L'objectif de cet exercice est de comprendre, au travers de l'exemple du trajet du nerf laryngé par rapport à la crosse aortique, comment une caractéristique peut évoluer en lien avec des contraintes historiques (phylogénétiques).
Comparaison du trajet du nerf laryngé chez les êtres humains, la girafe et un téléostéen
Arbre phylogénétique simplifié et études des caractères circulation sanguine et organes de respiration
N.B. : La sandre est un téléostéen.
Comparaison de la circulation sanguine chez un téléostéen et un embryon humain de 50 jours
Comparaison du nerf laryngé entre un téléostéen et un embryon humain de 30 jours
Sachant que le nerf laryngé sert à produire des sons et à déglutir, que peut-on dire à propos de son trajet chez les animaux non téléostéens ?
Sur les schémas (document 1), on remarque que le nerf laryngé part du cerveau afin de transmettre une information au larynx (son et déglutition). Alors que ces deux structures sont proches (cerveau et larynx), le nerf laryngé réalise un trajet qui ne semble pas optimal puisqu'il passe sous la crosse aortique avant d'atteindre le larynx. Ce n'est pas le trajet le plus direct. Au contraire, chez les téléostéens, ce trajet est direct.
Que nous enseigne l'arbre phylogénétique concernant la circulation sanguine ?
Dans l'arbre phylogénétique simplifié (document 2), on remarque que la sandre possède une circulation simple avec des branchies tandis que la girafe et les humains possèdent une circulation bidirectionnelle avec des poumons. La circulation s'est donc complexifiée. En revanche, le cœur est une structure commune à l'ensemble des organismes étudiés.
Quelles comparaisons sont exactes entre les téléostéens et les embryons humains d'environ 50 jours, concernant les arcs aortiques ?
Lorsque l'on compare la structure des arcs aortiques chez ces deux espèces (document 3), on remarque que les arcs aortiques 3 et 4 subsistent tandis que les arcs aortiques 1, 2 et 6 disparaissent dans l'embryon. Cette structure commune suggère une histoire évolutive commune : l'organisation chez les êtres humains a évolué depuis l'organisation chez les téléostéens. En revanche, du fait des contraintes de milieu de vie, les respirations sont différentes donc l'oxygénation du sang se fait de façon différente : à l'aide des branchies chez les téléostéens, à l'aide des poumons chez les humains.
Quelle comparaison est exacte entre les téléostéens et les embryons humains d'environ 30 jours, concernant le nerf laryngé ?
Le nerf laryngé est une structure commune aux téléostéens et aux êtres humains. C'est une ramification du nerf vague qui est en lien avec le cerveau afin de transmettre une information du cerveau vers les autres organes. Le nerf laryngé se dirige en direction du cœur chez ces deux espèces.
À quels problèmes, chez les êtres humains, le nerf laryngé est-il confronté ?
Chez l'être humain comme chez la girafe, le cou peut être plus ou moins long. De ce fait, une fois arrivé au cœur, le nerf laryngé doit repartir en sens inverse afin d'atteindre son organe cible. En conséquence, il doit contourner la crosse aortique pour retraverser le cou et atteindre ces organes.
Quelle est la contrainte historique auquel fait face le trajet du nerf laryngé ?
Chez les vertébrés terrestres, on a vu que la crosse aortique dérivait des arcs branchiaux et que son trajet était recourbé. De par ce vaisseau recourbé qui se forme, le nerf laryngé ne peut plus traverser directement le cœur et doit contourner la crosse aortique. Ainsi, son trajet pour retourner à son organe cible, le larynx, n'est pas optimal.