ANATOMIE COMPAREE DES TEGUMENTS DES VERTEBRES

Les téguments (peau) constituent le revêtement externe du corps. Ce revêtement provient de 2 tissus d’origine embryologique différente: l’ectoderme et le mésoderme. La peau est constituée de trois parties : l’épiderme, le derme et l’hypoderme.

1. L’épiderme :

Il s’agit d’un épithélium pluristratifié

Il assure diverses fonctions:    

• protection : (ex: contre les UV, protection mécanique, une couche souvent imperméable)
• sensoriel : au niveau de la peau on trouve tout une série de récepteurs sensoriels qui vont être sensibles à la       chaleur, au touché, à la pression, aux vibrations…        
• respiration : (cutanée) des animaux comme la grenouille ont une respiration cutanée
• fonctions métaboliques : par exemple synthèse de vitamine D     
• osmorégulation : chez les animaux aquatiques, il va y avoir des échanges d’eau et des échanges d’ions.       
• excrétion : des substances peuvent être excrétées à l’extérieur à partir de glandes
• nutrition : chez les mammifères au niveau des glandes mammaires, qui sont formées à partir du tégument.   
• régulation thermique : exemple par évaporation de la sueur à la surface de la peau, c’est un moyen de réguler la température interne.
• locomotion : plumes chez les oiseaux ont un rôle important pour le vol.
• reconnaissance : entre partenaires sexuels lors de la parade nuptial (paon) , entre parents et petits (goéland, reconnaissance d’une tache propre à chaque animal)    
• défense : animaux à cornes, animaux qui possèdent des glandes venimeuses (grenouille de dard)     
• camouflage : quand un animal peut se confondre dans un milieu ou imiter un objet (tigre dans les hautes herbes)       
• mimétisme : imitation d’une autre espèce animale en vue d’une dissuasion.

Couche germinative: c’est ici que se forme l’épiderme. On trouve des terminaisons nerveuses, libres, associées à des cellules nerveuses (cellules de Merkel). On trouve également des cellules qui ont une forme un peu plus bizarre, des mélanocytes qui synthétisent des grains de mélanine, qui migrent et sont évacués. Ces grains de mélanine permettent la protection contre les rayons ultra - violet et donnent la couleur à la peau. A partir de la couche de cellules germinatives, sont synthétisées continuellement des cellules, une couche de cellules jointives, ces cellules forment l’épiderme. Au sein desquelles on trouve un dernier type de cellules en forme d’étoiles, les cellules de
Langerhans. Elles ont un rôle immunitaire. Il y a un renouvellement constant de la peau, synthétisée à la base de l’épiderme.

1. Epiderme des vertébrés aquatiques :

• Perméabilité, il est donc très peu épais, afin de permettre les échanges. 5 à 9 couches de cellules,
• On trouve des glandulaires isolées :       
• cellules à mucus : libèrent du mucus à la surface du tégument ce qui va avoir pour rôle d’améliorer la glisse de l’animal dans l’eau et protège l’animal (contre les attaques bactériennes),
• cellules séreuses : peuvent sécréter des venins 
• cellules pigmentaires : qui vont donner la couleur à l’animal

1. Epiderme des vertébrés terrestres :

On retrouve la même structure mais beaucoup plus de cellules épithéliales. A la base la lame basale, puis la couche de cellules germinatives. On appelle ces cellules des kératinocytes car elles synthétisent de la kératine qui se dépose de part et d’autre de la cellule et permet de tenir la cellule bien en place. Plus les cellules sont vieilles, et se trouvent vers l’extérieur, plus elles se remplissent de kératine. A la fin, elles finissent par mourir, cet amas de kératine les imprègne, les dessèche et les fait mourir. On retrouve donc à l’extérieur plusieurs couches de cellules mortes, bourrées de kératine. La couche de cadavre de cellules s’appelle la couche cornée. Cette couche cornée va protéger l’animal et va limiter l’évaporation, elle est relativement imperméable.
Cette couche cornée va être éliminée. On parle de desquamation chez les mammifères et les oiseaux. Chez un homme, il faut 40 jours. Chez les serpents et lézards (squamates), la couche cornée est très importante. Quand l’animal grandit il est obligé de quitter cette peau, il mue. Les crocodiles (crocodiliens) et les tortues (chéloniens), se frottent et arrachent la couche cornée par lambeaux, on parle d’usure mécanique. Les lissamphibiens adultes, aquatiques et terrestres, présentent des adaptations aux deux milieux. La couche cornée mince est formée d’une seule couche de cellules car ils vivent la moitié du temps sur le milieu terrestre. Par contre, ils conservent un épiderme très peu épais, 6 à 9 couches de cellules, qui permettent des échanges respiratoires (entre autre). On note la
présence de glandes à mucus ou de glandes séreuses chez les adultes.

1. Le derme :

C’est un tissu conjonctif qui a pour rôle principal de nourrir et supporter l’épiderme. Il est constitué de deux types de fibres entrelacées : fibres de collagène et fibres d’élastine. Le collagène participe à l’hydratation du derme tandis que l’élastine permet la souplesse du derme. Les deux confèrent à l’ensemble une solidité, une résistance. Ces fibres sont sécrétées par les fibroblastes.

Ce tissu conjonctif nourrit l’épiderme, on trouve donc des vaisseaux sanguins et des vaisseaux lymphatiques, ce qui va apporter nutriments et dioxygène aux cellules du derme et de l’épiderme. On trouve aussi des terminaisons nerveuses qui traversent le derme et rejoignent l’épiderme associé aux cellules de Merkel. On trouve aussi différents corpuscules: Corpuscules de Meissner (toucher). On trouve également des corpuscules sensibles à la chaleur, les corpuscules de Ruffini. Puis des corpuscules de Pacini sensibles à la pression.

On trouve également des cellules pigmentaires que l’on appelle chromatophores (qui portent des couleurs). Le principe physique de tous pigments: absorbent certaines longueurs d’onde. Portent des noms différents en fonctions des pigments qu’ils contiennent. On trouve :

• Des xanthophores : cellules qui contiennent des pigments caroténoïdes, responsables des colorations jaunes, oranges, rouges.
• Des allophores : cellules pigmentaires responsables de la couleur violette,
• Des mélanophores : responsables de la couleur brune,
• Des guanophores :  cellules qui contiennent des cristaux de guanine qui vont se comporter comme des prismes, capables de décomposer la lumière par diffraction qui permet aux animaux d’avoir des couleurs iridescentes.

1. L’hypoderme :

Tissus conjonctif très lâche. Il est absent chez les myxines, lamproies, Chondrichtyens, Actinoptérygiens. Chez les       Lissamphibiens, on peut trouver à l’intérieur des sacs lymphatiques qui permettent la circulation de la lymphe.
Chez les Mammifères dépourvus de poils, l’hypoderme est extrêmement important et est constitué de graisse, il s’agit du pannicule adipeux.

En dehors de l’épiderme ; le derme et l’hypoderme, on distingue aussi :

1. Les phanères :

Les phanères sont des productions épidermiques fortement kératinisées qui se développent à la surface de l’épiderme, principalement chez les vertébrés terrestres. Ce sont les écailles, les ongles, les poils, les plumes… qui résultent de la prolifération de kératinocytes. Elles se forment soit par invagination (cas des poils) soit par évagination (cas de la formation des plumes et des écailles) de la lame basale.

Il existe quelques productions cornées chez les animaux aquatiques. On trouve chez ces animaux quelques petites formations kératinisés, ce sont des dents cornées (odontoïdes).

1. Chez les Actinoptérygiens :

Il y a très peu de formations kératinisées chez les Actinoptérygiens, mais il en existe quelques une: des organes perliformes (tubercules de reproduction). Ils se forment pendant la période de reproduction, on les trouve sur le dos de l’animal et sur les nageoires, elles auraient un rôle lors de la reproduction, permettraient le rapprochement des partenaires.

2. Chez les Lissamphibiens :

• Têtards de grenouille :       chez le têtard on retrouve des productions cornées au niveau de la bouche, on observe que cet animal possède un
  bec corné qui lui permet de déchirer la végétation et des dents cornées (500 à 1000).
• Adultes : on distingue :

• Des phanères permanentes: des verrucosités, des griffes (chez une seule espèce de grenouille, le xénope)

Des phanères temporaires: des callosités (coussinets pigmentés)  qui permettent à l’animal de mieux approcher la femelle et ne pas la quitter pendant l’accouplement (amplexus).

Les phanères des amniotes :

• Les écailles cornées :

• cornéoscutes: couches importantes de cornes. 
• écailles de lézards    
• écailles de crocodiles
• écailles de tortues     

écailles de serpents

pattes des oiseaux
– queue de certains rongeurs   
– dos et parties latérales des    
tatous et des pangolins

• Le bec corné :

Chez les tortues, les oiseaux, les ornithorynques.  Cornéoscutes

• Les cornes (chez certains mammifères) :

Beaucoup d’animaux possèdent des choses sur leur tête, ne mérite le nom de corne que des choses formées à   partir de l’épiderme, formées de kératine.

• Cornes impaires pleines et permanentes : au nombre de 1 ou de 2, chez les rhinocéros. Se forment à partir de l’épiderme, sur l’os nasal frontal, sur ces épidermes se développent des papilles dermiques, la kératine va former
  la corne. (40 cm, 3kg)

• Cornes paires creuses et permanentes : que l’on trouve chez les bovins, chez les ovins et chez les caprins.        Production mixtes, dermo-épidermique, la partie centrale est un os d’origine dermique soudé sur l’os frontal de
  l’animal. Cornes tout le temps chez le mâle, pas tout le temps chez la femelle.

• Cornes paires creuses et caduques, uniquement chez antilocapra (exception). Possède des cornes mais
  ressemblent plus à des bois car on voit une petite ramification. Et cet animal perd ses cornes l’hiver, mais l’autre
  corne a déjà poussée en dessous.

• Les griffes, sabots et ongles (chez les amniotes) :

Autour de la phalangette     :

• la griffe : elle se forme à partir d’un repli de l’épiderme que l’on appelle le mur et tout le long du lit de l’épiderme. Au niveau de la partie ventrale, on l’appelle la sole.

• griffes qui se forment par kératinisation de l’épiderme du lit (tortues, crocodiles, oiseaux)  
• griffes qui se forment par kératinisation de l’épiderme du mur (mammifères, chats, lézards)

• l’ongle: chez les primates. La sole est extrêmement réduite.

• le sabot : chez les ongulés. Muraille qui enroule la phalangette, la sole est extrêmement développée, et le bourrelet digital va former la fourchette. Chez les éléphants, hippopotame, vache, cheval.

• Les poils (phanères caractéristiques des mammifères) :

Les poils font partis des attributs qui caractérisent les mammifères. Leur taille varie du mm à plus d’un m. Ils sont formés de kératine et se forment par invagination de la couche germinative qui s’enfonce obliquement dans le derme jusqu’à former un follicule pileux. A la base du follicule pileux vont exister des cellules vivantes, qui vont se kératiniser et venir former un cylindre qui va grandir, aller jusqu’au tégument, le percer et former le poil. A la base, on parle de bulbe pileux. Le poil est formé de cellules mortes kératinisées. Les seules cellules vivantes se trouvent au niveau du bulbe pileux. Au centre du bulbe pileux, il y a du derme qui contient des vaisseaux sanguins qui vont permettre de nourrir les cellules du bulbe pileux.

• Trois parties constituent le poil:  

• Moelle formée de cellules peu kératinisées et très riches en vacuoles
• cortex où l’on trouve les cellules les plus kératinisées. Il forme l’essentiel du poil.    
• enrobé dans une cuticule formée de quelques couches de cellules, cellules mortes emboitées, imbriquées les unes dans les autres, cette structure empêche les poils de s’emmêler les uns dans les autres.

Autour du poil, on trouve la gaine:

• Gaine épithéliale interne    
• gaine épithéliale externe

Les glandes sébacées sécrètent du sébum qui peut se libérer dans l’espace pilo-sébacé.

Lorsque le muscle arrecteur (ou horripilateur) se contracte, le poil va se redresser. Il agit sous certaines stimulations: le froid, le stress. Chez les animaux qui ont beaucoup de poils, lorsque les poils se redressent cela libère un espace entre les poils et la surface de la peau, cela va créer une couche isolante qui va aider à protéger du froid.

• Diversité des poils:

• Poils laineux : poils de bourre, poils très fins, courts, ondulés, qui n’ont pas de moelle et qui ont des écailles à       leur surface qui permet l’accrochage.
• poils de couverture : plus gros poils et plus longs (fourrure, crinière, queue), raides, la moelle représente la majeure partie du poil.      
• poils sensoriels : vibrisses, que l’on trouve au niveau du museau, extrêmement sensibles, très dures et raides.    Possèdent à la base de grandes lacunes où il va y avoir des vaisseaux sanguins, des nerfs qui leur confèrent une grande sensibilité.

• Les plumes (phanères caractéristiques des oiseaux) :

Les plumes sont également des structures kératinisées mais elles présentent des vacuoles qui permettent de les alléger. Elles sont très résistantes et minéralisées avec des sels de calcium. Elles se forment par évagination de la lame basale, qui va s’enfoncer progressivement de sorte que la plume sera un peu enfoncée dans le tégument. On va trouver des vaisseaux sanguins et des nerfs.

• Rôles:

• protection thermique: maintient de la température corporelle de l’animal
• protection mécanique : contre les agressions extérieurs (ex: pluie)
• locomotion

Il existe 4 différents types de plumes à savoir :

Pennes : rémiges au niveau des ails pour le vol, rectrices permettent à l’animal de se diriger (queue). A la base, on trouve une structure creuse: le calamus. Tige plaine: le rachis, il présente un sillon sur sa face ventrale, il sépare de part et d’autre l’étendard. L’étendard est formé de barbes agrippées les unes sur les autres. Les barbes sont elles même formées de petites barbes: les barbules, elles se croisent avec les barbules de la barbe suivante. Les barbules présentent des petites pointes qui vont permettre l’accrochage des barbules entre elles. Vers l’extérieur, on a des barbules qui possèdent des barbicelles

• Tectrices: entourent le corps de l’animal. A la base des tectrices on trouve la même structure mais en plus on trouve du duvet. Ici, les barbules sont lisses.
• Plumules (duvet) : en grande quantité chez les oiseaux aquatiques
• filoplumes. : elles s’insèrent entre les plumules, et sont constituées uniquement d’une rachi et d’une petite touffe de barbules libres en haut.