonien]] terminal. o[[TETRAPODES]] ├─o [[Amphibia]] et [[Lepospondyli]] ([[Amphibia (classification phylogénétique)|Arbre détaillé]]) │ └─o [[Lissamphibia]] (batraciens modernes) │ ├─o [[Gymnophiones]] │ ├─o [[Urodèles]] ([[tritons]] et [[salamandre]]s) │ └─o [[Anoures]] ([[grenouilles]] et [[crapauds]]) └─o ├─o [[Temnospondyli]] (éteint - [[Temnospondyli (classification phylogénétique)|Arbre détaillé]]) └─o [[Reptiliomorpha]] └─o [[Cotylosauria]] └─o [[Amniota|AMNIOTA]] ([[Amniota (classification phylogénétique)|Arbre détaillé]]) ├─o [[Synapsida]] │ └─o [[Mammifères]] ([[Mammalia (classification phylogénétique)|Arbre détaillé]]) └─o [[Sauropsida]] ├─o [[Anapsida]] (Tortues) │ └─o [[Testudines]] (Tortues actuelles - [[Testudines (classification phylogénétique)|Arbre détaillé]]) └─o [[Sauria]] └─o [[Lepidosauria]] ([[Lepidosauria (classification phylogénétique)|Arbre détaillé]]) ├─o [[Rhynchocephalia]] (''[[Sphénodon]]'') ├─o [[Plesiosauria]] (reptiles marins éteints) ├─o [[Squamata]] (serpents et lézards) └─o [[Archosauria]] ├─o [[Crocodilia]] (crocodiles) ├─o [[Pterosauria]] (reptiles volants éteints) └─o [[Dinosauria]] (dinosaures [[Dinosauria (classification phylogénétique)|Arbre détaillé]]) └─o [[Aves]] (Oiseaux - [[Aves (classification phylogénétique)|Arbre détaillé]]) ==L'apparition de la respiration aérienne== La respiration pulmonaire, c'est-à -dire la capacité à respirer directement l'oxygène de l'air grâce à un [[poumon]], (à l'origine plutôt un sac pulmonaire), est une caractéristique importante des tétrapodes, une de celle qui leur a permis de coloniser les milieux terrestres. Cette adaptation est cependant plus ancienne que les tétrapodes, puisqu'elle remonte au-delà de 400 Ma, même si ceux-ci sont aujourd'hui presque les seuls vertébrés à avoir encore un ou des poumons. ===Contraintes adaptatives=== La respiration pulmonaire est au départ non pas une adaptation à la vie hors de l'eau, mais à une vie dans des milieux aquatiques pauvres en oxygène. « Pourquoi [...] certains poissons ont-ils évolués vers une respiration à l'air libre ? [...] La forme de leur crâne nous donne un premier indice : le crâne est aplati, ce qui suggère qu'ils vivaient dans des eaux peu profondes<ref name="jennifer-clack" />». « Au Dévonien, certaines plantes se sont diversifiées et multipliées, et nombre d'entre elles ont acquis à cette époque des feuillages caducs [qui tombent de façon saisonnière]. Le bois et autres feuilles mortes produits par ces végétaux ont alors encombré, voir saturé, les milieux aquatiques peu profonds. [...] De surcroît, les eaux chaudes sont moins oxygénées que les eaux froides<ref name="jennifer-clack" />». Les eaux chaudes ont une capacité de dissolution de l'[[oxygène]] de l'air qui est plus faible, et la végétation pourrissante consomme (par oxydation) l'oxygène restant, un phénomène appelé [[eutrophisation]]. Les eaux des [[marécage]]s chauds et encombrés de végétation pourrissantes sont donc pauvres en oxygène. De nombreuses lignées de [[poissons]] vivant dans ces milieux ont donc développées des adaptations spécifiques pour capter directement l'oxygène de l'air. Il en va ainsi des [[anabantidés]], qui ont développés un organe appelé labyrinthe. D'autres poissons pipent l'air en surface et le stockent dans leurs intestins, d'où l'oxygène passe dans le sang. Certains [[Sarcoptérygiens]] ont ainsi développé un organe spécifique, le [[poumon]]. Celui-ci est l'évolution tardive d'une vessie natatoire. Les poumons primitifs des [[sarcoptérygiens]], tels qu'ils existent encore chez les [[dipneustes]] ou les [[lissamphibia|lissamphibiens]] modernes (amphibiens), sont quelques peu différents de ceux des reptiles ou des mammifères. Les côtes ne bougent en effet pas, et ne jouent aucun rôle dans l'inspiration puis l'expiration. C'est le mouvement de la bouche, plus précisément les mouvements du plancher buccal, qui envoient l'air dans les poumons<ref>«[http://media.cines.fr/ramgen/3517/real/canalu/science/978080483/978080483-0.rm Un poisson à poumon, le dipneuste] », documentaire audiovisuel de Alain Devez, production du CNRS, 1991.</ref>, un fonctionnement appelé « pompe buccale ». ===Date de l'apparition des poumons=== {{Article détaillé|Sarcopterygii}} Les [[Sarcoptérygiens]] sont apparus vers la fin du [[Silurien]] (-444 à -416 Ma). Bien que probablement apparus en milieu marin, des lignées se spécialisent rapidement en [[eau douce]]. Les deux lignées principales que sont les [[Actinistiens]] (dont les descendants sont les [[CÅ“lacanthe]]s) et les [[Rhipidistiens]] (dont les descendants sont les tétrapodes et les [[dipneustes]]), divergent au début du [[Dévonien]] (-416 à -359 Ma)<ref>. Une mâchoire fossile de [[cÅ“lacanthe]] a été trouvée dans une strate datée de -410 Ma près de Buchan, dans l'état de [[Victoria (État)| Victoria]], en [[Australie]]. C'est le plus vieux fossile connu en 2007, et il a reçu le nom de ''Eoactinistia foreyi'' lors de la publication de la découverte en septembre 2006. [http://www.int.iol.co.za/index.php?set_id=1&click_id=31&art_id=qw1156833901231B223]</ref>. Aujourd'hui, les [[Dipneuste]]s sont des poissons, cousins des tétrapodes, qui ont des poumons (non-alvéolés) parfaitement fonctionnels au côté de branchies. La date de divergence d'avec la lignée qui mène aux tétrapodes étant supérieure à 400 Ma, l'apparition des poumons remonte donc au moins à cette date. Par ailleurs, les [[CÅ“lacanthe]]s, redevenus purement marins, ont un organe vestigial qui est souvent considéré comme les restes d'un ancien poumon, aujourd'hui non fonctionnel. Si cette interprétation est la bonne, l'apparition des poumons, ou au moins de sacs pulmonaires primitifs, remonte encore quelques millions d'années plus tôt, avant la séparation entre les [[Actinistiens]] et et les [[Rhipidistiens]], c'est-à -dire tout au début du [[Dévonien]]. ==Les tétrapodomorphes== Après leur apparition à la fin du Silurien, les [[Sarcoptérygiens]] ont connus un succès adaptatif important au Dévonien (-416 à -359 Ma). « Au cours de cet âge géologique [...], les poissons [[Sarcoptérygiens]] dominaient toutes les mers, ne laissant guère qu'une portion congrue aux [[placodermes]] (poissons recouverts de plaques osseuses), aux [[acanthodiens]] (poissons à épines) et aux [[chondrichthyens]] (requins primitifs) [...][les] [[actinoptérygiens]], les poissons tels que nous les connaissons, étaient alors très peu représentés<ref name="gael-clément">« Les tétrapodes de paléo-Belgique », ''[[Pour la Science]]'', février 2006, Gaël Clément, [[paléontologue]] à l'[[université d'Uppsala]], Suède.</ref> ». Très présents également en eau douce (dont les [[Sarcoptérygiens]] marins étaient au moins partiellement originaires), le groupe connaît différentes [[radiation évolutive|radiations évolutives]]. L'une des plus importante, les [[Rhipidistiens]], va voir apparaître, après -400 Ma un groupe de poissons dit « tétrapodomorphes » qui annoncent déjà les tétrapodes par certaines de leurs évolutions osseuses, en particulier au niveau des nageoires, dont certaines caractéristiques commencent à annoncer les pattes des premiers tétrapodes. Ci-dessous un arbre généalogique simplifié des [[Sarcoptérygiens]] (tous les [[taxon]]s connus n'y apparaissent pas). On y voit la parenté étroite entre les [[dipneuste]] et les poissons tétrapodomorphes. '''[[Sarcoptérygiens]]''' |--+--[[Onychodontiformes]] | `--[[Actinistiens|Actinistia]] ([[CÅ“lacanthe]]s) `--'''[[Rhipidistiens|Rhipidistia]]''' ([[dipneuste]]s et tétrapodes) |--'''Dipnomorpha''' ([[dipneuste]]s) `--'''[[Tetrapodomorphes]]''' |--[[Rhizodontiformes]] `--[[Osteolepiformes]] |--Tristichopteridae | |--'''''[[Eusthenopteron]]''''' | `--+--''Cabonnichthys'' | `--''Mandageria'' `--Elpistostegalia |--'''''[[Panderichthys]]''''' `--'''TETRAPODES''' ===L'évolution des nageoires=== [[Image:Panderichthys BW.jpg|thumb|''[[Panderichthys]]'' (-385 Ma). Un poisson tétrapodomorphe à poumon dont les nageoires ont déjà des caractéristiques osseuses annonçant les pattes des tétrapodes.]] Des nageoires lobées charnues, soutenues sur les os plutôt que les nageoires renforcées des raies, semblent avoir été un trait original des poissons osseux ([[Osteichthyes]]), groupe au sein duquel se sont individualisés les [[Sarcoptérygien]]s. Le groupe le plus primitif avec des nageoires de raie, les [[Cladistiens|bichirs]], possède toujours des nageoires frontales charnues. Les tétrapodes primitifs se sont développés à partir d'un tétrapodomorphe, avec un cerveau à deux lobes dans un crâne aplati, une bouche large et un museau court, et dont les yeux dirigés vers le haut indique qu'il vivait sur le fond. Ses nageoires montraient déjà des signes d'adaptation avec des bases et des os charnus. Un tétrapodomorphe encore plus proche des premiers tétrapodes était ''[[Panderichthys]]'' (-385 Ma), qui possédait même des [[choane]]s. Ce [[poisson]] utilisait ses nageoires comme des pagaies, car il vivait dans des eaux peu profondes envahies de plantes et de détritus. Il est possible qu'il ait utilisé ses nageoires pour s'accrocher aux plantes ou à autre chose pendant qu'il se tenait en embuscade attendant ses proies. ''[[Panderichthys]]'' est un ''Elpistostegalia'', comme les tétrapodes, mais il en est plus un cousin qu'un ancêtre directe. [[Image:Eusthenopteron BW.jpg|thumb|''Eusthenopteron foordi'', un autre poisson tétrapodomorphe à poumon.]] Les tétrapodomorphes vivent dans tous les milieux : eau douce, eau saumâtre (estuaires) et eau salée, et aussi bien dans le grand continent du sud à l'époque, le [[Gondwana]], que le petit continent du nord, l'[[Euramérique]]. Toujours vers -385 Ma, on connaît également le genre ''[[Eusthenopteron]]'', qui montre des formes de dents et d'os du crâne typique des tétrapodes postérieurs, ainsi que des [[choane]]s. ==Les tétrapodes== [[Image:Devonianscene.jpg|thumb|Un paysage du [[Dévonien]].]] L'apparition de proto-pattes est le principal signe du passage des tétrapodomorphes comme ''[[Panderichthys]]'' (-385 Ma) aux premiers véritables tétrapodes, encore totalement aquatiques. Contrairement à une idée reçue courante, les membres chiridiens sont d'abord apparus chez des organismes entièrement aquatiques. Les premières pattes fossiles apparaissent ainsi comme des sortes de pagaies, bien adaptée au déplacement (écarter, agripper) dans l'encombrement végétal des rives immergées et des marécages. Secondairement, ces « pattes » aquatiques ont été réutilisée pour permettre le déplacement hors de l'eau, comme le montre l'étude des deux espèces de tétrapodes fossiles, ''[[Acanthostega]]'' et ''[[Ichthyostega]]''. Les caractéristiques universelles des tétrapodes : membres antérieurs tournés vers l'arrière en direction du coude et membres postérieurs tournés vers l'avant en direction du genou, peuvent être déjà repérées chez les premiers tétrapodes qui vivaient en eau peu profonde. Neuf genres de tétrapodes dévoniens ont été décrits, plusieurs ne sont connus, en totalité ou en partie, que par ce qui reste de la mâchoire inférieure. Tous vivaient dans le supercontinent nord-américain-européen, qui comprenait l'[[Europe]], l'[[Amérique du Nord]] et le [[Groenland]]. La seule exception est un genre unique du [[Gondwana]], ''Metaxygnathus'', qu'on a trouvé en [[Australie]]. Le premier tétrapode dévonien asiatique identifié a été reconnu à partir d'une mâchoire fossile décrite en [[2002]]. Le tétrapode chinois ''Sinostega pani'' a été découvert au milieu de plantes tropicales fossilisées et de sarcoptérygiens dans les sédiments de grès rouges du Ningxia Hui, région autonome de la Chine du nord-ouest. Cette découverte a considérablement étendu la distribution géographique de ces animaux et a soulevé de nouvelles questions sur leur distribution dans le monde et sur la grande diversité taxinomique à laquelle ils ont abouti en un temps relativement court. À l'époque du dévonien supérieur, les plantes terrestres avaient stabilisé les habitats d'eau douce, permettant ainsi de se développer aux premiers écosystèmes de zone humide, avec des réseaux alimentaires de plus en plus complexes qui offraient de nouvelles possibilités. Les habitats d'eau douce n'étaient pas les seuls endroits où l'on pouvait trouver de l'eau remplie de matières organiques en liaison avec une végétation dense près du bord de l'eau. Les habitats marécageux comme les zones humides peu profondes, les lagunes côtières et les grands deltas salés des fleuves existaient aussi à cette époque, et bien des spécialistes suggèrent que c'est dans un tel environnement que les tétrapodes ont évolué. Des fossiles des plus anciens tétrapodes ont été découverts dans les sédiments marins et puisqu'on en a retrouvé tout autour du monde, ils doivent avoir fait leur extension en suivant les lignes côtières - ils ne sauraient donc n'avoir vécu que dans l'eau douce. ===Tétrapodes aquatiques=== [[Image:Tiktaalik BW.jpg|thumb|''[[Tiktaalik roseae]]'', à la frontière entre les poissons tétrapodomorphes et les tétrapodes.]] L'apparition des tétrapodes aquatiques date de « la fin du [[dévonien]] moyen, dans une fourchette étroite comprise entre 375 et 380 Ma<ref name="jennifer-clack" /> ». Tous les scientifiques ne sont pas d'accord avec cette ancienneté, non pas pour des incertitudes de datation, mais plutôt pour des raisons de définition de ce qui fonde la différence entre un tétrapodomorphe et un tétrapode. Certains voient ainsi plutôt l'apparition des tétrapodes vers -370 Ma, avec l'apparition des premiers [[humérus]]<ref name="humerus" />. On suppose traditionnellement que les premiers tétrapodes ont évolué dans des habitats d'eau douce, peu profonds et marécageux. Un des plus ancien fossile connu proche des tétrapodes est celui de ''[[Tiktaalik roseae]]'', daté de 380 à 375 Ma<ref name="Tiktaalik">http://archquo.nouvelobs.com/cgi/articles?ad=sciences/20060405.OBS3077.html&host=http://permanent.nouvelobs.com/ « Un poisson en marche vers la terre ferme », [[la recherche]], Cécile Dumas, avril 2006.</ref> A côté d'attributs caractéristiques des poissons osseux ([[écaille]]s, [[nageoire]]s pectorale et pelvienne munis de rayons), les robustes nageoires pectorales de ''Tiktaalik'' étaient rigidifiées par un squelette osseux articulé. « Sa morphologie est similaire à celle des poissons mais l’articulation de ses nageoires pectorales suggèrent que le Tiktaalik pouvait supporter le poids de son corps. L’épaule et le coude sont flexibles, contrairement aux poissons, expliquent les chercheurs dans la revue Nature<ref name="Tiktaalik" /> ». Ces caractéristiques anatomiques, qui devaient lui permettre d'émerger ponctuellement de l'eau, en font un possible [[fossile transitionnel|maillon]] [[évolution (biologique)|évolutif]] entre les poissons (comme ''[[Panderichthys]]'') et les [[tétrapode]]s plus affirmés (comme ''[[Acanthostega]]''). Quelques scientifiques le considèrent donc comme un tétrapode très primitif, quand d'autres le voient encore comme un tétrapodomorphe, simplement plus avancé que ''[[Panderichthys]]'' (-385 Ma) sur la voie de l'apparition des pattes. Un de ses découvreurs, Neil Shubin, l'a même qualifié de ''fishapod'', contraction de ''fish'' (poisson) et tétrapode<ref>John Noble Wilford, ''The New York Times'', [http://www.nytimes.com/2006/04/05/science/05cnd-fossil.html?hp&ex=1144296000&en=fe3427d67e965e46&ei=5094&partner=homepage ''Scientists Call Fish Fossil the Missing Link''], Apr. 5, 2006.</ref>. Datant de quelques millions d'années après ''Tiktaalik'', « le plus ancien humérus fossile au monde aurait été découvert par des chercheurs [...]. Vieux de plus de 370 Ma, ce dernier offrirait la preuve aux scientifiques que les membres ont d’abord évolué dans l’eau [...]. Après l’analyse de ce fossile, Neil Shubin et ses collègues de l’Université de Chicago (États-Unis) ont constaté que les caractéristiques que les paléontologues attribuent d’habitude à la vie dans le monde terrestre sont plutôt d’un environnement aquatique. Cet humérus appartenant à une nageoire aurait permis, selon eux, à l’animal supporter le corps et, d’autre part l’aurait aidé à relever la tête<ref name="humerus">« [http://archquo.nouvelobs.com/cgi/articles?ad=sciences/20040402.OBS6986.html&host=http://permanent.nouvelobs.com/ Découverte du plus vieil humérus] », [[Le Nouvel Observateur]], avril 2004.</ref> », peut-être pour la sortir de l'eau afin de respirer l'air. [[Image:Acanthostega BW.jpg|thumb|Un tétrapode aquatique, ''[[Acanthostega]]''.]] Vers -363 Ma, ''Acanthostega'' est un tétrapode purement aquatique, dont les membres ont huit doigts, mais déjà assez évolué, avec ses quatre pattes nageuses, qui devaient lui permettre de se déplacer en agrippant la dense végétation aquatique des berges. ''Acanthostega'' est assez tardif, puisqu'il date de peu avant la grande disparition des tétrapodes du [[Dévonien]] terminal. Mais il est un bon modèle des tétrapodes aquatiques. Il est possible qu'il ait utilisé ses pattes de devant afin de prendre appuis sur un support (branches immergées, fonds peu profonds), afin de hisser sa lourde tête hors de l'eau pour mieux respirer, mais le dessin se ses cotes et de ses pattes excluent une sortie de l'eau<ref name="gael-clément" />. En effet, « les membres d'Acanthostega étaient trop faibles et mal orientés pour lui permettre de marcher sur la terre ferme<ref name="futura_science" /> » [[Image:Tulerpeton12DB.jpg|thumb|La reconstitution (partiellement hypothétique) d'un tétrapode aquatique sortant peut-être parfois de l'eau, ''Tulerpeton''.]] Vers la même époque qu' ''Acanthostega'', ''Tulerpeton'' (-363 Ma) est un autre tétrapode aquatique reconstitué par un squelette fragmentaire retrouvé à [[Tula]], en [[Russie]]. Les pattes, épaules antérieures et une partie du museau ont seuls été retrouvées. L'animal avait 6 doigts, et ses membres ressemblent plus à des pagaies aquatique qu'à des pattes marcheuses. Néanmoins, les doigts sont relativement longs et fins, ce qui suggère un habitat plus terrestre que celui d’''Acanthostega''. Les os de l'épaule sont eux aussi plus robustes, ce qui aurait pu faciliter également des sorties de l'eau. Au final, il serait risqué de définir précisément le mode de vie de ''Tulerpeton'', mais les ossements retrouvés semblent ceux d'un animal à dominante aquatique, mais pouvant mieux sortir de l'eau qu’''Acanthostega''. ===Premières sorties de l'eau=== [[Image:Ichthyostega BW.jpg|thumb|''[[Ichthyostega]]'', « le plus ancien des vertébrés connus présentant des adaptations pour une locomotion autre que la nage<ref name="jennifer-clack" /> ».]] Les premières sorties de l'eau connues dateraient du [[Dévonien]] supérieur, vers -365 Ma, avec ''[[Ichthyostega]]'', « le plus ancien des vertébrés connus présentant des adaptations pour une locomotion autre que la nage<ref name="jennifer-clack" /> ». ''[[Ichthyostega]]'' n'est pas un tétrapode pleinement terrestre, mais il montre de nouvelles adaptations à la vie hors de l'eau. En effet, après l'apparition des poumons chez certains Sarcoptérygiens, de [[choanes]] chez les tétrapodomorphes et de pattes/nageoires chez les premiers tétrapodes aquatiques, ''[[Ichthyostega]]'' a deux adaptations majeures : des pattes antérieures capables de supporter son poids hors de l'eau, et des cotes allongées évitant l'écrasement des poumons par le poids du corps hors de l'eau. Cette dernière évolution lui permet ainsi de respirer avec son corps hors de l'eau, alors que les précédents tétrapodes aquatiques comme ''[[Acanthostega]]'' ne pouvaient pas sortir de l'eau. A ce tire, « ''[[Ichthyostega]]'' est le plus ancien tétrapode connu adapté à la fois à la nage et à une forme de locomotion terrestre. Il semble qu'il se déplaçait à terre comme un [[phoque]], c'est à dire en projetant en avant ses pattes antérieures et sa tête avant de traîner la partie arrière de son corps. Manifestement, l'arrière du corps, avec sa large queue capable d'onduler et ses membres postérieurs en forme de pagaie, avait une vocation aquatique<ref name="jennifer-clack" /> ». Il est probable qu'''[[Ichthyostega]]'' ne venait que très partiellement à terre. D'une part son corps est mal adapté à la vie terrestre, avec une mobilité à terre assez réduite. D'autre part, sa taille pouvant atteindre 1,35 mètre devait rendre difficile de trouver de la nourriture sur terre, à une époque ou celle-ci était surtout peuplée d'[[insecte]]s. Il est possible que les jeunes se soient nourris de ces derniers, mais ceux-ci ne pouvaient sans doute pas suffire à nourrir un adulte, par ailleurs très lent à terre. Le mode de vie de l'animal est inconnu, et ont ne peut donc que supposer les raisons adaptatives de la venue à terre. Celle-ci était peut-être motivée par le besoin d'un refuge contre les prédateurs. [[Image:Hynerpeton BW.jpg|thumb|''[[Hynerpeton]]'', un autre tétrapode de la fin du Dévonien, encore très aquatique.]] Si le squelette de ''[[Ichthyostega]]'' est assez bien connu, d'autres tétrapodes du Dévonien terminal (entre -365 et -360 Ma) sont connus par des fossiles plus lacunaire, comme ''[[Hynerpeton]]''. ==Conquête du milieu terrestre au Carbonifère== La raison pour laquelle les tétrapodes ont commencé à s'installer sur la terre ferme est toujours un sujet de discussion. Mais si elle est encore hésitante au Dévonien tardif (-360 Ma), l'adaptation au milieux terrestre devient très affirmée au cours du [[Carbonifère]] (-359 à 299 Ma). ===La lacune de Romer=== A partir de -360 Ma commence la période connue sous le nom de « lacune de Romer<ref>Du nom du paléontologue américain [[Alfred Sherwood Romer|Alfred Romer]], qui le premier remarqua l'absence de fossiles de tétrapodes entre -360 et -340 Ma.</ref> ». Celle-ci dure une vingtaine de millions d'années, et est marqué par une disparition des fossiles de tétrapodes. « En général, le phénomène est attribué à une nouvelle crise globale, connue sous le nom de crise du Dévonien-Carbonifère<ref name="gael-clément" /> ». La cause de l'extinction pourrait cependant être plus spécifique. La dérive des continents a en effet fortement rapproché les paléo-continents du [[Gondwana]] et de l'[[Euramérique]]. La grande majorité des tétrapodes connus vivaient sur ce dernier continent. « Des poissons tétrapodomorphes sont entrés en compétition avec les tétrapodes euraméricains dès que le Gondwana s'est rapproché assez de l'Euramérique<ref name="gael-clément" /> ». Pour les tétrapodes de l'époque, encore totalement (''Acanthostega'') ou largement (''Ichtyostega'') aquatiques, la compétition semble avoir été trop rude, puisque leurs lignées disparaissent. « Ainsi, il semble qu'aucun des groupes de tétrapodes connus au [[Dévonien]] n'ait dépassé la limite séparant le Dévonien et le [[Carbonifère]]. [...] Un irréductible petit groupe a toutefois subsisté dans quelques niches écologiques, ou les gros poissons prédateurs ne s'avanturaient pas. S'agissait-il de la partie amont des réseaux fluviaux encombrés de plantes et de bois ?<ref name="gael-clément" /> ». « Les rares tétrapodes peuplant la lacune de Romer ressemblent aux tétrapodes postérieurs à cette lacune, qui sont d'un type bien différent de ceux du [[Dévonien]]<ref name="gael-clément" /> ». Les animaux comme ''[[Ichthyostega]]'' ou ''[[Acanthostega]]'' ne sont ainsi pas les ancêtres des tétrapodes postérieurs. Une lignée encore inconnue a manifestement survécue à l'extinction des tétrapodes il y a 360 Ma, mais a mis quelque 20 millions d'années pour s'adapter pleinement à son nouveau milieu terrestre, et pour s'y répandre. ===Les raisons d'une évolution=== Le ou les groupes restreints qui ont survécus à l'extinction de la fin du [[Dévonien]] ont progressivement acquis des adaptations beaucoup plus fortes à la vie terrestre, en particulier quatre pattes pleinement marcheuses, ce que n'avait pas ''Ichtyostega''. Une première raison pourrait être la forte concurrence des poissons tétrapodomorphes aquatiques, qui en occupant les milieux originels des tétrapodes euraméricains auraient forcé la sélection des variants les plus adaptés au milieu terrestre, dénué de concurrents. Il a été posé comme hypothèse que les jeunes auraient été parmi les premiers à coloniser ce milieux, les adultes étant plus aquatiques faute de nourriture suffisante à terre. Si les milieux terrestres semblent en effet avoir été pauvres en nourriture pour de gros animaux, les insectes qui les peuplaient pouvaient plus facilement convenir à des jeunes de petite taille. De plus, les jeunes sont aussi les plus vulnérables, et donc les plus à même de bénéficier d'un refuge terrestre. Même sans sortie intégrale de l'eau, les eaux peu profondes près de la terre ferme offraient aussi aux jeunes un refuge. On peut d'ailleurs remarquer que les jeunes poissons actuels (et les amphibiens) passent souvent la première partie de leur vie dans la sécurité relative d'eaux peu profondes, comme les rives, les roseaux ou les mangroves, où les gros prédateurs ne peuvent accéder. Au final, la terre ferme, avec son absence totale de prédateurs, a sans doute offert des opportunités pour des animaux qui avaient développés des adaptations (poumons et pattes) spécifiques à des milieux aquatiques particuliers, mais réutilisables à terre, un phénomène connu en [[théorie de l'évolution]] sous le nom d'[[exaptation]]. ===Quatre pattes marcheuses=== L'un des premiers tétrapodes bien conservé et parfaitement adapté à la vie terrestre date ainsi de -345 Ma<ref name="futura-science2">« [http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/paleontologie/d/fossile-du-premier-marcheur_931/ Fossile du premier marcheur] », [http://www.futura-sciences.com Futura-Sciences], 7 juillet 2002, citant la revue ''[[Nature (journal)|Nature]]''.</ref>, juste un peu avant la fin de la « lacune de Romer », qu'il contribue à combler. Le ''[[Pederpes finneyae]]'' était une « créature, munie de dents, de quatre pattes et estimée longue de 90 centimètres. [...] ''Pederpes finneyae'' pouvait marcher sur la terre ferme, mais également évoluer dans l'eau<ref name="futura_science">[http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/terre-3/d/premier-pas-sur-terre_917/ « Premier pas sur terre »], Caroline Idoux, [http://www.futura-sciences.com Futura-Sciences], Paris, 4 juillet 2002, citant la revue ''[[Nature (journal)|Nature]]''.</ref> ». « Il ressemblait à un crocodile un peu disgracieux<ref name="futura-science2" /> ». S'il n'est pas totalement terrestre, l'animal n'en est pas moins bien adapté à la vie sur terre, même s'il se reproduisait encore certainement dans l'eau. Ses quatre pattes marcheuses (contre seulement deux pattes marcheuses chez ''Ichtyostega'') sont pleinement fonctionnelles. Elles ont déjà 5 doigts, une caractéristique propres aux tétrapodes modernes, alors que ''[[Acanthostega]]'' avait huit doigts, et que ''[[Ichthyostega]]'' en avait sept. ===Caractères primitifs et autres adaptations=== [[Image:Feuersalamander Larve.jpg|thumb|Un exemple de branchies chez un jeune batracien moderne.]] Les tétrapodes primitifs ne sont déjà plus tout à fait des poissons, mais ne sont pas encore complètement indépendants du milieu aquatique. À ce titre, ils conservent encore des branchies au côté de leurs poumons, et ce même à l'âge adulte. La disparition (ou la quasi-disparition) des [[branchies]] à l'âge adulte n'est pas bien documentée, mais date forcément du [[Carbonifère]], ou apparaissent les reptiles. Au-delà des adaptations les plus visibles : [[poumon]]s, pattes/nageoires puis pattes marcheuses, [[choane]]s, cotes protégeant les poumons de l'écrasement par le poids du corps, les tétrapodes ont aussi acquis des adaptations essentielle à la vie dans un milieu aérien (même si celui-ci n'est que partiel au début). *le cou devient articulé : l'attache des membres antérieurs recule, se désolidarisant de la tête. Les premières vertèbres se spécialisent pour permettre des mouvements du crâne indépendants du tronc ; * l'oreille (qui était primitivement consacrée à l'équilibre) se spécialise pour permettre également l'audition dans l'air ; * l'Å“il est capable d'accommodation, et s'adapte au milieu aérien. Il se couvre d'une [[paupière]] protectrice, et un [[liquide lacrymal]] assure son maintien en milieu humide ; * les membres se renforcent, et permettent des mouvements performants en milieu aérien. La conquête du milieux terrestre est donc bien amorcée dès la première moitié du carbonifère (-340 Ma), mais les tétrapodes primitifs conservent alors un mode de vie proche de celui des actuels [[batracien]]s, avec une forte dépendance aux milieux aquatiques, en particulier pour la reproduction (ponte des Å“ufs). Malgré certaines ressemblances dans les modes de vie (partiellement aquatiques), de ponte (oeufs aquatiques) ou de respiration (branchies, au moins chez les jeunes), ces tétrapodes primitifs ne sont cependant pas des amphibiens au sens moderne du terme. Le [[taxon]] ''[[lissamphibia]]'' est en effet d'apparition plus tardive, et porte des évolutions qui ne sont pas encore présentes chez les premiers tétrapodes. En ce sens, les batraciens actuels ne sont pas des tétrapodes primitifs, ni même n'en sont des approximations, même s'ils ont souvent conservé des caractères partiellement aquatiques. ===L'apparition de l'Å“uf amniotique=== {{Article détaillé|Reptile}} [[Image:Westlothiana BW.jpg|thumb|''Westlothiana lizziae'', une forme de transition vers les reptiles.]] La fonctionnalité décisive qui permettra aux quadrupèdes de s'émanciper du milieu marin est l'invention de l'Å“uf amniotique, qui incorpore à l'Å“uf un micro-milieu marin nécessaire au développement de l'[[embryon]]. Cet [[Å“uf]] à coquille, avec une poche liquide à l'intérieur, protège l'[[embryon]] du dessèchement, alors même que l'Å“uf est pondu dans un milieu aérien. Cette évolution n'est pas la seule à signer l'apparition de reptiles, les premiers [[amniote]]s. Elle s'accompagne aussi d'une peau écailleuse sèche et relativement étanche, qui ralentit beaucoup la perte d'humidité à travers la peau semi-perméable des premiers tétrapodes amphibiens. L'Å“uf amniotique à [[coquille]] et la peau étanche des premiers [[reptile]]s vont très fortement augmenter l'indépendance aux milieux aquatiques des tétrapodes, et permettront l'explosion radiative des [[amniote]]s. Ces deux évolutions laissant peu de traces paléontologiques, l'apparition des premiers [[reptile]]s est quelque peu difficile à dater, mais elle est généralement estimé à -320 Ma. [[Image:Hylonomus BW.jpg|thumb|''[[Hylonomus lyelli]]'', le premier reptile clairement identifié, vers -315 Ma.]] ''Westlothiana lizziae'', découvert en 1989 dans un niveau de -338 Ma<ref>[http://au.encarta.msn.com/encyclopedia_781533962/Westlothiana.html « ''Westlothiana'' »], encyclopédie MSN [[Encarta]].</ref>, soit juste à la fin de la lacune de Romer, est un animal de 20 cm de longs, qui montre de nettes évolutions osseuses vers les reptiles<ref>[http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=3959522 ''« Westlothiana lizziae from the Viséan of East Kirkton, West Lothian, Scotland, and the amniote stem »''], Smithson T. R. ; Carroll R. L. ; Panchen A. L. ; Andrews S. M., ''Transactions of the Royal Society of Edinburgh. Earth sciences'', 2007.</ref>, mais il est généralement considéré comme une forme intermédiaire plus proche des [[batraciens]] primitifs que des véritables [[amniote]]s, ou au moins comme une espèce indéterminée dans sa classification<ref>[http://www.newscientist.com/article/mg14119123.500-amphibians-that-came-to-stay-how-did-oddlooking-creaturesthat-struggled-out-of-warm-equatorial-waters-to-live-on-land-hundreds-ofmillions-of-years-ago-end-up-on-a-scottish-football-ground-.html « ''Amphibians that came to stay'' »], Michael Taylor, ''[[New Scientist]]'', 12 février 1994.</ref>. Vers -315 Ma, ''[[Hylonomus lyelli]]'' est le premier animal identifié pour lequel existe un consensus scientifique sur le fait qu'il était un reptile pondant des Å“ufs amniotiques<ref>[http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7047065.stm « ''Ancient reptile tracks unearthed'' »], ''[[BBC News]]''.</ref>. A partir de cette époque, les reptiles vont se diversifier, donnant naissance à de nombreux clades : [[archosauriens]] (parmi lesquels les actuels [[crocodiliens]] et [[oiseaux]], mais aussi les anciens [[Dinosaures]] ou [[Ptérosauriens]]), [[Testudines|tortues]], [[lézards]] et [[serpents]], et les [[mammifères]] eux-même. Les tétrapodes sans Å“ufs amniotiques n'ont cependant pas disparus, donnant naissance aux trois grands groupes modernes de [[Lissamphibia]] (batraciens) que sont les [[Gymnophiona|gymnophiones]] (ou apodes), les [[urodèles]] et les [[anoures]]. ==[[Ammoniaque]] et [[Urée]]== L'ancêtre commun de tous les [[Gnathostomata (Vertebrata)|gnathostomes]] actuels vivait dans l'eau douce et c'est plus tard qu'il est retourné vers la mer. Pour lutter contre la salinité beaucoup plus haute de l'eau marine, ses descendants ont acquis la capacité de transformer les déchets ammoniacaux en urée inoffensive, et de conserver cette dernière dans le corps afin de rendre le sang aussi salé que l'eau marine, sans empoisonner l'organisme. Par la suite les actinoptérygiens sont revenus à l'eau douce et ont perdu cette possibilité. Comme leur sang contenait plus de sel que l'eau douce, ils pouvaient simplement se débarrasser de l'ammoniaque par leurs [[branchies]]. Et quand, une nouvelle fois, ils sont finalement revenus à la mer, il ne leur a pas été possible de récupérer le vieux système qui consistait à transformer l'ammoniaque en urée et il leur a fallu à la place élaborer des glandes qui excrétaient le sel. Les [[dipneuste]]s font de même: quand ils vivent dans l'eau, ils produisent de l'ammoniaque et pas d'urée; mais quand l'eau s'assèche et qu'ils sont forcés de se creuser un abri dans la boue, ils recommencent à produire de l'urée. À la manière des poissons cartilagineux, le [[cÅ“lacanthe]] peut conserver l'urée dans son sang, comme le peuvent les seuls amphibiens que l'on connaisse capables de vivre pendant de longues périodes dans l'eau salée (le crapaud ''[[Bufo marinus]]'' et la grenouille ''[[Rana cancrivora]]''). Il s'agit de traits qu'ils ont hérités de leurs ancêtres. Si les premiers tétrapodes avaient vécu dans l'eau douce, ils auraient perdu la capacité de produire de l'urée et n'auraient plus utilisé que l'ammoniaque, ils auraient donc dû par la suite élaborer de nouveau cette capacité perdue à partir de zéro. Or, de tous les actinoptérygiens actuels, pas une seule espèce n'a été capable de le faire, il n'est donc pas probable que les tétrapodes l'auraient fait. S'ils ne pouvaient produire que de l'ammoniaque les animaux terrestres seraient obligés de boire sans arrêt, ce qui rendrait impossible la vie sur la terre ferme (quelques exceptions existent, comme certains cloportes terrestres qui peuvent excréter leurs déchets azotés sous forme de gaz d'ammoniaque). Cela a dû probablement poser problème au début, au moment où les tétrapodes ont commencé à vivre une partie du temps hors de l'eau, mais finalement c'est le système de l'urée qui l'a complètement emporté. Pour cette raison il est fort douteux qu'ils soient venus de l'eau douce (à moins qu'ils n'aient d'abord émigré dans les habitats d'eau douce et soient ensuite passés sur la terre ferme au cours d'une deuxième émigration suivant de peu la précédente, alors qu'ils n'avaient pas encore oublié comment faire de l'urée), même si certains qui ne sont jamais allés sur la terre ferme (ou des espèces primitives éteintes qui sont revenues à la vie aquatique) pourraient évidemment s'être adaptés aux lacs et aux rivières d'eau douce. == Voir aussi== ===Liens internes=== * [[CÅ“lacanthe]] * [[Dipneuste]] * ''[[Tiktaalik roseae]]'' ===Liens externes=== * {{ADW|Tetrapoda|''Tetrapoda'' }} * {{NCBI|32523|''Tetrapoda'' }} * {{uBIO|4366569|''Tetrapoda'' }} * [http://www.ucmp.berkeley.edu/vertebrates/tetrapods/tetraintro.html ''Tetrapoda'' dans berkeley.edu] {{en}} === Notes et références === <references /> <!-- aide : http://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Notes et références --> ---- {{Portail|Paléontologie|Origine et évolution du vivant}} [[Catégorie:Poisson à nageoires charnues]] [[Catégorie:Tétrapode| ]] [[ar:Ùقاريات رباعية الأطراÙ]] [[bs:ÄŒetvoronoÅ¡ci]] [[ca:Tetrà pode]] [[cs:ÄŒtyÅ™nožci]] [[da:Tetrapoder]] [[de:Landwirbeltiere]] [[en:Tetrapod]] [[eo:Kvarpieduloj]] [[es:Tetrapoda]] [[et:Tetrapoodid]] [[fi:Tetrapoda]] [[gl:Tetrapoda]] [[he:בעלי ×רבע רגליי×]] [[hu:Négylábúak]] [[is:Ferfætlingar]] [[it:Tetrapoda]] [[ja:四肢動物]] [[ko:네발ë™ë¬¼]] [[nl:Viervoeters (biologie)]] [[no:Landlevende virveldyr]] [[oc:Tetrapoda]] [[pl:Czworonogie]] [[pt:Tetrápodes]] [[ru:Четвероногие]] [[simple:Tetrapod]] [[sk:Å tvornožce]] [[sv:Tetrapoda]] [[tr:Dört üyeliler]] [[uk:Чотириногі]] [[zea:Vierpoôters]] [[zh:四足類]]</text> </revision> </page>