Les mêmes organes chez différentes espèces peuvent différer en structure et en fonctionnalité. Notre propre cœur a quatre chambres séparées, tandis que les grenouilles, les crapauds, les serpents et les lézards peuvent se débrouiller avec seulement trois. Vous pouvez en apprendre davantage sur la fonctionnalité des cœurs à trois chambres dans cet article.
Classes de vertébrés et cavités cardiaques
Les animaux vertébrés sont représentés par différentes classes : poissons, amphibiens, reptiles, mammifères et oiseaux. Chez les vertébrés, le cœur fonctionne fonction de pompage du sang dans tout le corps, c'est ce qu'on appelle la circulation. Bien que les systèmes circulatoires soient similaires à bien des égards, les cœurs des différentes classes de vertébrés ont un nombre différent de chambres. Ces chambres déterminent l'efficacité avec laquelle le cœur transporte le sang riche en oxygène et le sang pauvre en oxygène vers le cœur.
Les vertébrés peuvent être classés selon le nombre de cavités cardiaques :
- Deux chambres : une oreillette et un ventricule (poisson)
- Trois chambres : deux oreillettes et un ventricule (amphibiens, amphibiens et reptiles)
- Quatre chambres : deux oreillettes et deux ventricules (oiseaux et mammifères)
Circulation
La substance la plus vitale - l'oxygène, pénètre dans la circulation sanguine par les branchies ou les poumons. Pour parvenir à une utilisation plus efficace de l'oxygène, de nombreux vertébrés ont deux étapes de circulation distinctes: pulmonaire et systémique.
Dans la circulation pulmonaire chambrée, le cœur envoie du sang aux poumons pour les enrichir en oxygène. Le processus commence dans le ventricule, à partir de là, à travers les artères pulmonaires, il pénètre dans les poumons. Le sang revient des poumons par les veines pulmonaires et s'écoule dans l'oreillette gauche. De là, il pénètre dans le ventricule, où commence la circulation systémique.
La circulation est la distribution du sang riche en oxygène dans tout le corps. Le ventricule pompe le sang à travers l'aorte, une artère massive qui se ramifie vers toutes les parties du corps. Une fois l'oxygène délivré aux organes et aux membres, il revient par les veines qui le conduisent à la veine cave inférieure ou à la veine cave supérieure. Ensuite, à partir de ces deux veines principales, pénètre dans l'oreillette droite. Une fois là-bas, le sang appauvri en oxygène retourne dans la circulation pulmonaire.
Le cœur est une pompe complexe et l'organe principal du système circulatoire, fournissant l'enrichissement du corps en oxygène.
Le cœur est composé de chambres: oreillette et ventricule. Un de chaque côté, chacun avec des fonctions différentes. Le côté gauche assure la circulation systémique, tandis que le côté droit du cœur est responsable de la circulation pulmonaire, c'est-à-dire de l'enrichissement en oxygène.
atrium
Les oreillettes sont les chambres à travers lesquelles le sang entre dans le coeur. Ils sont sur la face avant du cœur, un atrium de chaque côté. Le sang veineux pénètre dans l'oreillette droite par la veine cave supérieure et la veine cave inférieure. La gauche reçoit le sang oxygéné des poumons via les veines pulmonaires gauche et droite.
Le sang coule dans l'oreillette en contournant les valves. Les oreillettes se détendent et se dilatent en se remplissant de sang. Ce processus s'appelle la fibrillation diastolique, nous sommes avec vous appelez ça pouls. Les oreillettes et les ventricules sont séparés par les valves mitrale et tricuspide. Les oreillettes passent près de la systole auriculaire, produisant de brèves contractions auriculaires. À leur tour, ils poussent le sang hors des oreillettes à travers les valves et dans les ventricules. Les tendons élastiques qui s'attachent à la valve ventriculaire se détendent pendant la systole et passent en diastole ventriculaire, mais la valve se ferme pendant la systole ventriculaire.
L'une des caractéristiques déterminantes des oreillettes est qu'elles ne pas interférer avec le flux sanguin veineux dans le cœur. Le sang veineux entrant dans le cœur a une pression très basse par rapport au sang artériel, et les valvules prennent le relais de la pression sanguine veineuse. La systole auriculaire est incomplète et ne bloque pas le flux de sang veineux à travers les oreillettes vers les ventricules. Pendant la systole auriculaire, le sang veineux continue de circuler en continu à travers les oreillettes dans les ventricules.
Les contractions auriculaires sont généralement mineures, elles empêchent seulement une contre-pression importante qui entrave le flux sanguin veineux. La relaxation des oreillettes est coordonnée avec le ventricule pour commencer à se détendre avant le début de la contraction ventriculaire, ce qui permet d'éviter que le pouls ne soit trop lent.
Ventricules
Les ventricules sont à l'arrière du cœur. Le ventricule reçoit le sang de l'oreillette droite et le pompe à travers la veine pulmonaire dans la circulation pulmonaire qui pénètre dans les poumons pour les échanges gazeux. Il reçoit ensuite du sang enrichi en oxygène de l'oreillette gauche et le pompe à travers l'aorte dans la circulation systémique pour fournir de l'oxygène aux tissus corporels.
Les parois des ventricules sont plus épaisses et plus solides que celles des oreillettes. Le stress physiologique qui pompe le sang dans tout le corps à partir des poumons est bien supérieur à la pression créée pour remplir les ventricules. Pendant la diastole ventriculaire, le ventricule se détend et se remplit de sang. Pendant la systole, le ventricule se contracte et pompe le sang à travers les valves semi-lunaires dans la circulation systémique.
Les gens naissent parfois avec des anomalies congénitales, sous la forme d'un seul ventricule avec deux oreillettes. Des parties résiduelles du septum ventriculaire peuvent être présentes mais non fonctionnelles. La maladie est appelée maladie cardiaque.
La seule espèce d'amphibien qui possède 4 cavités cardiaques est le crocodile commun. Un certain nombre d'animaux ont trois chambres, c'est-à-dire deux oreillettes et un ventricule.
- amphibiens
- amphibiens
- reptiles.
Dans la nature, les amphibiens et la plupart des reptiles ont un cœur préchambre et se composent de deux oreillettes et d'un ventricule. Ces animaux ont aussi chaînes séparées de vaisseaux sanguins, où des chambres séparées sont responsables de la saturation en oxygène, et la chambre veineuse revient et s'écoule dans l'oreillette droite. De là, le sang est acheminé vers le ventricule puis pompé vers les poumons. Après enrichissement en oxygène et libération de dioxyde de carbone, le sang retourne au cœur et s'écoule dans l'oreillette gauche. Ensuite, il pénètre dans le ventricule une seconde fois et est ensuite distribué dans tout le corps.
Du fait qu'il s'agit d'animaux à sang froid, leur corps ne dépense pas beaucoup d'énergie pour produire de la chaleur. Ainsi, les reptiles et les amphibiens peuvent survivre avec des structures cardiaques moins efficaces. Ils aussi capable de bloquer le flux dans l'artère pulmonaire détourner le sang vers la peau pour la respiration cutanée pendant la plongée. Ils sont également capables de dériver le flux sanguin dans le système artériel pulmonaire lors d'une plongée. Cette fonction anatomique est considérée comme la plus complexe des structures cardiaques chez les vertébrés.
Tous les vertébrés comme les poissons, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux, les mammifères utilisent l'oxygène de l'air (ou dissous dans l'eau) pour extraire efficacement l'énergie des aliments et libérer du dioxyde de carbone comme déchet.
Tout organisme doit fournir de l'oxygène à tous les organes et collecter du dioxyde de carbone. On sait que ce système spécialisé s'appelle le système circulatoire : il est composé de sang, il contient des cellules qui transportent l'oxygène, des vaisseaux sanguins (les tubes qui transportent le sang) et le cœur (la pompe qui pompe le sang dans les vaisseaux sanguins ).
Bien que tout le monde pense que les poissons n'ont que des branchies, il convient de noter que de nombreuses espèces ont aussi des poumons. Chez de nombreux poissons, le système circulatoire est un cycle relativement simple.. Le cœur est constitué de deux chambres contractiles, l'oreillette et le ventricule. Dans ce système, le sang du corps pénètre dans le cœur et est pompé à travers les branchies, où il est enrichi en oxygène.
Pour répondre à la question de savoir comment ce phénomène est apparu, il faut d'abord comprendre ce qui se cache derrière la formation d'une forme aussi complexe du cœur et du système circulatoire au cours de l'évolution.
Environ 60 millions d'années, du début du Carbonifère à la fin du Jurassique, les amphibiens étaient les animaux terrestres dominants par terre. Bientôt, en raison de la structure primitive, ils ont perdu leur place d'honneur. Bien que parmi les différentes familles de reptiles issues de groupes isolés d'amphibiens, il y en avait des plus persistants. Par exemple, les archosaures (qui ont finalement évolué en dinosaures) et les thérapsides (qui ont finalement évolué en mammifères). L'amphibien classique était l'Eryops à grosse tête, qui mesurait environ quatorze mètres de la tête à la queue et pesait environ deux cents kilogrammes.
Mot "amphibien" en grec signifie "les deux genres de vie", et cela résume à peu près ce qui rend ces vertébrés uniques : ils pondent leurs œufs dans l'eau car ils ont besoin d'une source constante d'humidité. Et ils peuvent vivre sur terre.
De grands progrès dans l'évolution des vertébrés ont donné à de nombreuses espèces des systèmes circulatoires et respiratoires, très efficace. Selon ces paramètres, les amphibiens, les amphibiens, les reptiles se situent au bas de l'échelle oxygène-respiratoire: leurs poumons ont un volume interne relativement faible et ne peuvent pas traiter autant d'air que les poumons des mammifères. Heureusement, les amphibiens peuvent respirer à travers leur peau, ce qui, couplé à un cœur à trois chambres, leur permet, quoique difficilement, de satisfaire leurs besoins métaboliques.
Essais
706-01. Les animaux vertébrés à cœur à trois chambres, dont la reproduction est étroitement liée à l'eau, sont regroupés dans une classe
A) poisson osseux
B) Mammifères
B) les reptiles
D) Amphibiens
Réponse
706-02. À quelle classe appartiennent les animaux dont le schéma de la structure du cœur est représenté sur la figure?
A) les insectes
B) Poissons cartilagineux
B) amphibiens
D) Oiseaux
Réponse
706-03. La caractéristique qui distingue les amphibiens des poissons est
A) le sang-froid
B) la structure du coeur
B) développement dans l'eau
D) système circulatoire fermé
Réponse
706-04. Les amphibiens diffèrent des poissons par le fait qu'ils
A) le cerveau
B) un système circulatoire fermé
C) poumons appariés chez l'adulte
D) organes sensoriels
Réponse
706-05. Quelle caractéristique parmi les énumérées distingue la plupart des animaux de la classe des amphibiens des mammifères ?
B) fécondation externe
B) reproduction sexuée
D) utilisation pour l'habitation du milieu aquatique
Réponse
706-06. Les reptiles en voie d'évolution ont acquis, contrairement aux amphibiens,
A) un système circulatoire fermé
B) haute fertilité
B) un gros œuf avec des membranes embryonnaires
D) coeur à trois chambres
Réponse
706-07. Si, au cours de l'évolution, un animal a formé un cœur, illustré sur la figure, les organes respiratoires de l'animal doivent être 
A) les poumons
B) peau
B) sacs pulmonaires
D) branchies
Réponse
706-08. Dans quel groupe d'animaux la reproduction ne dépend-elle pas de l'eau ?
A) non crânien (lancettes)
B) poisson osseux
B) amphibiens
D) les reptiles
Réponse
706-09. Chez quels animaux le développement de l'embryon s'achève-t-il à l'intérieur de l'œuf ?
A) poisson osseux
B) amphibiens à queue
B) amphibiens sans queue
D) les reptiles
Réponse
706-10. Les animaux vertébrés à cœur à trois chambres, dont la reproduction n'est pas associée à l'eau, sont regroupés dans une classe
A) poisson osseux
B) Mammifères
B) les reptiles
D) Amphibiens
Réponse
706-11. Les vertébrés avec une température corporelle instable, une respiration pulmonaire, un cœur à trois chambres avec un septum incomplet dans le ventricule sont classés comme
A) poisson osseux
B) amphibiens
B) les reptiles
D) poissons cartilagineux
Réponse
706-12. Contrairement aux amphibiens, les reptiles ont tendance à
A) fertilisation externe
B) fécondation interne
C) développement avec formation d'une larve
D) division du corps en tête, tronc et queue
Réponse
706-13. Lequel des animaux suivants a le sang froid ?
A) un lézard
B) Tigre de l'Amour
B) renard des steppes
D) loup commun
Réponse
706-14. À quelle classe appartiennent les animaux à peau sèche avec des écailles cornées et un cœur à trois chambres avec un septum incomplet ?
A) des reptiles
B) Mammifères
B) amphibiens
D) Oiseaux
Réponse
706-15. Les oiseaux diffèrent des reptiles en ce qu'ils ont
A) fécondation interne
B) système nerveux central
B) deux cercles de circulation sanguine
D) température corporelle constante
Réponse
706-15. Quelle caractéristique structurelle est similaire chez les reptiles et les oiseaux modernes ?
A) os remplis d'air
B) peau sèche, dépourvue de glandes
B) région caudale de la colonne vertébrale
D) petites dents dans les mâchoires
Réponse
706-16. Chez quel animal les échanges gazeux entre l'air atmosphérique et le sang se produisent-ils à travers la peau ?
A) orque
B) le triton
B) croco
D) saumon rose
Réponse
706-17. Quel groupe d'animaux a un cœur à deux chambres ?
Un poisson
B) amphibiens
B) les reptiles
D) mammifères
Réponse
706-18. Le développement du bébé dans l'utérus se produit dans
A) les oiseaux de proie
B) les reptiles
B) amphibiens
D) mammifères
Réponse
706-19. Quelle classe d'accords est caractérisée par la respiration cutanée ?
A) les amphibiens
B) Reptiles
B) les oiseaux
D) Mammifères
Réponse
706-20. Un signe de la classe des amphibiens est
A) couverture chitineuse
B) peau nue
B) naissance vivante
D) membres appariés
Réponse
706-21. En quoi les membres de la classe des amphibiens diffèrent-ils des autres vertébrés ?
A) colonne vertébrale et membres libres
B) la respiration pulmonaire et la présence d'un cloaque
C) peau muqueuse nue et fécondation externe
D) un système circulatoire fermé et un cœur à deux chambres
Réponse
706-22. Quelle caractéristique parmi les énumérées distingue les animaux de la classe Reptiles des animaux de la classe Mammifères ?
A) un système circulatoire fermé
B) température corporelle fluctuante
C) développement sans transformation
D) utilisation de l'environnement sol-air pour l'habitation
Quels vertébrés ont un cœur à trois chambres, vous apprendrez dans cet article.
Quels animaux ont un cœur à trois chambres ?
Amphibiens ( amphibiens) et des reptiles ( reptiles ou reptiles) ont un cœur à trois cavités et deux cercles de circulation sanguine.
coeur adulte grenouillesà trois chambres, composé d'un ventricule et de deux oreillettes.
Un cœur à trois chambres est composé de deux oreillettes et d'un ventricule. (on dit que le crocodile a un cœur à quatre chambres), mais le septum séparant le cœur est incomplet et il y a un trou entre les deux chambres. Le sang du ventricule pénètre dans l'un des deux vaisseaux. Il se déplace soit par l'artère pulmonaire vers les poumons, soit par l'aorte vers le reste du corps. Le sang oxygéné se déplace des poumons vers le cœur et à travers la veine pulmonaire vers l'oreillette gauche. Et le sang contenant du dioxyde de carbone, revenant du corps, pénètre par le sinus veineux dans l'oreillette droite. Les deux oreillettes se vident dans le même ventricule, mélangeant le sang riche en oxygène des poumons avec le sang privé d'oxygène des tissus corporels.
Alors que ce système garantit que le sang circule toujours vers les poumons puis vers le cœur, le mélange de sang dans le même ventricule signifie que les organes ne reçoivent pas de sang oxygéné.
L'apparition d'un cœur à quatre chambres chez les oiseaux et les mammifères a été l'événement évolutif le plus important, grâce auquel ces animaux ont pu devenir à sang chaud. Une étude détaillée du développement du cœur chez les embryons de lézards et de tortues et sa comparaison avec les données disponibles sur les amphibiens, les oiseaux et les mammifères ont montré que les modifications du gène régulateur jouaient un rôle clé dans la transformation d'un cœur à trois chambres en un cœur à quatre -un chambré. Tbx5, qui fonctionne dans le premier rudiment unique du ventricule. Si Tbx5 il est exprimé (fonctionne) uniformément dans tout le rudiment, le cœur s'avère être à trois chambres, si seulement du côté gauche il est à quatre chambres.
L'émergence des vertébrés sur terre a été associée au développement de la respiration pulmonaire, qui a nécessité une restructuration radicale du système circulatoire. Les poissons qui respirent avec des branchies ont un cercle de circulation sanguine et le cœur, respectivement, est à deux chambres (se compose d'une oreillette et d'un ventricule). Les vertébrés terrestres ont un cœur à trois ou quatre chambres et deux circulations. L'un d'eux (petit) conduit le sang à travers les poumons, où il est saturé d'oxygène ; puis le sang retourne au cœur et pénètre dans l'oreillette gauche. Le grand cercle envoie du sang (artériel) enrichi en oxygène à tous les autres organes, où il dégage de l'oxygène et retourne par les veines vers le cœur, entrant dans l'oreillette droite.
Chez les animaux dotés d'un cœur à trois chambres, le sang des deux oreillettes pénètre dans un seul ventricule, d'où il se dirige ensuite vers les poumons et tous les autres organes. Dans ce cas, le sang artériel est mélangé au sang veineux à un degré ou à un autre. Chez les animaux à cœur à quatre chambres, au cours du développement embryonnaire, le ventricule initialement unique est subdivisé par un septum en moitiés gauche et droite. De ce fait, les deux cercles de la circulation sanguine sont complètement séparés : le sang veineux n'entre que dans le ventricule droit et va de là aux poumons, le sang artériel ne va que dans le ventricule gauche et va de là à tous les autres organes.
La formation d'un cœur à quatre chambres et la séparation complète des cercles de circulation étaient une condition préalable nécessaire au développement du sang chaud chez les mammifères et les oiseaux. Les tissus des animaux à sang chaud consomment beaucoup d'oxygène, ils ont donc besoin de sang artériel «propre», saturé au maximum en oxygène, et non de sang mixte artério-veineux, dont se contentent les vertébrés à sang froid avec un cœur à trois chambres ( voir : Phylogénie du système circulatoire des accords).
Un cœur à trois chambres est caractéristique des amphibiens et de la plupart des reptiles, bien que dans ces derniers il y ait une division partielle du ventricule en deux parties (un septum intraventriculaire incomplet se développe). Le véritable cœur à quatre chambres s'est développé indépendamment en trois lignées évolutives : chez les crocodiles, les oiseaux et les mammifères. Ceci est considéré comme l'un des exemples les plus clairs d'évolution convergente (ou parallèle) (voir: Aromorphoses et évolution parallèle; Parallélismes et variabilité homologique ).
Un grand groupe de chercheurs des États-Unis, du Canada et du Japon, qui ont publié leurs résultats dans le dernier numéro de la revue La nature, ont cherché à découvrir la base génétique moléculaire de cette aromorphose la plus importante.
Les auteurs ont étudié en détail le développement du cœur dans les embryons de deux reptiles - la tortue à oreilles rouges Trachemys scripta et anolis ( Anolis carolinensis). Les reptiles (à l'exception des crocodiles) présentent un intérêt particulier pour résoudre le problème, car la structure de leur cœur est à bien des égards intermédiaire entre une triple chambre typique (comme chez les amphibiens) et une vraie chambre à quatre chambres, comme chez les crocodiles, les oiseaux et animaux. Pendant ce temps, selon les auteurs de l'article, depuis 100 ans, personne n'a sérieusement étudié le développement embryonnaire du cœur des reptiles.
Les études réalisées sur d'autres vertébrés n'ont pas encore donné de réponse sans équivoque à la question de savoir quels changements génétiques ont provoqué la formation d'un cœur à quatre chambres au cours de l'évolution. Cependant, il a été observé que le gène régulateur Tbx5, codant pour une protéine régulatrice de transcription (voir facteurs de transcription), fonctionne (exprimé) différemment dans le cœur en développement chez les amphibiens et les animaux à sang chaud. Dans le premier, il s'exprime uniformément dans tout le futur ventricule ; dans le second, son expression est maximale dans la partie gauche de l'ébauche, à partir de laquelle le ventricule gauche est ensuite formé, et minimale à droite. Il a également été constaté qu'une diminution de l'activité Tbx5 conduit à des défauts dans le développement du septum entre les ventricules. Ces faits ont permis aux auteurs de suggérer que des changements dans l'activité du gène Tbx5 peut avoir joué un certain rôle dans l'évolution du cœur à quatre chambres.
Au cours du développement du cœur de lézard, un pli musculaire se développe dans le ventricule, séparant partiellement la sortie du ventricule de sa cavité principale. Cette crête a été interprétée par certains auteurs comme une structure homologue au septum intergastrique des vertébrés à cœur à quatre cavités. Se fondant sur l'étude de la croissance de la crête et de sa structure fine, les auteurs de l'article en discussion rejettent cette interprétation. Ils font attention au fait que le même rouleau apparaît brièvement lors du développement du cœur d'un embryon de poulet - avec un vrai septum.
Les données obtenues par les auteurs indiquent que, apparemment, aucune structure homologue au véritable septum intergastrique ne se forme chez le lézard. Chez la tortue, en revanche, un septum incomplet se forme (avec une crête musculaire moins développée). La formation de cette cloison chez la tortue commence bien plus tard que chez le poulet. Néanmoins, il s'avère que le cœur d'un lézard est plus "primitif" que celui d'une tortue. Le cœur de tortue est intermédiaire entre le cœur à trois chambres typique (comme ceux des amphibiens et des lézards) et le cœur à quatre chambres des crocodiles et des animaux à sang chaud. Ceci est contraire aux idées généralement acceptées sur l'évolution et la classification des reptiles. Sur la base de caractéristiques anatomiques, les tortues ont traditionnellement été considérées comme le groupe le plus primitif (basal) parmi les reptiles modernes. Cependant, l'analyse comparative de l'ADN par un certain nombre de chercheurs a souligné à plusieurs reprises la proximité des tortues avec les archosaures (un groupe qui comprend les crocodiles, les dinosaures et les oiseaux) et la position plus basale des squamates (lézards et serpents). La structure du cœur confirme ce nouveau schéma évolutif (voir figure).
Les auteurs ont étudié l'expression de plusieurs gènes régulateurs dans le cœur en développement des tortues et des lézards, dont le gène Tbx5. Chez les oiseaux et les mammifères, déjà aux tout premiers stades de l'embryogenèse, un fort gradient d'expression de ce gène se forme dans l'ébauche ventriculaire (l'expression diminue rapidement de gauche à droite). Il s'est avéré que chez le lézard et la tortue aux premiers stades du gène Tbx5 exprimé de la même manière que chez une grenouille, c'est-à-dire uniformément dans tout le futur ventricule. Chez le lézard, cette situation persiste jusqu'à la fin de l'embryogenèse, tandis que chez la tortue, aux stades ultérieurs, un gradient d'expression se forme, sensiblement le même que chez le poulet, mais moins prononcé. En d'autres termes, dans la partie droite du ventricule, l'activité du gène diminue progressivement, tandis que dans la partie gauche, elle reste élevée. Ainsi, selon la nature de l'expression des gènes Tbx5 la tortue occupe également une position intermédiaire entre le lézard et le poulet.
On sait que la protéine codée par le gène Tbx5, est régulateur - il régule l'activité de nombreux autres gènes. Sur la base des données obtenues, il était naturel de supposer que le développement des ventricules et la pose du septum interventriculaire sont sous le contrôle du gène Tbx5. Il a été démontré précédemment qu'une diminution de l'activité Tbx5 dans les embryons de souris entraîne des anomalies du développement ventriculaire. Cela, cependant, n'était pas suffisant pour considérer le rôle « dirigeant » de Tbx5 dans la formation d'un cœur à quatre chambres.
Pour obtenir des preuves plus solides, les auteurs ont utilisé plusieurs lignées de souris génétiquement modifiées, chez lesquelles, au cours du développement embryonnaire, le gène Tbx5 pourrait être désactivée dans l'une ou l'autre partie du germe du cœur à la demande de l'expérimentateur.
Il s'est avéré que si un gène est désactivé dans tout le bourgeon ventriculaire, le bourgeon ne commence même pas à se diviser en deux moitiés: un seul ventricule se développe à partir de celui-ci sans aucune trace de septum intergastrique. Les caractéristiques morphologiques caractéristiques, par lesquelles on peut distinguer le ventricule droit du ventricule gauche, indépendamment de la présence d'un septum, ne sont pas non plus formées. En d'autres termes, on obtient des embryons de souris avec un cœur à trois chambres ! Ces embryons meurent au 12e jour du développement embryonnaire.
L'expérience suivante était que le gène Tbx5 désactivé uniquement dans la partie droite du rudiment des ventricules. Ainsi, le gradient de concentration de la protéine régulatrice codée par ce gène a été fortement décalé vers la gauche. En principe, on pourrait s'attendre à ce que dans une telle situation, le septum intergastrique commence à se former plus à gauche qu'il ne devrait l'être. Mais cela ne s'est pas produit: le septum n'a pas du tout commencé à se former, mais il y avait une division du rudiment en parties gauche et droite selon d'autres caractéristiques morphologiques. Cela signifie que l'expression gradient Tbx5 n'est pas le seul facteur contrôlant le développement d'un cœur à quatre chambres.
Dans une autre expérience, les auteurs ont réussi à rendre le gène Tbx5 exprimée uniformément dans tout l'ébauche ventriculaire de l'embryon de souris, à peu près la même que chez une grenouille ou un lézard. Cela a de nouveau conduit au développement d'embryons de souris avec un cœur à trois chambres.
Les résultats obtenus montrent que des changements dans le travail du gène régulateur Tbx5 pourrait en effet jouer un rôle important dans l'évolution du cœur à quatre chambres, et ces changements se sont produits en parallèle et indépendamment chez les mammifères et les archosaures (crocodiles et oiseaux). Ainsi, l'étude a une fois de plus confirmé que les changements dans l'activité des gènes qui régulent le développement individuel jouent un rôle clé dans l'évolution des animaux.
Bien sûr, il serait encore plus intéressant de concevoir de tels lézards ou tortues génétiquement modifiés qui Tbx5 serait exprimé comme chez les souris et les poulets, c'est-à-dire que dans le côté gauche du ventricule, il est fort, et dans le droit, il est faible, et voyez si cela fait ressembler leur cœur à quatre chambres. Mais ce n'est pas encore techniquement faisable : le génie génétique des reptiles n'a pas encore avancé aussi loin.
Ils ont une structure corporelle différente. Tout le monde a un plan de construction commun. Cela prouve la descendance du même ancêtre. Cependant, la complexité de la structure corporelle varie. On pense que la complication de la structure est allée au cours de l'évolution. C'est-à-dire que des organismes plus primitifs sont apparus pour la première fois.
Développement évolutif des organismes
Le cours de l'évolution des vertébrés a commencé avec la lancette.
Cet organisme possède déjà une notocorde et un tube neural. Et aussi le cœur le plus primitif des vertébrés : un vaisseau abdominal palpitant.
Une complication supplémentaire de l'organisation a conduit à la formation de poissons. Organismes à respiration branchiale et un cercle de circulation sanguine.
Les amphibiens et la plupart des reptiles ont un cœur à trois chambres. Cela augmente également leur vitalité.
Les oiseaux et les mammifères sont au sommet de l'évolution. Le cœur est composé de quatre chambres. Il n'y a pas d'ouvertures entre les oreillettes, ni entre les ventricules. Les deux cercles de circulation sanguine sont complètement séparés. Par conséquent, les oiseaux et les mammifères ont le sang chaud, ce qui les distingue nettement des autres animaux. Bien sûr, les humains appartiennent également à ce groupe.
Coeur à trois chambres
Chez les amphibiens et les reptiles, le cœur a trois chambres : deux oreillettes et un ventricule. Les scientifiques ont découvert que c'est précisément cette structure de l'organe musculaire qui convient à la vie de ces animaux.
La présence de deux cercles de circulation sanguine assure un niveau d'activité vitale assez élevé. Les animaux à cœur à trois chambres vivent sur terre, ils sont assez mobiles (en particulier les reptiles). Ils peuvent tolérer une légère baisse de température sans tomber dans la stupeur. Les tritons, par exemple, sont les premiers à sortir des abris d'hiver lorsque la neige n'a pas encore fondu. Le printemps vous fait vous réveiller très tôt. Ces amphibiens sautent sur la neige à la recherche d'un partenaire de reproduction.
La présence d'un cœur à trois chambres permet aux amphibiens de tomber dans la stupeur lorsque le gel s'installe. Le système circulatoire permet de ne pas dépenser beaucoup d'énergie pour pomper le sang, ce qui serait observé en présence d'un cœur à quatre cavités et d'une séparation complète des deux cercles de circulation sanguine.
coeur de reptile
Les reptiles ont un cœur à trois chambres avec un septum incomplet. On peut voir que leur mobilité augmente considérablement par rapport aux amphibiens. Les lézards agiles sont en fait très mobiles. Ils sont assez difficiles à attraper, surtout par temps chaud. Cependant, la température corporelle dépend encore de l'environnement. Les reptiles sont des organismes à sang froid.
Les crocodiles ont une structure cardiaque inhabituelle. Les scientifiques classent les crocodiles comme des animaux dotés d'un cœur à quatre chambres. Le septum entre les ventricules droit et gauche a une grande surface. Cependant, il y a un trou dans ce mur. Par conséquent, les crocodiles restent des créatures à sang froid. Le sang saturé d'un élément oxydant se mélange au sang pauvre en oxygène. De plus, la structure particulière du système sanguin du crocodile s'exprime en présence de l'artère gauche. Il part du ventricule droit avec le pulmonaire. L'artère gauche transporte le sang vers l'estomac du crocodile. Cette structure contribue à une digestion plus rapide des aliments. Cela est nécessaire, car le reptile avale de gros morceaux de viande, qui peuvent commencer à pourrir s'ils restent longtemps dans le tube digestif.
Coeur à quatre chambres
Les oiseaux et les animaux qui nourrissent leurs petits avec du lait ont un cœur à quatre chambres. Ce sont les organismes les plus organisés. Les oiseaux sont capables de longs vols, tandis que les mammifères sont capables de courir rapidement. Tous ont le sang chaud. Ils restent actifs par temps froid, ce que les représentants au sang-froid ne peuvent pas se permettre.
Seuls les organismes qui ne peuvent pas se nourrir en hiver tombent en hibernation. L'ours, qui n'a pas suffisamment grossi en automne, se réveille et erre dans la neige à la recherche de nourriture.
Ainsi, le cœur à quatre chambres a maximisé l'activité vitale des organismes. Les animaux à sang chaud n'entrent pas dans un état de torpeur. Leur activité motrice ne dépend pas de la température ambiante. Ces vertébrés se sentent bien sur terre dans des conditions de forte gravité.
Les animaux avec un cœur à trois chambres ont déjà acquis deux cercles de circulation sanguine. Cependant, les grands et petits cercles ne sont pas complètement séparés. Le sang riche en élément d'oxydation se mélange au sang riche en dioxyde de carbone. Malgré cela, le cœur à trois chambres assure la vie des organismes sur terre.