L'alligator : une dérivation sanguine... pour mieux digérer la viande ?

L'évolution de ... "l'évolution des appareils circulatoires " ?

Fig 1 : Dans l'évolution des systèmes circulatoires nous avons tous vu les coeurs à 3 loges des reptiles...et dans certains l'exception des crocodiliens, souvent vue comme une étape intermédiaire. source : http://universe-review.ca

Fig 2 : a, coeur à 4 loges des mammifères et oiseaux - b, le coeur à 3 loges de la plupart des reptiles mélange le sang oxygéné and désoxygéné et ne permet pas de différence de pression entre le circuit pulmonaire et aortique. c, les crocodiliens modernes ont un coeur à 4 loges, mais peuvent shunter le sang entre les 2 circuites à travers le foramen de Panizza, et descendent probablement d'organismes avec de grandes différence de pression entre les loges. Légende pulmonary artery (PA) RAt, right atrium; LAt, left atrium, RV, right ventricle; LV, left ventricle; RA, right aorta; LA, left aorta. Source Nature Summers, Adam P. (2005) Evolution: Warm-hearted crocs

Et la fermeture incomplète du coeur des reptiliens avec le foramen de Panizza reste un de ces apprentissages dont le sens m'avait échappé (on m'avait bien donnée des explications que j'ai trouvées peu convaincantes) mais qui semblent important à tous et qu'il faut donc se coltiner pour passer ses examens et être reconnu comme compétent ...

Des monuments de savoir inutiles ?

Chevallard, didacticien français, compare de manière assassine ces savoirs à des monuments " autrefois vivants mais dont les raisons d'être, les fonctions vitales ont cessé d'être comprises [...] L'École devient alors un lieu où la rencontre avec ces étranges bibelots culturels en quoi se transmuent les savoirs scolaires semble largement immotivée, [...]; où, par obligation sociale et habitude culturelle, on passe quelques années de sa jeune vie à fréquenter des savoirs que la tradition impose sans autre motif que, au mieux, le bénéfice éventuel d'une valeur formative réputée sans doute par quelques-uns « essentielle », mais en vérité abstraite, indicible, en suspens par rapport à la vie extrascolaire présente et à venir - surtout à venir. " (Chevallard, Y. 2004).

Chevallard est un mathématicien et notre biologie bouge énormément, et je suis bien heureux de pouvoir dépoussiérer un de ces "monuments" : le coeur des crocodiliens semble être équipé non pas d'un coeur à 4 loges incomplètement achevé mais d'une astuce remarquable qui l'aide à digérer ses proies quand il fait chaud.

L'alligator : une dérivation sanguine dirige le CO2 -> estomac : plus acide pour mieux digérer la viande
Dans une news récente de Science , Youngsteadt, Elsa, (2008), How to Give a Gator Heartburn Intranet.pdf rapporte des travaux réalisés a l'université d'Utah à propos du rôle de ces passages du sang croisés : "right-to-left shunt" qui renvoie le sang revenant du corps vers une aorte gauche spéciale qui va vers les organes digestifs.L'équipe de Farmer, C. G. et al. (2008) a observé les flux circulatoires lors de la digestion et durant le jeune chez des alligators américains, puis ils ont fermé chirurgicalement l'orifice aortique gauche bloquant ce shunt vers la digestion et forçant une double circulation à 4 loges séparées comme chez nous les mammifères. Ils ont mesuré l'acidité dans leur estomac lors d'un repas de viande à 19°c et à 27°C.
Les résultats sont que les reptiles produisent avec ce shunt beaucoup plus d'acide dans l'estomac (10 fois plus que la quantité jamais enregistrée chez un animal) !

Les crocodiliens : un coeur plus évolué que le nôtre ?Le CO2 est un source d'acide dans le sang , on le sait le CO2 dissous dans le sang est en équilibre chimique par le bicarbonate avec l'acide carbonique. Par conséquent un surcroît de CO2 acidifie le sang et ces protons en plus peuvent être utilisés pour produire plus d'acide dans l'estomac. Lors de la digestion d'une queue de boeuf par temps chaud ceux qui disposaient de ce shunt ont fini de digérer de ce repas osseux des jours avant ceux qui avaient la double circulation que nous appelions "plus évoluée"... Digérer vite c'est mieux profiter des bonnes conditions de température et être plus vitre prêt à un nouveau repas.
Autant pour nous : leur système est peut-être plus efficace et non pas une version inaboutie du notre !
Autant pour ces schémas d'évolution linéaires avec le coeur des mammifères, le plus évolué à droite ...Si vraiment l'évolution était linéaire il faudrait peut-être mettre celui des crocodiliens plus évolué que le notre...
(source)
Evidemment l'erreur est de vouloir les aligner ... l'évolution n'est pas linéaire ! S.J Gould a bien mis en évidence combien ces schémas linéaires induisent en erreur et renforcent une idée fausse!


Tiré de Tree Of Life tolweb.org

Pour aller plus loin :

• Une synthèse récente de la place évolutive des crocodiliens ici Summers, Adam P. (2005) Evolution: Warm-hearted crocs

Sources

• Campbell,Neil A. Reece Jane,(2004). Biologie, 2ème ed. de Boeck
• Chevallard, Y. (2004). La place des mathématiques vivantes dans l'éducation secondaire : transposition didactique des mathématiques et nouvelle épistémologie scolaire Paper presented at the 3e Université d'été Animath 22-27 août 2004 Saint-Flour (Cantal).
• Farmer, C. G. et al. (2008)
The Right-to-Left Shunt of Crocodilians Serves Digestion , Physiological and Biochemical Zoology 81(2):125-137. 2008. DOI: 10.1086/524150
• Summers, Adam P. (2005) Evolution: Warm-hearted crocs. Nature 434, 833-834 (14 April 2005) | doi:10.1038/434833a; Published online 13 April 2005 intranet.pdf
• Youngsteadt, Elsa, (2008), How to Give a Gator Heartburn ScienceNOW Daily News 6 February 2008 | Intranet.pdf