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Seulement ce chapitre est présentement monté...et il n'est pas encore achevé... Un cours de Sciences Naturelles qui ignore l'évolution ne peut répondre aux exigences de l'instruction moderne des SCIENCES...Enfin, l'élève fera de son mieux pour retenir les parties du texte qui sont coloreés et celles qui sont en lettres grasses.




Du Poisson Au Mammifère


Chapitre VII

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LA CLASSE DES OISEAUX

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Durant "l'épopée" évolutive qui a conduit du poisson au mammifère, un fait remarquable s'est produit: l'évolution de l'encéphale. C'est le cerveau de l'homme qui fait dire de lui le "roi des créatures". C'est encore grâce à son cerveau que l'homme pourra, peut-être, un jour, conquérir l'univers.
          Au cours de l'évolution des vertébrés, les dimensions relatives du prosencéphale, le cerveau antérieur, ont considérablement augmenté par rapport au reste de l'encéphale (cerveau). Les indices dimensionnels sont les plus faibles, dans l'embranchement des vertébrés, chez le poison et chez le batracien., et il n'existe pas de différence significative entre le cerveau d'un poisson et celui d'un batracien. La différence est, par contre, très significative entre le cerveau du reptile et celui du batracien; elle l'est aussi entre celui de l'oiseau et celui du reptile, mais elle l'est davantage entre celui du mammifère et celui de l'oiseau .
          [Il m'a paru bon de représenter sur une page, la suivante, et de facon schématique, l'évolution de l'encéphale (fig. 6.1). Le lecteur aura soin de noter l'élargissement progressif de la partie antérieure du cerveau (prosencéphale) qui est le cerveau pensant et le rétrécissment relatif du cerveau moyen (mésencéphale) qui est davantage concerné dans les phénomdnes instinctuels.]



VI.A.- Un Nouveau Mode de Déplacement: le Vol

La classe des oiseaux se caractérise par un nouveau mode de déplacement, le vol. L'habileté au déplacement aérien commencait déjà à se manifester, dans l'embranchement de vertébrés, chez le poisson volant. Elle fût définitive avec certaines classes de dinosaures, ces grands reptiles éteints. Elle atteignit son apogée avec la classe des oiseaux.
L'anatomie et la physiologie des oiseaux sont adaptés au vol:



VI.B.- Évolution du Système Cardiovasculaire chez les Oiseaux

On peut dire qu'il y a eux sortes de sang dans l'organisme, le sang artériel et le sang veineux. Le sang artériel est celui qui est passé par les poumons et qui revient au coeur chargé d'oxygène pour être distribué aux différents tissus de l'organisme. Le sang veineux est du sang chargé de gaz carbonique qui revient des tissus où il a abandonné son oxygène.
          Le sang est pompé dans tout l'organisme par le coeur. Celui-ci est un puissant muscle creux qui comprend, chez les oiseaux et chez les mammifères, quatre chambres cardiaques: deux oreillettes et deux ventricules. L'oreillette et le ventricule droit forment le coeur droit; l'oreillete et le ventricule gauches constituent le coeur gauche. Le coeur droit recoit le sang des veines, pauvre en oxygène, qui va ensuite aux poumons. Le coeur gauche reçoit le sang oxygéné, riche en oxygène, et le distribue à tous les tisus de l'organisme, par l'intermédiaire des artères. Celles-ci et celles-là sont des vaisseaux sanguins, i.e., des conduits de transport du sang de l'organisme (fig. 6.2 a et b, et 6.3).
          Notre coeur et nos vaisseaux sanguins sont responsables de la circulation qui apporte à nos tissus de l'oxygène, en provenance de nos poumons et des aliments (nutriments), en provenance de notre tube digestif, et leur enlèvent les déchets alimentaires et le gaz carbonique. Pour simplifier, on peut représenter le système circulatoire en trois grands compartiments:

L'aorte et la veine cave inférieure sont les principaux vaisseaux de la grande circulation. L'artère et la veine pulmonaire sont ceux de la petite circulataion. Les plus petites ramifications - les capillaires artériels - de l'aorte -la plus grande artère - distribuent le sang oxygéné qui provient du coeur gauche aux tissus. Les capillaires veineux captent le gaz carbonique provenant des tissus et l'amènent au "coeur droit" (le venticule droit) par les veines caves - la supérieure et l'inférieure.
          Au niveau de la petite circulation, les capillaires de l'artère pulmonaire distribuent le sang chargé de gaz carbonique, provenant du "coeur droit" aux poumons où il est débarassé de celui-là et est oxygéné. Puis, les capillaires des veines pulmonaires captent ce sang oxygéné et le distribuent au coeur gauche. Les échanges gazeux se font donc dans le sens inverse au niveau de la petite circulation que ceux qui se font au niveau de la grande.
          Chez nous et chez les oiseaux, la circulation sanguine est essentiellement la même. Chez les reptiles qui sont probablement les ancêtres des oiseaux2, les ventricules ne sont pas séparés par une cloison interventriculaire complète, et les deux sangs - artériel et veineux - sont mélangés. Le rendement cardiaque est donc moins bon pour un même volume de sang artériel qui est pompé dans l'organisme. Ce rendement du coeur est encore présumément moins bon pour les poissons qui n'ont que deux chambres cardiaques et pour les batraciens qui n'en ont que deux. Par contre, les mammifères et les oiseaux, qui sont homéothermes et qui ont un métabolisme plus élevé, réclament un meilleur rendement circulatoire, lequel est assuré par un coeur à quatre chambres (fig. 6.1, 6.2 et 6.3).



VI.C.- Évolution du Système de Régulation de la Température Corporelle

Les oiseaux et les mammifères sont des homéothermes, i.e., ils maintiennent constante la température de leur corps en dépit des variations de celle du milieu ambiant. Chez les hommes, la régulation de la température corporelle met en jeu les structures anatomiques suivantes:

Les oiseaux n'ont pas de glandes sudoripares. Le refroidissement de leur corps est produit par l'air ambiant qui est plus frais aux altitudes que près de l'écorce terrestre. Cet air est emmagasiné dans des sacs à air qui en plus de servir de réserve d'oxygène assure une fonction similaire à celle des glandes sudoripares des mammifères, celle de refroidir le corps.
          L'homéothermie rend donc possible aux oiseaux et aux mammifères l'occupation d'un plus grand nombre d'environnements et leur participation à de plus nombreux écosystèmes que les reptiles qui sont poikilothermes.



VI.D.- Résumé des Principales Caractéristiques Évolutives des Oiseaux

Avant de continuer avec l'évolution de l'oiseau, résumons les principales caractéristiques évolutives des oiseaux qui, les unes, ont été vues, les autres, le seront bientôt. Elles sont:
  1. les modifications du squelette qui est creux, léger et aérodynamique, i.e., dans un sens favorable au déplacement aérien
  2. le développement du plumage qui est plus léger que les écailles et qui donne davantage d'envergure aux ailes
  3. l'apparition de l'homéothermie ou de la température homogène
  4. la dominance de la vision sur les autres sens comparativement aux autres vertébrés
  5. l'évolution sociale et familiale




VI.E.- Évolution de l'Appareil Visuel

L'oiseau identifie son aliment au vol. Une telle réalisation n'a été possible que grâce au perfectionnement de l'appareil visuel. La vision est également le sens dominant chez la grenouille qui dépend entièrement de ce sens pour s'alimenter et pour s'accoupler avec son pareil. Le reptile qui descend du batracien ou d'un ancêtre commun a, néammoins, une meilleure vision de son environnement que celui-ci; beaucoup de lézards peuvent, en effet, se représenter des couleurs, une propriété que ne possêde pas le batracien.
          Cependant, quoique l'organisation de l'appareil visuel, de l'oeil, formé d'avant en arriêre de l'iris, de la cornée, du cristallin, de l'humeur vitrée et de la rétine (§ Chapitre V), soit essentiellement la même chez tous les vertébrés3; l'homme (le mammifère, en général) et l'oiseau sont ces vertébrés qui se font une meilleure représentation des objets de leur environnement. Le nombre de cellules sensorielles (sensibles à la lumière) est, par exemple, beaucoup plus grand, par unité de surface rétinienne, chez l'oiseau que chez le reptile et le batracien et assure à celui-là une meilleure acuité visuelle qu'à ceux-là qui ont une vision plus floue; La vision binoculaire, la vue avec les deux yeux, qui améliore l'acuité visuelle est aussi réalisé de façon instantanée chez l'oiseau4. Chez eux, les fibres du nerf optique qui partent de la rétine se terminent sur le cortex cérébral dont le pouvoir d'analyse et d'interprétation de ces images est très élevé; le batracien, par contre n'a pas de cortex cérébral (bien qu'il ait un prosencéphale) et a, dès lors, une vue beaucoup plus simpliste de son environnement que ne l'ont l'oiseau et les hommes qui sont dotés d'une bonne vision stéréoscopique, la vision tridimensionelle, du monde.



VI.F.- L'Évolution du Sens Social et Familial chez les Oiseaux

N'envisageons pas l'évolution comme une force agissant dans un sens unique ou ou comme une force déterministe. En effet, l'évolution suppose la pluralité des chemins menant à des buts différents. C'est plutôt dans des faits divers, mais progressifs, que nous devrions chercher la signification de l'évolution.

L'étude de l'évolution sociale et familiale des êtres vivants commence avec leur interaction sexuelle, i.e., avec l'action sociale conduisant à la reproduction de leur espèce. En effet, la fécondation de l'oeuf est externe chez la plupart des espèces de poissons et ne s'accompagne pas d'interaction sociale. Cependant, cette fécondation ne se fait pas au hazard comme cela se produit chez les PLANTES mais met en jeu l'action individuelle. PLusieurs espèces de POISSONS ont, en effet, développé le rituel de de "faire la cour". Le poisson mâle construit aussi le nid et y conduit la femelle. Celle-ci y dépose ses oeufs et après elle le poisson mâle y dépose son sperme sur ceux-ci. Celui-là y demeure ensuite pour faciliter l'éclosion de l'embryon et, plus tard, pour la protection des petits. Quel merveilleux exemple d'action familiale! Toutefois, plusieurs espèces de poissons ne protègent pas leurs petits au nid mais y déposent un nombre considérable de gamètes - oeufs pour la femelle et spermatozoides5 pour le mâle. Beaucoup de ces oeufs et des embryons qui peuvent en naître seront dès lors dévorés par des prédateurs. Néammoins, le nombre l'emporte et l'espèce arrive à se reproduire sans l'action familiale.

Plusieurs espèces d'AMPHIBIENS ne paient pas d'attention à leurs oeufs après que ceux-ci aient été déposés dans l'environnement et fertilizés. Cependant, la femelle de quelques espèces de salamandre demeure au nid jusqu'à l'éclosion de ceux-ci pour en assurer leur protection. D'autre part, un grand nombre d'espèces de crapauds présentent également des traits de comportement parental, destinés à assurer la survie de leur progéniture.

L'apogée de l'interaction sexuelle (qui s'appelle "faire la cour") entre des individus de sexe opposé est l'accouplement sexuel. Celui-ci est essentiel à la reproduction chez le REPTILE ot la fécondation est interne. Chez beaucoup d'espdces de reptiles, le mâle dépose directement ses spermatozoides dans le cloaque ou l'ouverture ano-génitale de la femelle après l'insertion de son organe copulateur (pénis ou verge chez nous). Quelques espèces de reptiles sont, néammoins, hermaphrodites et ne s'accouplent pas pour être fécondées.
          La territorialité, que vous aurez l'occasion de mettre en évidence, chez le reptile, au cours d'une randonnée à la campagne ou au parc, est l'exclusion d'autres mâles par le mâle qui occupe l'espace familial. On a tendance à la considérer comme un comportement antisocial. Cependant, son but est d'assurer une bonne interaction sociale entre le mâle dominant et viril et les femelles de son entourage.
          L'activité parentale des OISEAUX est très grande. Après avoir construit son nid qui est le foyer familial, l'oiseau couve ses oeufs afin d'en hâter l'éclosion; il protège ensuite ses petits des prédateurs, du froid et de de la chaleur ardente du soleil, les cajole et leur apporte la nourriture dont ils ont besoin.
          L'activité sociale ne se limite pas, néammoins, chez l'oiseau, à l'interaction sexuelle et à l'activité parentale. En effet, les oiseaux s'assemblent souvent en communautés6 (ensembles d'individus) pour se nourrir, voyager et se reproduire. Celles-ci peuvent être constituées de différentes populations. Cependant, l'interaction sexuelle entre des individus d'espèces différentes qui y est souvent stérile par suite de l'isolement biologique (dû aux barrières reproductives entre deux espèces différentes) peut, lorsqu'elle est heureuse, conduire à une nouvelle population et, éventuellement, à un type d'espéciation (la formation d'une nouvelle espèce) par la sélection naturelle7.



VI.G.- Évolution du Sens de l'Orientation

L'orientation est cette faculté qui nous permet de nous déplacer. Elle dépend de ces fonctions sensoriellles que sont l'ouïe, la vue, le toucher et l'odorat et le goût (chez certains animaux). Elle peut mettre en jeu des comportements plus ou moins complexes qui peuvent être soit instinctuels soit avoir recours à une mémoire sensorielle (fig. 6.4).
          Chez les poissons, l'orientation simple se fait par l'intermédiaire d'un stimulus excitant les cellules sensorielles de la ligne latérale. L'orientation plus complexe des saumons migrateurs met en jeu la fonction olfactive, l'odorat; en effet, la diversité des aromes rencontrés sur leur parcours permet à leur cerveau qui est doté d'une zone de mémoire olfactive de retrouver les repères de parcours.
          Le développement du sens instinctuel de l'orientation a atteint son apogée avec la classe des oiseaux. L'orientation est également très bonne chez le chien. Néammoins, celui-ci n'est pas le seul mammifère terrestre qui est doué d'un excellent sens d'orientation. L'orientaion extraordinaire de l'homme n'est pas une caractéristique de son organisme, car elle réclame des "artefacts" qui sont le produit de son intelligence. Placé dans d'égales conditions naturelles (i.e. sans le recours aux artefacts) que le chien et l'oiseau, l'homme s'oriente moins bien.
          L'orientation instinctuelle des oiseaux met en jeu un corpuscule magnétique qui a été découvert dans le cerveau des oiseaux migrateurs. Une telle orientation ne met pas en jeu la mémoire et se fait un peu comme l'orientation d'une boussole. Néammoins, il existe, chez l'oiseau, une autre forme d'orientation qui fait appel à un comportement plus complexe qui est fonction de la mémoire visuelle.
          Ces deux modes d'orientation - le premier purement instinctuel et générique, et le second - plus élaboré et mettant en jeu les aires (zones) optiques du cerveau ont été mis en évidence chez ces animaux. Ayant séparé de leurs parents de jeunes oiseaux voyageurs et les ayant relâché ensuite, indépendamment, à leur période de migration, après avoir pris le soin de les marquer, des chercheurs ont constaté les faits suivants:
  1. Les oiseau-parents avaient retrouvé leur habitat saisonnier.
  2. Les jeunes oiseaux, qui n'avaient pas eu de migration antérieure, s'étaient orientés dans une direction différente, mais parallèle pour constituer une nouvelle niche écologique8.


Dans le premier cas, il était évident que l'orientaion avait mis jeu la mémoire, en l'occurence la mémoire visuelle. Dans le deuxième cas, l'orientation assez bonne des jeunes oiseaux paraissait être le jeu de l'instinct.



VI.H.- Petits Rappels Évolutifs

Un cours de Sciences Naturelles qui n'est pas basé sur l' évolution ne peut répondre aux exigences de l'instruction moderne. Aussi, j'ai décidé que tous mes cours suivent de près un plan qui repose sur sur cette grande ligne de la biologie moderne et de la science, en général, que représente la théorie de l'évolution. Il est égalemert plus facile de faire la classe de sciences naturelles, en suivant le plan "tracé" par le processus évolutif qu'en y procédant autrement. Avec un tel plan, il est possible de passer en revue intelIigemment et aisément les divers embranchements des êtres vivants et de faire des remarques importantes sur les multiples sections de la biologie moderne.

D'après les données apportées par la géologie (du grec: geo=terre, et logos=science), la terre aurait pris naissance, il y a de cela 4,5 billions d'années, de la "poussière" qui est également à la base de notre soleil et de notre système solaire. Les données de la paléontologie (du grec: paleo=ancien, onto=êtres vivants et logos=science) révèlent que quatre billions d'années après la formation de notre planète, sa première ère (grande période) d'habitation par des êtres vivants, l'ère précambrienne, prenait fin. Deux cent-cinquante millions dannées après celle-ci se terminait l'ère paléozoique (du grec:paleo=ancien, et zoo=animaux). L'ère que nous vivons est l'ère cénozoique, ou celle des animaux récents, qui aurait débuté il ya de cela deux cent-cinquante millions d'années.

Les êtres vivants - végétaux et animaux - qui habitent ou qui ont habité notre planète n'ont, donc, pas toujours été les mêmes. L'EMBRANCHEMENT des VERTÉBRÉS ne serait, par exemple, apparu sur terre que quatre millions d'années après Ia formation de celle-ci. La CLASSE des REPTILES ne se serait différenciée de celle des batraciens, que 272 millions d'années après l'apparition des premiers reptiles et a connu son apogée avec les dinosaures, ces reptiles géants. L'apparition de la CLASSE des OISEAUX9 aurait suivi de près celle de la SOUS-CLASSE des dinosaures dont ces animaux paraissent être assez proches, selon les données de la paléontologie (science qui étudie les fossiles) moderne. Enfin, l'ORDRE des PRIMATES, auquel les singes et nous appartenons a une évolution relativement recente, et l'ESPÈCE humnaine ou HOMO peut etre considérée comme relativement embryonnaire.


Dieu n'a-t'il pas si bien fait les choses? Ne les détruisons pas.








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1 La carina est une projection en épine de la partie antérieure du sternum, cet os de la poitrine. Sur la carina s'insdrent les puissants muscles pectoraux et coracoidiens qui du fait de sa forme et de sa position emp*che l'écrasement musculaire du thorax au cours du vol.

2 Le premier oiseau aurait été Archéoptéryx dont le fossile date de 150 à 160 millions d'années auparavant et présentait des traits reptiliens, rappelant les dinosaures d'antan et des traits aviaires.

3 L'oeil des vertébrés est un oeil-caméra, i.e., il donne de l'objet une image similaire à celle d'un appareil photographique; l'iris (le muscle irien), qui est placé en avant de la cornée, détermine la grandeur de la pupille et contrôle, comme le diaphragme d'une caméra, l'intensité de la lumière (réfléchie) qui atteint la rétine; la cornée et le cristallin qui sont situs en arridre de la pupille et qui sont encore appelés "l'oeil réduit", fonctionnent comme les lentilles de la caméra qui focalisent sur la rétine l'image de l'objet; celle-là, qu'on peut comparer à la plaque sensible de la caméra, forme la paroi postérieure de la chambre postérieure de l'oeil (la chambre de la caméra) et est constituée, chez nous, de trois types de cellules - des cellules sensorielles qui sont, les unes en forme de cônes pour la vision des couleurs du spectre solaire et les autres en forme de bâtonnets pour la vision nocturne, des cellules bipolaires et des cellules ganglionnaires qui forment les fibres du nerf optique; enfin, chez tous les vertébrés, le stimulus nerveux qui part de la rétine stimulée donne naissance à un influx nerveux qui, par l'intermédiaire du nerf optique, atteint le cerveau; c'est ainsi que s'explique, somme toute, le phénomène de la vue.

4 Ce sont seulement les mouvements de la tête et non ceux des yeux (comme cela se voit chez nous) qui assurent la vision binoculaire chez l'oiseau.

5 Les spermatozoides et les oeufs sont les cellules sexuelles, respectivement, mâles et femelles, qui ont un nombre réduit de chromosomes par rapport aux autres cellules corporelles, les autosomes. Ils sont fabriqués dans les organes sexuels que sont les testicules chez le mâle et les ovaires chez la femelle.

6L'organisation communautaire existe également chez quelques invertébrés, comme la fourmi, l'abeille et la termite, mais, toute proportion gardée, elle y est moins fréquente que chez les vertébrés.

7 Étant donné que le phénotype, l'aspect extérieur d'un individu est l'expression de son génotype, i.e., de sa "programmation" interne, lorsque ces nouveaux individus de la communauté, parcequ'ils sont précisément semblables, ou pour toute autre raison, comme, par exemple, l'isolement géographique, ne s'accouplent qu'entre eux, une nouvelle espèce peut en naître. C'est "l'effet fondateur" qui représente une encoche à loi d'Hardy-Weinberg de la population stable (que nous verrons en classes terminales) (§ Dr. Qualo R; Les Grandes Notions Contemporaines de Biologie;

8 La niche écologique est une notion différente de celle de l'habitat ("niche", dans le langage vernaculaire) car elle inclut non seulement l'habitat, mais également le comportement physiologique de l'animal, i.e., son mode d'alimentation, son mode et sa capacité de reproduction et ses interactions avec son environnement (comment il affecte celui-ci et comment celui-ci agit sur lui).

9 En réalité, les dinosaures ont des caratéristiques assez proches des oiseaux et d'autres qui sont proches de celles des reptiles. De mon avis, ils représenteraient une classe à part et non une sous-classe de l'une ou l'autre de ces deux classes