Poissons et vertébrés aquatiques

Les poissons sont les vertébrés les plus diversifiés et les premiers à avoir évolué, englobant les lamproies et myxines sans mâchoires, les requins et raies cartilagineux, ainsi que les poissons osseux à nageoires rayonnées dominants.

Definition

Les poissons et les vertébrés aquatiques sont des vertébrés à sang froid, respirant par les branchies, qui vivent principalement dans l'eau, comprenant les poissons sans mâchoires, les poissons cartilagineux et les poissons osseux, et représentant les radiations de vertébrés les plus anciennes et les plus diverses.

Scope

Ce sujet examine les vertébrés aquatiques et les innovations clés qui sont apparues parmi eux : l'origine des vertèbres et de la tête, l'évolution des mâchoires, des nageoires paires et des squelettes osseux ou cartilagineux, ainsi que la respiration branchiale et le contrôle de la flottabilité adaptés à l'eau. Il couvre les principaux groupes, les poissons sans mâchoires, les chondrichthyens cartilagineux et les poissons osseux, y compris les lignées à nageoires rayonnées et à nageoires lobées, cette dernière ayant donné naissance aux vertébrés terrestres.

Core questions

• Quelles innovations distinguent les premiers vertébrés et l'origine des mâchoires ?
• Comment les poissons réalisent-ils la respiration, la flottabilité et la locomotion dans l'eau ?
• En quoi les poissons sans mâchoires, cartilagineux et osseux diffèrent-ils ?
• Comment les poissons à nageoires lobées ont-ils préparé le terrain pour le passage à la vie terrestre ?

Key theories

Origine et signification des mâchoires

Les mâchoires, considérées comme dérivant des arcs branchiaux antérieurs, ont transformé les premiers vertébrés, passant de filtreurs à prédateurs actifs, une innovation clé sous-tendant la diversification de presque tous les poissons et tétrapodes ultérieurs.

Ascendance des tétrapodes à partir des poissons à nageoires lobées

Les poissons à nageoires lobées, ou sarcoptérygiens, possèdent des nageoires charnues soutenues par des os et ont donné naissance aux tétrapodes, ce qui les rend plus étroitement liés aux vertébrés terrestres qu'aux poissons à nageoires rayonnées.

Mechanisms

Les poissons extraient l'oxygène de l'eau en la pompant sur leurs branchies, où un flux à contre-courant entre l'eau et le sang maximise l'absorption d'oxygène. De nombreux poissons osseux régulent leur flottabilité grâce à une vessie natatoire remplie de gaz, tandis que les requins dépendent d'un grand foie riche en huile et d'une nage continue. La locomotion est produite par des ondes de contraction musculaire se propageant le long du corps et de la queue, les nageoires paires et médianes assurant la direction et la stabilité. La reproduction varie de la fertilisation externe et d'un grand nombre d'œufs chez de nombreux poissons osseux à la fertilisation interne et à la naissance vivante chez certains requins.

Clinical relevance

Les poissons sont une source alimentaire mondiale primaire et la base des pêches et de l'aquaculture, des indicateurs de la santé des écosystèmes aquatiques, et d'importants organismes modèles, le poisson-zèbre étant largement utilisé dans la recherche sur le développement et la génétique. Ceci est un contexte éducatif, non un avis clinique.

History

Les poissons fossiles ont été étudiés systématiquement par Louis Agassiz au XIXe siècle, et des paléontologues du début du XXe siècle tels que Stensiö ont reconstruit l'anatomie des poissons sans mâchoires et des premiers poissons à mâchoires. Romer et des chercheurs ultérieurs ont retracé la transition des poissons à nageoires lobées vers les premiers tétrapodes, une séquence désormais richement documentée par des fossiles transitionnels.

Key figures

• Louis Agassiz
• Erik Stensiö
• Alfred Romer

Seminal works

• pough2018
• kardong2019

Frequently asked questions

Les requins sont-ils des poissons ?

Oui. Les requins sont des poissons cartilagineux, les chondrichthyens, dont le squelette est fait de cartilage plutôt que d'os ; ce sont de véritables poissons distincts des poissons osseux.

Quels poissons sont les plus étroitement liés aux animaux terrestres ?

Les poissons à nageoires lobées, ou sarcoptérygiens, sont les parents piscicoles les plus proches des vertébrés terrestres, étant donné que les tétrapodes ont évolué au sein de cette lignée.