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Qu’est-ce qu’un reptile ?

Les reptiles sont un groupe d’animaux vertébrés à la peau écailleuse sèche et au squelette osseux dur. Les exemples de reptiles comprennent les tortues, les lézards, les serpents et les crocodiliens (fig. 5.21). Les biologistes considèrent actuellement les oiseaux comme un type de reptile. Les reptiles constituent un groupe diversifié d’animaux qui comprend près de 10 000 espèces, sans compter les oiseaux. Ils sont adaptés pour vivre dans une grande variété d’environnements. La plupart des espèces de reptiles vivent dans des environnements terrestres, mais beaucoup vivent dans des environnements d’eau douce ou marins. Pendant 186 millions d’années – de 252 à 66 millions d’années environ – les reptiles étaient les animaux terrestres dominants sur Terre. Les dinosaures et d’autres groupes de reptiles disparus ont prospéré pendant l’ère mésozoïque, également appelée l’âge des reptiles.

Preuves d’ascendance commune et de diversité

Le dernier ancêtre commun de tous les mammifères et reptiles (y compris les oiseaux) a d’abord évolué à partir des amphibiens il y a environ 350 à 300 millions d’années (figure 5.22). La peau épaisse et écailleuse était l’une des nombreuses adaptations qui ont permis aux reptiles de survivre sur terre et de remplacer les amphibiens en tant que vertébrés terrestres dominants sur Terre.

Les reptiles modernes sont représentés par cinq groupes généraux : les tortues, les lézards, les serpents, les crocodiliens et les oiseaux. Bien que les oiseaux soient aujourd’hui largement considérés comme un type de reptile, ils sont abordés séparément dans la section Oiseaux.

Tortues

Les tortues (ordre des Testudines) sont des reptiles à quatre pattes dont le torse est recouvert d’une carapace osseuse dure. La carapace est constituée de deux parties (fig. 5.23). La carapace est la partie supérieure, ou dorsale, de la coquille. Le plastron est la partie inférieure, plus plate, ou ventrale, de la carapace. Le régime alimentaire et les habitats des espèces de tortues varient considérablement. Elles mangent des plantes, des invertébrés et des poissons. De nombreuses espèces de tortues ont adopté un mode de vie aquatique dans des habitats d’eau douce, saumâtre et marine (Fig. 5.23 B, C et D). D’autres espèces, dont plusieurs tortues, peuvent survivre dans des climats désertiques rudes (fig. 5.23 A). Le terme tortue est utilisé pour décrire certaines tortues terrestres non nageuses.

Les tortues marines ou de mer forment un seul groupe (superfamille Chelonioidea ; Fig. 5.24). La tortue luth (Dermochelys coriacea) est la plus grande espèce de tortue existante au monde, pesant jusqu’à 700 kilogrammes (kg) et atteignant 2,2 mètres (m) de longueur totale (Fig. 5.24 D). Les tortues de mer sont présentes dans tous les bassins océaniques, à l’exception des régions polaires froides. Elles se nourrissent généralement de méduses, d’éponges, de crustacés, d’herbiers marins et de macroalgues.

Serpents

Les serpents (sous-ordre des Serpentes) sont des reptiles sans pattes au corps élancé et allongé (Fig. 5.25). Tous les serpents sont strictement carnivores. Ils mangent d’autres reptiles, des oiseaux, des petits mammifères, des poissons et des insectes. La plupart des serpents sont terrestres et vivent dans des habitats allant des déserts aux forêts tropicales. Cependant, certaines espèces se sont adaptées à la vie dans l’eau. Les grands et tristement célèbres serpents anaconda (Eunectes spp.) vivent principalement dans les marais d’eau douce et les rivières à faible débit. Ils sont également connus sous le nom de « boas d’eau ».

Tous les serpents de mer (sous-famille des Hydrophiinae) partagent un ancêtre commun avec plusieurs autres espèces de serpents venimeux comme les cobras et les mambas.

Les constatations faites dans le domaine de la biologie évolutionniste du développement (connue de manière informelle sous le nom de biologie « evo-devo ») ont indiqué que les serpents ont perdu leurs membres de manière secondaire au cours de l’évolution. La perte secondaire est la réversion évolutive d’un trait vers sa condition ancestrale. Les serpents sans pattes ont évolué à partir d’ancêtres lézards dotés de pattes, mais ils semblent superficiellement plus proches d’ancêtres plus anciens comme les anguilles ou les poissons. Les serpents sont plus étroitement apparentés aux lézards (ordre des Squamata) plutôt qu’aux autres groupes de reptiles.

Lézards

Les lézards (sous-ordre des Lacertilia) sont des reptiles possédant pour la plupart quatre pattes (figure 5.26). Certains groupes de lézards ont indépendamment évolué vers des formes corporelles sans membres et semblent superficiellement similaires aux serpents. La taille des lézards varie du minuscule gecko nain (Sphaerodactylus ariasae) de 16 millimètres de long au dragon de Komodo (Varanus komodoensis) de trois mètres de long. Ils sont présents sur tous les continents de la planète, à l’exception de l’Antarctique. Contrairement aux autres groupes de vertébrés, les lézards ont largement réussi à coloniser de petites îles éloignées.

Crocodiliens

Les crocodiliens (ordre Crocodilia) sont de grands reptiles aquatiques avec une peau à écailles épaisses, une longue queue et une tête aplatie. Les exemples incluent les crocodiles, les alligators et les caïmans (fig. 5.27). Tous les crocodiliens sont des carnivores prédateurs qui se nourrissent principalement de poissons, de mollusques, de crustacés, d’oiseaux et de mammifères. Le crocodile d’eau salée (Crocodylus porosus ; Fig. 5.27 B) est le plus grand reptile vivant, mesurant jusqu’à sept mètres de long et pesant 1 200 kilogrammes. Il existe 23 espèces existantes de crocodiliens sur Terre, principalement dans les climats tropicaux chauds.

Reptiles éteints

Plusieurs groupes de reptiles à gros corps ont régi les habitats terrestres et aquatiques de la Terre au cours de l’ère mésozoïque, il y a environ 252 à 66 millions d’années. La figure 5.28 montre quelques exemples de vie à l’ère mésozoïque. Le groupe le plus connu de ces anciens reptiles est probablement celui des dinosaures. Les dinosaures sont un groupe diversifié de reptiles terrestres, pour la plupart de grande taille (Fig. 5.28 B). Les écoliers du monde entier connaissent les dinosaures par leurs noms scientifiques complexes comme Tyrannosaurus rex, Stegosaurus sp., Triceratops sp, et Velociraptor sp. La plupart des espèces se sont éteintes à la fin de l’ère mésozoïque, il y a environ 66 millions d’années, mais un groupe de dinosaures a survécu jusqu’à nos jours : les oiseaux.

Des reptiles anciens ont également régné sur le ciel de la Terre pendant l’ère mésozoïque. Les ptérosaures ont développé la capacité de voler indépendamment des autres animaux volants (par exemple, les insectes, les oiseaux et, plus tard, les chauves-souris). L' »ère des reptiles » du Mésozoïque a également vu naître plusieurs groupes de grands reptiles marins prédateurs adaptés à la nage et dotés d’appendices ressemblant à des pagaies. Les ichtyosaures ressemblent aux grands dauphins actuels (figures 5.28 D et 5.29 B). Les plésiosaures avaient quatre grandes nageoires, un corps large et plat et un long cou (fig. 5.29 C). Parmi les autres exemples de reptiles marins disparus, citons les mosasaures, les nothosaures, les thalattosaures et les placodontes (fig. 5.29). Alors que les dinosaures dominaient l’environnement terrestre de la Terre à l’ère mésozoïque, ces divers groupes de reptiles marins régnaient sur l’océan mondial.

Reptiles marins

Il existe environ 70 espèces de reptiles existantes adaptées au milieu marin.

Tous les reptiles marins ont besoin de respirer de l’air et ont développé des adaptations pour survivre sous l’eau pendant de longues périodes. La tortue luth (Dermochelys coriacea) peut retenir sa respiration sous l’eau pendant plus de deux heures. Les reptiles marins ont également besoin de réguler leur température corporelle, souvent par un comportement tel que se prélasser au soleil, soit sur le rivage, soit près de la surface de l’eau.

Il existe sept espèces existantes de tortues marines : la tortue verte (Chelonia mydas), la caouanne (Caretta caretta), la tortue de Kemp (Lepidochelys kempii), la tortue olivâtre (Lepidochelys olivacea), la tortue imbriquée (Eretmochelys imbricata), la tortue à dos plat (Natator depressus) et la tortue luth (Dermochelys coriacea). La tortue diamantine (Malaclemys terrapin) prospère dans les eaux saumâtres (Fig. 5.23 D), mais elle n’est pas considérée comme une espèce marine comme les sept espèces de tortues de mer énumérées ci-dessus. Les tortues de mer sont présentes dans tous les bassins océaniques, à l’exception des régions polaires froides. La tortue luth (Fig. 5.24 D) vit principalement en haute mer, loin des côtes, mais toutes les tortues de mer doivent revenir sur terre pour pondre leurs œufs. Elles se nourrissent généralement de méduses, d’éponges, de crustacés, d’herbiers marins et de macroalgues.

Il existe 62 espèces de serpent de mer étroitement apparentées aux cobras dans la sous-famille des Hydrophiinae (Fig. 5.25 C et D). Tous les serpents de mer sont très venimeux mais s’attaquent rarement aux humains à moins d’être provoqués.

L’iguane marin (Amblyrhynchus cristatus) est le seul lézard marin existant (Fig. 5.26 D). Cette espèce se nourrit principalement de macroalgues immergées et ne se trouve que dans les îles Galápagos.

Plusieurs espèces de crocodiliens vivent dans les eaux saumâtres mais aucune n’est considérée comme véritablement marine. Le bien nommé crocodile d’eau salée (Crocodylus porosus ; Fig. 5.25 B) et le crocodile américain (Crocodylus acutus) habitent tous deux les plages, les estuaires, les marais salés, les mangroves et les lagunes côtières mais s’aventurent rarement en mer.

Structure et fonction

Tous les reptiles possèdent un système respiratoire avec des poumons, un squelette osseux dur (fig. 5.29 D) et une peau épaisse et sèche recouverte d’écailles (fig. 5.30). La peau épaisse et écailleuse a offert aux reptiles un avantage évolutif par rapport aux amphibiens pour survivre sur terre dans des conditions sèches. Les écailles des reptiles sont constituées d’une protéine fibreuse appelée kératine. La kératine se trouve également dans les cornes, les griffes, les carapaces de tortues, les plumes d’oiseaux et les poils de mammifères.

Comme les amphibiens, tous les reptiles sont des tétrapodes. Si la plupart des tétrapodes ont quatre membres, les serpents et les lézards cul-de-jatte sont des exemples de tétrapodes sans membres. Ces espèces ont perdu leurs membres de façon secondaire, ce qui signifie que leurs ancêtres récents dans l’évolution avaient des membres. Les serpents et les lézards sans pattes ont évolué vers des formes corporelles minces, car celles-ci étaient avantageuses pour la survie dans certains habitats et conditions.

D’autres reptiles ont évolué vers des membres spécialisés. Les tortues de mer, ainsi que les reptiles anciens comme les ichtyosaures et les plésiosaures, ont évolué des membres en forme de pagaie qui leur permettent de se déplacer efficacement dans l’eau. Les ptérosaures éteints (figure 5.28 C) et les oiseaux modernes ont évolué des membres antérieurs en forme d’ailes qui leur permettent de voler.

Adaptations

Les reptiles ont développé plusieurs adaptations qui leur ont permis de devenir les vertébrés terrestres dominants sur Terre pendant près de 250 millions d’années, jusqu’à l’extinction des dinosaures et l’apparition des mammifères. La plus importante de ces adaptations a probablement été l’évolution de l’œuf amniotique. Contrairement aux œufs des amphibiens et des poissons, les œufs pondus par les reptiles étaient adaptés à une grande variété de conditions sur la terre ferme. Ces œufs amniotiques contiennent un embryon entouré d’un sac amniotique protecteur et d’une coquille. La figure 5.32 montre que l’évolution de l’œuf amniotique a permis aux reptiles de survivre dans une grande variété d’habitats terrestres secs, contrairement aux amphibiens. L’amnios, ou sac amniotique, est un tissu étanche rempli de liquide qui nourrit l’embryon en développement et le protège du dessèchement.

Une autre adaptation importante qui a permis aux reptiles de prospérer dans les environnements terrestres est la peau épaisse et écailleuse que tous les reptiles possèdent (Fig. 5.30). Cela a permis aux reptiles de survivre non seulement dans les environnements terrestres, mais aussi dans les conditions les plus arides.

Acquisition d’énergie

Les organismes vivants ont besoin d’énergie pour survivre. Tous les serpents et crocodiliens sont des prédateurs qui acquièrent leur énergie d’autres animaux. Parmi leurs proies, on trouve des reptiles plus petits, des oiseaux, des insectes, des poissons et des petits mammifères. Certains serpents, comme les crotales, les vipères et tous les serpents de mer, injectent à leur proie un venin mortel lorsqu’ils la mordent. Les crocodiliens sont généralement des prédateurs en embuscade – ils se cachent dans des eaux peu profondes avant de surprendre leur proie avec de puissantes morsures.

Les lézards et les tortues affichent une grande diversité de régimes alimentaires. La plupart des espèces de lézards se nourrissent de petits invertébrés tels que les insectes et les araignées. Les iguanes, y compris l’iguane marin, se nourrissent de végétation. Les iguanes marins utilisent leur longue queue puissante pour plonger vers le fond de la mer où ils se nourrissent de macroalgues, ou algues marines. Les tortues marines mangent généralement des méduses, des éponges, des crustacés, des herbes marines et des macroalgues.

Croissance, développement et reproduction

Presque toutes les espèces de reptiles produisent une progéniture par reproduction sexuelle. Les reptiles mâles fécondent les œufs des femelles par voie interne. La plupart des reptiles donnent naissance à leurs petits grâce à des œufs pondus à l’extérieur. Ces œufs amniotiques ont généralement une coquille en cuir souple ou une coquille protectrice dure. Toutes les tortues de mer doivent revenir sur la terre ferme pour creuser des nids dans les plages sablonneuses. La plupart des espèces retournent sur les mêmes côtes où elles sont nées.

Contrairement aux amphibiens, les reptiles n’ont pas de stade larvaire de développement. Rappelez-vous comment les grenouilles nouvellement écloses apparaissent sous la forme d’un stade larvaire de têtard avec une longue queue natatoire et sans membres. Les têtards finissent par se métamorphoser pour devenir des grenouilles adultes. En revanche, une tortue de mer nouvellement éclose va simplement grandir et atteindre l’âge adulte sans changer radicalement de forme.

Le comportement de soins parentaux est rare chez les reptiles, à l’exception des oiseaux et des crocodiliens. Les femelles crocodiliens non seulement gardent leurs nids contre les prédateurs potentiels mangeurs d’œufs, mais elles aident également leur progéniture (figure 5.33).

Comportement

Les reptiles présentent un large éventail de comportements en réponse aux autres organismes et à leur environnement. L’une des choses les plus importantes que les reptiles réalisent grâce à leur comportement est la régulation de leur température corporelle interne.

La thermorégulation est la capacité de contrôler la température corporelle à l’intérieur d’un organisme vivant. Le maintien d’une température corporelle appropriée est important pour le métabolisme, la locomotion et de nombreux processus cellulaires à l’intérieur des organismes vivants. Rappelons que tous les amphibiens et reptiles vivants sont des animaux ectothermes ou à sang froid. Les animaux ectothermes sont incapables de générer et de maintenir leur chaleur corporelle de façon interne. Ils doivent absorber la chaleur de leur environnement. On peut souvent voir les reptiles augmenter leur température corporelle en se chauffant au soleil à l’aube ou en se reposant sur des pierres chaudes au crépuscule. Ils peuvent diminuer leur température corporelle en se cachant sous terre, dans l’eau ou à l’ombre. Certains reptiles sont même capables de réguler leur température corporelle en changeant la couleur de leur peau. Les amphibiens et les reptiles utilisent tous deux le comportement pour réguler leur température corporelle. En revanche, les animaux endothermes sont capables de maintenir leur température corporelle grâce à des réactions chimiques internes résultant de la digestion des aliments. Les mammifères et les oiseaux sont des exemples d’endothermes, également appelés organismes à sang chaud. Tous les amphibiens, lézards, tortues, serpents et crocodiliens existants sont des ectothermes.