Université dOttawa - Bio 2525 - Les animaux: Structures et fonctions © Antoine Morin et Jon Houseman 2014-06-05 08:38 1 Bio 2525 Les Animaux: Structures

Université d’Ottawa - Bio 2525 - Les animaux: Structures et fonctions© Antoine Morin et Jon Houseman23-04-11 04:39

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Bio 2525Bio 2525Les Animaux:Les Animaux:

Structures et fonctionsStructures et fonctionsDr. Antoine MorinDr. Antoine Morin


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Qui suis-je?Qui suis-je?

• Écologiste des eaux courantes

• B.Sc. et M.Sc. U. de Montréal. Écologie des ruisseaux

• Ph.D. McGill. Écologie des mouches noires

• Enseigne Zoologie, Écologie des populations et communautés, Biostatistique appliquée, Biologie de la conservation

• Recherches sur structure et fonctionnement des écosystèmes d’eaux courantes

• http://benthos.bio.uottawa.ca/


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Rôle du cours dans le programmeRôle du cours dans le programme

• Cours obligatoire du tronc commun en biologie: notions de base, terminologie, diversité animale

• Pré-requis aux cours avancés de zoologie (Invertébrés, Vertébrés, Entomologie)

• Cours optionnel: notions de base, éducation de citoyens et citoyennes responsables sensibilisés à la diversité biologique, amélioration de la performance au scrabble


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Contenu du premier coursContenu du premier cours

ObjectifsOrganisation du coursDocuments et outils pédagogiquesÉvaluation

Besoins des animaux et fonctionsContraintesDiffusionRapport surface:volumeMétabolisme

Intro

Plan


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Objectif généralObjectif général

• connaître les principaux groupes d’organismes vivants

– architecture générale– structures caractéristiques– contraintes et adaptations– évolution


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Objectifs spécifiquesObjectifs spécifiques

• décrire comment animaux assouvissent leurs besoins

• relier architecture et adaptations aux contraintes

• décrire architecture et connaître caractéristiques

• comprendre regroupements

• définir et utiliser terminologie

• pouvoir disséquer des spécimens

• pouvoir présenter information qualitative et quantitative

• pouvoir participer et rendre compte d’une discussion de groupe


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Organisation du coursOrganisation du cours

• Cours théoriques– 75 minutes, 2 fois par semaine, présentation

suivie de discussions et questions– Objectif:

• donner une vue d’ensemble avant le labo• essayer de vous transmettre ma passion pour le sujet ou

au moins vous motiver pour la matière, • répondre à vos questions sur la matière, • vous faire vous poser des questions

• Séances de laboratoire– chaque semaine, débutent cette semaine!– Ma présence y est symbolique


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Document obligatoireDocument obligatoire

• Manuel de laboratoire– environ $10, Vachon


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Documents recommandésDocuments recommandés

• Notes de cours – environ $12, Vachon

• Animal Diversity. 2000. C.P. Hickman, L.S. Roberts and A. Larson. McGraw Hill Publishers. Second edition.– Environ $75


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Zoologie numériqueZoologie numériqueEnviron 7$, VachonAccessible gratuitement du labo informatique au CubeAncienne version en ligne (requiert accès haute vitesse)


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Zoologie numériqueZoologie numérique

Site web du coursSite web du courshttp://simulium.bio.uottawa.ca/bio2525http://simulium.bio.uottawa.ca/bio2525


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Site web: Pourquoi?Site web: Pourquoi?

• Messages, rappels• Documents: notes,

protocoles de labo, résultats• Présentations ($8 Vachon)• Autres liens sur le web• Modules de Zoologie

numérique• Anciens examens• Quizz (éventuellement….)• Résultats d’examen


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ÉvaluationÉvaluation

• Examen partiel 1 (11 février) 10 ou 15%• Examen partiel 2 (11 mars) 10 ou 15%• Examen final 35%• Laboratoire 40%

Examens: choix multiples, courtes réponses, questions à développement, interprétation de graphiques


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ConsultationConsultation

• Bureau: Vanier 311• Heures

– Mardi 14h30-16h– Jeudi 13h-15h

• PRENEZ RENDEZ-VOUS...• [email protected]


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Plan de coursPlan de cours

La diversité animaleLa diversité animale

• 1,5 million d’espèces connues• regroupées en une quarantaine

d’embranchements• Loup (Canis lupus)

Phylum Chordata

• Étoile de merPhylum Echinodermata

• MoustiquePhylum Arthropoda

• NautilusPhylum Mollusca

• Ver PolychètePhylum Annelida

• CorailPhylum Cnidaria

• ÉpongePhylum Porifera


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Espèces animales connuesEspèces animales connues

1,000 10,000 100,000 1,000,000

Arthropoda

Mollusca

Chordata

Protozoa

Platyhelminthes

Annelida

Nematoda

Cnidaria

Echinodermata


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Contraintes et milieu de vieContraintes et milieu de vie

Milieu marin• étendu• ancien• dense• température tamponnée• pression osmotique neutre• oxygène rare


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Solubilité de l ’oxygène dans l ’eauSolubilité de l ’oxygène dans l ’eau

• La quantité d’oxygène en solution dans l ’eau est inversement proportionnelle à la température

• Les besoins en oxygène des animaux augmentent avec la température

Température de l'eau (ºC)

0 10 20 30 40

Oxy

gène

dis

sout

(m

g

L-1)

5

10

15

Be

soin

s en

oxy

gèn

e (m

g s

-1)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4


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Milieu dulcicole (eau douce)• plus récent• stress osmotique• peu tamponné• microhabitats• oxygène rare


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Milieu terrestre• sec• oxygène abondant• gravité plus perceptible• peu tamponné


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MessagesMessages

• Avez-vous reçu mon courriel?• OUFBC

– Inscription: 13 janvier dès 9h, dept BIO


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Besoins des animauxBesoins des animaux

Oxygène

Éliminer déchets

Homéostasie

Eau

Nourriture

Reproduction

RespirationCirculationDigestionOsmorégulationExcrétionLocomotionPerceptionCoordination


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• Augmentent avec la taille


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Log10 Masse corporelle (kg)

-15 -10 -5 0 5

Log 10

Tau

x m

étab

oliq

ue (

Wat

ts)

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

Unicellu

laires (

20°C)

Poikilotherm

es (20°C

)Homeotherm

es (39°C

)

Effet de la taille sur le métabolismeEffet de la taille sur le métabolisme


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Une livre de beurre…Une livre de beurre…

• 1lb=454g• 1lb beurre contient environ

4000 « calories » (Kcal)• 1 calorie=4.2J• 1lb de beurre=4,000,000*4.2=16,800,000J• Un prof de 70kg=100W=100J/s• 1lb de beurre=168,000 s =46.7h de vie de

prof=467h de vie d’alligator


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• Augmentent avec la taille• Mais pas aussi vite que la masse• R (en W)=4.1W0.75

• Par unité de masse, tout autre chose étant égale, les gros animaux ont des besoins moindres que les petits.

• 1 prof de 70kg=100W• 1 lièvre de 1kg=4.1W• 70kg de lièvre=287W


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Survie sur 1lb de beurreSurvie sur 1lb de beurre

• 1 prof de 70kg: 46.7h• 70 kg de lièvres de 1kg chacun: 16.3h• 70kg de souris de 50g: 7.7h


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DiffusionDiffusion

• Processus de diffusion à la base des échanges avec l’environnement pour assouvir les besoins en– gas– éléments nutritifs– déchets métaboliques


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Loi de FickLoi de Fick

• D= diffusion (g s-1)• k= constante• S= Surface d’échanges• C= différence de concentration de chaque

coté de la membrane (g L-1)• L= épaisseur de la membrane

L

CkSD


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Effet de la ventilation des surfacesEffet de la ventilation des surfaces

• Maintient la différence de concentration et maximise la diffusion

• Exemples:– Ventilation des poumons– Opercules des poissons


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Premier laboPremier labo

• Échanges de chaleur analogue à la diffusion• Étude de l’effet de la surface de contact, des

différences de température et de la ventilation sur les taux d’échanges thermiques


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Rapport surface:volumeRapport surface:volume

• Diffusion proportionnelle à la surface d’échange

• Besoin proportionnel à la masse (volume)• Pour un unicellulaire, rapport surface: volume

peut servir à d’indice de l’adéquation entre les apports (ou pertes) par diffusion et les besoins


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Effet de la taille sur le rapport Effet de la taille sur le rapport Surface:VolumeSurface:Volume• S:V diminue quand la

taille augmente• la diffusion simple ne

suffit pas chez les gros organismes

Volume (cm3)

10-8 10-6 10-4 10-2 100 102 104

Ra

pp

ort

su

rfa

ce:v

olu

me

(cm

-1)

10-2

10-1

100

101

102

103

104

105

106

Bactérie

Amibe

Hydre

Ver solitaire

Mouche

Ver de terre

Saumon

Homme


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Pour premier laboPour premier labo

• Acheter manuel de laboratoire, • lire p. 1-22 (intro, dessins, tableaux,

graphiques, protocole)• Lire chapitre métabolisme des notes de

cours, préparer questions


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Question minuteQuestion minute

• Quelle est la chose la plus importante que vous avez apprise durant ce cours?