Variations des vertèbresEdit

La structure générale des vertèbres chez les autres animaux est largement la même que chez les humains. Les vertèbres individuelles sont composées d’un centrum (corps), d’arcs dépassant du haut et du bas du centrum et de divers processus faisant saillie du centrum et / ou des arcades. Un arc s’étendant du haut du centrum est appelé un arc neural, tandis que l’arc hémal ou le chevron se trouve sous le centrum dans les vertèbres caudales (queue) des poissons, la plupart des reptiles, certains oiseaux, certains dinosaures et certains mammifères à longues queues . Les processus vertébraux peuvent soit donner de la rigidité à la structure, les aider à s’articuler avec des côtes, soit servir de points d’attache musculaire. Les types courants sont les processus transverses, les diapophyses, les parapophyses et les zygapophyses (à la fois les zygapophyses crâniennes et les zygapophyses caudales). Le centre de la vertèbre peut être classé en fonction de la fusion de ses éléments. Dans les temnospondyles, les os tels que l’apophyse épineuse, le pleurocentrum et l’intercentrum sont des ossifications séparées. Les éléments fusionnés, cependant, classent une vertèbre comme ayant une holospondylie.

Une vertèbre peut également être décrite en termes de forme des extrémités du centre. Les centra à extrémités plates sont acoéleux, comme ceux des mammifères. Ces extrémités plates du centre sont particulièrement efficaces pour supporter et répartir les forces de compression. Les vertèbres amphicoïdes ont un centre avec les deux extrémités concaves. Cette forme est courante chez les poissons, où la plupart des mouvements sont limités. Les centra amphicoïdes sont souvent intégrés à une notocorde complète. Les vertèbres procoéleuses sont concaves antérieurement et postérieurement convexes. On les trouve chez les grenouilles et les reptiles modernes. Les vertèbres opisthocoeleuses sont à l’opposé, possédant une convexité antérieure et une concavité postérieure. On les trouve dans les salamandres et dans certains dinosaures non aviaires. Les vertèbres hétérocèle ont des surfaces articulaires en forme de selle. Ce type de configuration est observé chez les tortues qui rétractent leur cou et chez les oiseaux, car il permet un mouvement de flexion latérale et verticale extensif sans étirer le cordon nerveux trop fortement ou le tordre autour de son grand axe.

Chez les chevaux, l’Arabe (race) peut avoir une vertèbre et une paire de côtes en moins. Cette anomalie disparaît chez les poulains qui sont le produit d’un Arabe et d’une autre race de cheval.

Vertèbres régionalesEdit

Les vertèbres sont définies par les régions de la colonne vertébrale dans lesquelles elles se trouvent, comme chez les humains. Les vertèbres cervicales sont celles de la région du cou. À l’exception des deux genres de paresseux (Choloepus et Bradypus) et du genre lamantin (Trichechus), tous les mammifères ont sept vertèbres cervicales. Chez d’autres vertébrés, le nombre de vertèbres cervicales peut aller d’une seule vertèbre chez les amphibiens à jusqu’à 25 chez les cygnes ou 76 chez le plésiosaure éteint Elasmosaurus. Les vertèbres dorsales vont du bas du cou au haut du bassin. Les vertèbres dorsales attachées aux côtes sont appelées vertèbres thoraciques, tandis que celles sans côtes sont appelées vertèbres lombaires. Les vertèbres sacrées sont celles de la région pelvienne et vont de une chez les amphibiens, à deux chez la plupart des oiseaux et des reptiles modernes, ou jusqu’à trois à cinq chez les mammifères. Lorsque plusieurs vertèbres sacrées sont fusionnées en une seule structure, cela s’appelle le sacrum. Le synsacrum est une structure fusionnée similaire trouvée chez les oiseaux qui est composée des vertèbres sacrée, lombaire et d’une partie des vertèbres thoraciques et caudales, ainsi que de la ceinture pelvienne. Les vertèbres caudales composent la queue, et les quelques derniers peuvent être fusionnés dans le pygostyle chez les oiseaux, ou dans le coccygien ou l’os de la queue chez les chimpanzés (et les humains).

Poissons et amphibiensEdit

Les vertèbres des poissons à nageoires lobes se composent de trois éléments osseux discrets. L’arc vertébral entoure la moelle épinière et est de forme largement similaire à celle trouvée chez la plupart des autres vertébrés. Juste sous l’arc se trouve un petit pleurocentrum en forme de plaque, qui protège la surface supérieure de la notocorde, et en dessous, un plus grand intercentrum en forme d’arc pour protéger le bord inférieur. Ces deux structures sont noyées dans une seule masse cylindrique de cartilage. Un arrangement similaire a été trouvé dans les Labyrinthodontes primitifs, mais dans la ligne évolutive qui a conduit aux reptiles (et donc aussi aux mammifères et aux oiseaux), l’intercentrum a été partiellement ou entièrement remplacé par un pleurocentrum élargi, qui à son tour est devenu le corps vertébral osseux. Chez la plupart des poissons à nageoires rayonnées, y compris tous les téléostéens, ces deux structures sont fusionnées avec et incorporées à l’intérieur d’un solide morceau d’os ressemblant superficiellement au corps vertébral des mammifères. Chez les amphibiens vivants, il y a simplement un morceau d’os cylindrique sous l’arc vertébral, sans trace des éléments séparés présents dans les premiers tétrapodes.

Chez les poissons cartilagineux, comme les requins, les vertèbres sont constituées de deux tubes cartilagineux. Le tube supérieur est formé à partir des arcades vertébrales, mais comprend également des structures cartilagineuses supplémentaires remplissant les interstices entre les vertèbres, et enfermant ainsi la moelle épinière dans une gaine essentiellement continue. Le tube inférieur entoure la notocorde et a une structure complexe, comprenant souvent plusieurs couches de calcification.

Les lamproies ont des arcs vertébraux, mais rien ne ressemble aux corps vertébraux trouvés chez tous les vertébrés supérieurs. Même les arcades sont discontinues, constituées de morceaux séparés de cartilage en forme d’arc autour de la moelle épinière dans la plupart des parties du corps, se changeant en longues bandes de cartilage au-dessus et au-dessous dans la région de la queue. Les myxines n’ont pas de véritable colonne vertébrale et ne sont donc pas correctement considérées comme des vertébrés, mais quelques minuscules arcs neuraux sont présents dans la queue.

Autres vertébrésModifier

La structure générale des vertèbres humaines est assez typique de celle trouvée chez les mammifères, les reptiles et les oiseaux. La forme du corps vertébral varie cependant quelque peu entre les différents groupes. Chez les mammifères, tels que les humains, il a généralement des surfaces supérieures et inférieures plates, tandis que chez les reptiles, la surface antérieure a généralement une cavité concave dans laquelle s’insère la face convexe élargie du corps vertébral suivant. Cependant, même ces modèles ne sont que des généralisations, et il peut y avoir une variation de la forme des vertèbres sur la longueur de la colonne vertébrale, même au sein d’une seule espèce. Certaines variations inhabituelles incluent les alvéoles en forme de selle entre les vertèbres cervicales des oiseaux et la présence d’un étroit canal creux descendant au centre des corps vertébraux des geckos et des tuataras, contenant un reste de notocorde.

Les reptiles conservent souvent les intercentres primitifs, qui sont présents sous forme de petits éléments osseux en forme de croissant entre les corps des vertèbres adjacentes; des structures similaires se trouvent souvent dans les vertèbres caudales des mammifères. Dans la queue, ceux-ci sont attachés à des os en forme de chevron appelés arcades hémales, qui se fixent sous la base de la colonne vertébrale et aident à soutenir la musculature. Ces derniers os sont probablement homologues des côtes ventrales des poissons. Le nombre de vertèbres dans les épines des reptiles est très variable, et peut être de plusieurs centaines chez certaines espèces de serpents.

Chez les oiseaux, il existe un nombre variable de vertèbres cervicales, qui forment souvent les seules véritablement flexibles partie de la colonne vertébrale. Les vertèbres thoraciques sont partiellement fusionnées, fournissant une attelle solide pour les ailes pendant le vol. Les vertèbres sacrées sont fusionnées avec les vertèbres lombaires, et certaines vertèbres thoraciques et caudales, pour former une seule structure, le synsacrum, qui est donc de plus grande longueur relative que le sacrum des mammifères. Chez les oiseaux vivants, les vertèbres caudales restantes sont fusionnées dans un autre os, le pygostyle, pour la fixation des plumes de la queue.

À part la queue, le nombre de vertèbres chez les mammifères est généralement assez constant. Il y a presque toujours sept vertèbres cervicales (les paresseux et les lamantins sont parmi les rares exceptions), suivis d’une vingtaine de vertèbres supplémentaires, réparties entre les formes thoracique et lombaire, selon le nombre de côtes. Il y a généralement trois à cinq vertèbres avec le sacrum, et n’importe quoi jusqu’à cinquante vertèbres caudales.

DinosaursEdit

La colonne vertébrale chez les dinosaures se compose du cervical (cou), dorsal (dos ), vertèbres sacrées (hanches) et caudales (queue). Les vertèbres de dinosaures saurischiens possèdent parfois des caractéristiques appelées pleurocoels, qui sont des dépressions creuses sur les parties latérales des vertèbres, perforées pour créer une entrée dans les chambres à air à l’intérieur des vertèbres, ce qui a servi à réduire le poids de ces os sans sacrifier la force. Ces pleurocoels étaient remplis de sacs aériens, ce qui aurait encore diminué le poids. Chez les dinosaures sauropodes, les plus grands vertébrés terrestres connus, les pleurocèles et les sacs aériens peuvent avoir réduit le poids de l’animal de plus d’une tonne dans certains cas, une adaptation évolutive pratique chez les animaux qui ont atteint plus de 30 mètres de longueur. Dans de nombreux hadrosaures et théropodes dinosaures, les vertèbres caudales étaient renforcées par des tendons ossifiés. La présence d’au moins trois vertèbres sacrées, en association avec les os de la hanche, est l’une des caractéristiques déterminantes des dinosaures. Le condyle occipital est une structure sur la partie postérieure d’un dinosaure  » s crâne qui s’articule avec la première vertèbre cervicale.