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Les céphalochordés pourraient être le sous-phylum le plus primitif des chordés et le groupe frère des vertébrés. Cependant, des études moléculaires récentes (Benton 2005) placent les céphalochordés près des vertébrés et la plupart des auteurs considèrent également Amphioxus comme le plus proche parent des Vertébrés.

Avec environ 25 espèces habitant les océans tropicaux et tempérés peu profonds, les céphalochordés constituent une petite branche du règne animal, qui comprend les lancettes ou Amphioxus qui passent la plupart de leur temps enterrés dans le sable. Les lancettes peuvent nager vigoureusement vers l’avant et l’arrière, mais elles passent la plupart de leur temps à s’enfouir à moitié dans le sable. Ils vivent en masses de plus de 9000 animaux par mètre carré. Dans le sable grossier, le corps entier est enterré, seule la tête est exposée à l’eau.

CLASSIFICATION

Famille Asymmetronidae

Genus Asymmetron

Asymmetron lucayanum

Asymmetron maldivense

Genus Epigonichthys

Epigonichthys australis

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Epigonichthys bassanus

Epigonichthys cingalense

Epigonichthys cultellus

Epigonichthys hectori

Epigonichthys lucayanum

Epigonichthys maldivensis

Famille Branchiostomidae

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Genus Branchiostoma

Branchiostoma belcheri

Branchiostoma californiense

Branchiostoma capense

Branchiostoma caribaeum

Branchiostoma clonaseum

Branchiostoma floridae.

Branchiostoma lanceolatum

Branchiostoma minucauda

Branchiostoma moretonensis

Branchiostoma valdiviae

Branchiostoma virginiae

Les lancettes sont de couleur blanchâtre à jaune crème, parfois avec une teinte de rose. Ils possèdent 56 à 64 blocs musculaires et atteignent une longueur de 6 centimètres. La notocorde s’étend sur toute la longueur de leur corps et permet des mouvements de nage latérale. La disposition segmentaire des myonèmes facilite les mouvements latéraux pendant la nage.

Une nageoire dorsale longue et étroite, une nageoire caudale postérieure et la courte nageoire ventrale sont soutenues par des rayons de nageoires fibreux pour augmenter leur efficacité pendant la locomotion. La nageoire ventrale s’étend entre l’anus et l’atriopore. Devant l’atriopore, des plis pairs ressemblant à des nageoires, appelés plis métapleuraux, s’étendent jusqu’à la région antérieure du pharynx.

Le pharynx est perforé par plus de 100-150 fentes branchiales pharyngiennes ou stigmates, qui servent à filtrer les particules alimentaires hors de l’eau. Chez les céphalochordés, un vestibule se trouve devant le pharynx et est gardé par les cirres oraux. Le vestibule contient des voies ciliées de l’organe de Wheeler, un organe excréteur (néphridium de Hatschek) et un sillon peu profond (fosse de Hatschek) qui est probablement homologue à l’adénohypophyse chez les vertébrés.

Le long de sa ligne médiane ventrale court un sillon, appelé endostyle qui produit du mucus et de la thyroxine. Les fentes branchiales ne s’ouvrent pas directement sur l’extérieur mais l’ensemble du pharynx est enfermé dans une chambre appelée atrium. L’atrium s’ouvre sur la ligne médiane ventrale par un atriopore antérieur à l’anus.

L’eau est absorbée par la bouche qui est gardée par des cirres buccaux, aspirée par le battement des cils situés sur l’organe de Wheeler ou organe de Muller, un ensemble de crêtes situées à l’intérieur de la bouche. Elle passe ensuite par les fentes branchiales pharyngiennes qui sont enfermées dans une forme de cavité corporelle appelée atrium.

Les particules alimentaires dans l’eau sont piégées par le mucus, tandis que l’eau passe par les fentes et sort de l’atrium par l’atriopore, situé vers l’extrémité postérieure. Les particules alimentaires avec le mucus sont roulées en une masse qui passe dans l’œsophage et l’intestin postérieur où elles sont digérées. Le système digestif comprend un cæcum hépatique qui sécrète des enzymes digestives pour la digestion des aliments dans celui-ci et dans l’intestin.

Les céphalochordés ont également un système circulatoire bien développé qui ressemble à celui des vertébrés mais ne possède pas de cœur mais un simple sinus veineux. La circulation du sang dans les aortes dorsale et ventrale est également comme chez les vertébrés.

Le cordon nerveux dorsal des céphalochordés possède un canal central élargi à l’extrémité antérieure formant la vésicule cérébrale qui possède un organe infundibulaire, des fibres de Reissner et un œil cérébral. On trouve également de nombreux ocelles pigmentés sur toute la longueur qui fonctionnent comme des photorécepteurs.

En outre, plusieurs autres structures de la moelle épinière sont probablement sensibles à la lumière, par exemple les récepteurs des cellules de Joseph et le corps lamellaire de la vésicule cérébrale. Un photorécepteur situé dans la vésicule cérébrale antérieure des larves présente des similitudes importantes avec les yeux pairs des vertébrés et pourrait leur être homologue. Sur la peau, on trouve des récepteurs appelés corpuscules de Quatrefage, qui sont des thigmorecepteurs concentrés sur les cirres buccaux, les tentacules vélaires, l’atrium et le long des plis métapléuraux.

Les organes excréteurs des céphalochordés sont uniques dans le règne animal, probablement dérivés des podocytes que l’on trouve chez les autres deutérostomes. Ils sont appelés protonephridia trouvés en série le long de la partie dorsale du pharynx et associés à des vaisseaux sanguins, et fonctionnent de manière similaire aux reins des vertébrés. En plus de ceux-ci, un néphridium de Hatschek est situé dorsalement juste en avant du pharynx.

Les sexes sont séparés et les mâles et les femelles possèdent 26 paires de gonades. Les œufs sont fécondés à l’extérieur dans l’eau et se développent en larves nageant librement, ressemblant à des poissons. Les œufs ont un diamètre d’environ 100 µm et contiennent de nombreuses gouttelettes de vitellus. Le clivage holoblastique et radial est suivi par la formation d’une blastula puis d’une gastrula. Une larve asymétrique éclot de l’œuf, qui possède une grande bouche située sur le côté gauche et une seule rangée de fentes branchiales qui s’ouvrent vers l’extérieur.

D’autres fentes branchiales sont ajoutées plus tard une rangée supplémentaire de fentes branchiales se forme sur le côté droit. Quand environ 12-15 paires de fentes branchiales sont formées, la larve coule au fond et se métamorphose en adulte. La période larvaire au stade planctonique dure de quelques semaines à quelques mois. L’année suivante, les animaux deviennent sexuellement matures.

Pikaia gracilens du schiste de Burgess canadien (Cambrien, 530 millions d’années) est considéré comme un fossile de céphalochordé. Il possède un corps effilé aux deux extrémités et doté d’une notocorde sur les deux tiers postérieurs. Cependant, Pikaia présente également des caractères que l’on ne retrouve pas chez les céphalochordés existants, par exemple, les myotomes sont en forme de W plutôt qu’en forme de V des céphalochordés.

De plus, l’extrémité antérieure présente des tentacules, une caractéristique que l’on ne retrouve pas chez les céphalochordés vivants. Plusieurs autres fossiles, par exemple Cathaymyrusdiadexus , Lagenocystispyramidalis et Palaeobranchiostomahamatotergum ) semblent également appartenir aux Céphalochordés. Le fossile de Yunnanozoonlividum (Cambrien), que l’on croyait auparavant être un céphalochordé, a été reclassé comme un hémichordé et interprété plus tard comme un cnidaire.