Mammifère

Mammalia

Les mammifères (Mammalia) sont un taxon et un clade (un regroupement cladistique de lignées biologiques) d' animaux vertébrés.

La caractéristique phare de ce clade (d'où lui vient son nom) est l' allaitement des jeunes à partir d'une sécrétion cutanéo-glandulaire spécialisée appelée lait. Les nouveau-nés nécessitent systématiquement des soins parentaux du fait de leur appareil digestif immature à la naissance (le lait est leur source de nourriture vitale et obligatoire). D'autres caractéristiques clés permettent de distinguer les mammifères des autres taxons, y compris fossiles.

Classe définie dès Carl von Linné, elle est aujourd'hui considérée comme monophylétique (le taxon comprend toutes les espèces actuelles s'y rapportant, leur dernier ancêtre commun, et tous les descendants de ce même ancêtre) et est incluse avec les sauropsides ( reptiles et oiseaux) dans le clade des amniotes au sein du clade des tétrapodes. En 2016, Mammalia regroupe 5 507 espèces [1] qui, selon les classifications scientifiques, sont distribuées en près de 29  ordres, 153  familles et 1 200  genres [2].

Du point de vue de l'évolution et de l'écologie systémique, les premiers mammifères avaient un mode de vie plutôt terrestre. Ce taxon s'est grandement diversifié au fil de son histoire évolutive, au point qu'un de ses principaux ordres (les chauves-souris) a acquis le vol battu. Un certain nombre de lignées ont évolué vers un mode de vie aquatique partiel ( phoques, ours blanc, castor, hippopotame, loutre, campagnol amphibie, ornithorynque...) ou total ( cétacés, siréniens...), tout en conservant de leur ancêtre tétrapode la respiration pulmonaire. De même, l' écholocalisation est bien présente dans certains ordres ( chiroptères, cétacés) alors qu'elle se fait rare dans le reste du règne animal.

De nombreux mammifères sauvages, en dépit d'un statut d' espèce protégée, figurent sur les listes rouges d' espèces menacées (notamment les grands carnivores) -- certains font l'objet de plans de restauration ou de réintroduction. De même, certaines races de certaines espèces élevées par l'Homme jusqu'au XIXe siècle (pour la traction animale, la viande, le lait, la laine ou comme animal de bât) ont disparu ou ont fortement régressé au profit de quelques races sélectionnées pour leur productivité. Quelques espèces sont devenues invasives, notamment après introduction délibéré ou accidentelle dans de nouveaux biotopes en relation avec les activités humaines, alors qu'aucun prédateur n'endigue la croissance de ces nouvelles colonies.

Caractéristiques

Les mammifères sont d'abord caractérisés – comme leur nom le rappelle – par l' allaitement

Les mammifères forment une classe d'animaux vertébrés descendant des thérapsides. Ils possèdent tous des glandes lactéales, ils nourrissent tous leurs jeunes par du lait produit par les femelles. Les monotrèmes sont les seuls mammifères actuels à ne pas posséder de mamelles. Hormis l'allaitement, plusieurs autres aspects physiologiques et morphologiques permettent de distinguer les mammifères d'autres clades.

Les modes de locomotion varient en fonction de la niche écologique occupée : vol battu chez les chiroptères et vol plané par homoplasie chez plusieurs lignées ( Petaurus, Dermoptera, etc), quadrupédie chez la plupart des mammifères terrestres (qu'il s'agisse d'une quadrupédie de marche, de course, arboricole, etc), bipédie occasionnelle ou constante chez une minorité de taxons ( Homo, pangolins terrestres [3], Pan, probablement certains des plus lourds Sthenurus [4], les macropodidés, etc).

Le plus grand mammifère terrestre ayant jamais existé actuellement connu est le Baluchitherium, le plus petit au niveau taille est le Kitti à nez de porc.

Phanères

Les poils sont un trait plésiomorphe au sein des mammifères, peut-être même un héritage des reptiles mammaliens ayant conduit aux mammifères. C'est une formation dermique caractéristique, utile à la régulation thermique (ex : fourrure) et dans certains cas à la mécanoception ( vibrisses). Chez certaines lignées, le pelage a évolué pour laisser place à des piquants ou des écailles (ex : pangolin, échidné), ou quasiment disparu comme chez les cétacés.

La quasitotalité des espèces présentent aussi des griffes ou des sabots, sauf chez les espèces strictement aquatiques qui les ont perdu au cours de leur évolution.

Physiologie

Les mammifères sont tous homéothermes à une très rare et très particulière exception (une espèce caprine désormais éteinte). Pour maintenir leur température constante généralement aux alentours de 36 à 39 °C, les mammifères consomment beaucoup de dioxygène et d'énergie -- ce qui est rendu possible par la présence d'un tissu pulmonaire alvéolé ainsi qu'un diaphragme (séparant la cavité abdominale de la cavité thoracique) qui amplifie les mouvements respiratoires effectués avec la respiration costale. Ces animaux sont aussi dotés d'un type de tissu entièrement dédié à la production de chaleur qu'on appelle graisse brune.

À noter que certaines espèces sont capables de survivre à des chutes de température corporelle importantes dans un état léthargique, éventuellement ces baisses de température participent du cycle saisonier et donc des stratégies de survie de ces espèces ( hivernation, estivation).

De même, la progéniture de certaines espèces n'est pas apte à réguler sa température à la naissance, ce qui confère un rôle parental supplémentaire (thermorégulation) à la mère en plus de l'allaitement.

Système circulatoire

Le cœur est constitué de deux demi-cœurs (circulations de sang complètement séparées), chacun composé d'un ventricule et d'une oreillette.

Cerveau

Le cerveau est pourvu d'une couche supplémentaire de tissus nerveux appelé néocortex.

Squelette

Au sein des primates, l'Homme a le squelette le plus adapté à la bipédie, bien qu'il reste très semblable à celui des autres grands singes.

Étant des tétrapodes, les mammifères possèdent tous une ceinture scapulaire (dite aussi ceinture pectorale) et une ceinture pelvienne -- que cette dernière soit développée (ex : pattes du kangourou) ou vestigielle (comme chez les cétacés ou les siréniens). Les membres antérieurs sont, comme chez les reptiles mammaliens, à autopode dirigé vers l’avant. Ancestralement, les pattes sont pentadactyles avec un carpe constitué d'une dizaine d'os évoluant différemment selon les mammifères [5].

La colonne vertébrale est différenciée, il y a présence de côtes et d’un diaphragme -- certaines caractéristiques physiologiques comme la ventilation pulmonaire à diaphragme expliquent potentiellement la disparition des côtes ventrales qu'on retrouve chez les non-mammifères (par exemple chez les pélycosauriens). La plupart des mammifères ont sept vertèbres cervicales, exception faite des lamantins, des paresseux didactyles qui en ont six et les paresseux tridactyles qui en ont neuf [6].

Le crâne

Crâne de synapside d'un reptile mammalien Légende : j : jugal ; p : pariétal ; po : postorbitaire ; q : carré ; qj : quadratojugal ; sq : squamosal.

Le crâne des mammifères est synapside. Il possède deux condyles occipitaux permettant l’articulation à l' os atlas, la première vertèbre cervicale.

Le volume de la boîte crânienne est important, en comparaison avec les reptiles par exemple, pour loger un encéphale et surtout un cervelet plus important.

La cavité buccale est partagée entre un étage olfactivo-respiratoire et un étage masticateur par une structure osseuse, ce qui permet la respiration et mastication simultanées. L'os carré a évolué pour devenir l' enclume [7] et avec le marteau et l' étrier, compose l' oreille moyenne. La mâchoire est puissante et richement innervée. Elle est constituée d'un seul os dentaire appelé mandibule, et s'articule avec l' os squamosal pour se mouvoir.

L' oreille interne est également singulière, avec des particularités souvent utilisées par les paléontologistes pour déterminer si un fossile est bien un mammifère.

Les dents

La denture est un des éléments utilisés pour la classification des mammifères et pour leur évolution.

Les dents sont la partie la plus dure du squelette, c'est pourquoi de nombreux mammifères fossiles ne sont connus que par leurs dents, complétées parfois d'un fragment de mâchoire ou mieux encore leur crâne. Les dents sont typiques de chaque espèce et permettent notamment d'évaluer le régime alimentaire des espèces auxquelles elles appartenaient. Comme chez les thérapsides, le groupe à partir duquel il est admis qu'ils se soient différenciés, les mammifères ont une denture ayant la particularité d'être :

Certains mammifères ont des dents à croissance continue (ex. : castor).

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