Présentation

Herbivores, carnivores, omnivores, les régimes alimentaires sont diversifiés mais doivent couvrir les besoins nutritionnels des organismes. Les aliments avalés doivent être découpés en nutriments qui vont passer la barrière intestinale.

La bouche est l’orifice par lequel les aliments entrent dans le corps des vertébrés. Tandis que certains animaux se servent de leur bouche pour prélever les aliments directement, d’autres se servent de leurs appendices pour porter la nourriture jusqu’à leur bouche.

Les vertébrés peuvent avoir différents régimes alimentaires. Ils varient par exemple en fonction de leur milieu de vie ou encore de leur position dans la chaîne alimentaire.

Une fois dans la bouche, les aliments sont broyés et déchiquetés en de petits morceaux par les dents. La forme de leur bouche ainsi que la forme de leurs dents est adaptée au type d’alimentation de l’animal.

Les omnivores, ceux qui mangent de tout comme les humains, possèdent des incisives, des canines, des prémolaires et des molaires. Les carnivores, qui ont une alimentation principalement à base de viande, ont des canines développées : les crocs. Au contraire, les vertébrés ne mangeant pas de viande (comme la souris, la vache ou le cheval) n’ont pas de canines. Les baleines n’ont pas de dents, elles filtrent le plancton de l’eau de mer à l’aide de fanons.

Selon la dureté des aliments, les dents s’usent (molaire d’éléphant) ou se renouvellent en poussant sans arrêt (rongeur).

Les aliments mâchés associés à la salive forment le bol alimentaire. Il est dégluti dans l’œsophage et arrive dans l’estomac. Il est alors brassé et découpé par des enzymes digestives.

Les vaches ne sont pas des herbivores !

Les vaches ne sont pas des herbivores, mais elles mangent de l’herbe. Le bol alimentaire revient de l’estomac de la vache dans la bouche où il est de nouveau mastiqué : on parle alors de ruminants. La cellulose est digérée par des microorganismes présents dans l’estomac. L’estomac de la vache est divisé en plusieurs poches : la panse, le bonnet, le feuillet, la caillette. La cellulose est transformée en molécules plus simples qui passent dans le sang. Certains microorganismes sont également digérés.

Le ventre, un second cerveau ?

Dans le tube digestif des mammifères (comme dans celui de la plupart des animaux) vivent des microorganismes, essentiellement des bactéries et des archées ou archaea. Ces microorganismes forment le microbiote : ils vivent en symbiose avec nous. Notons qu’il y a autant de bactéries dans notre tube digestif que de cellules humaines dans notre organisme. Il a été montré que ces bactéries influencent différents aspects de leur hôte, comme le métabolisme. Par exemple, il est possible d’assimiler plus ou moins bien des aliments ou encore de favoriser le stockage, ce qui aurait des conséquences sur la prise ou non de poids. Le microbiote influence également le comportement. Ainsi, des souris sans microbiote ne connaissent pas la peur !

Les vertébrés sont des animaux hétérotrophes. Cela signifie qu’ils trouvent tous les éléments (nutriments et vitamines) nécessaires au bon fonctionnement de leurs cellules dans leurs aliments.

Le processus de digestion permet d’obtenir ces nutriments et vitamines, qui par leur très petite taille, peuvent diffuser au travers de la paroi de l’intestin grêle pour atteindre le système sanguin. Par le biais du sang, ces éléments sont distribués aux organes dans l’ensemble du corps.

La dégradation des aliments en nutriments ne se fait pas au même niveau du tube digestif et ne mobilise pas les mêmes enzymes : les protéines sont dégradées par des protéases, les lipides par des lipases, l’amidon par les amylases. Le foie libère de la bile qui va émulsionner les lipides pour faciliter leur digestion.

La muqueuse de l’intestin est formée de cellules spécifiques (entérocytes) qui permettent aux nutriments de passer de la lumière de l’intestin dans l’organisme. Ces entérocytes forment un épithélium très replié, les entérocytes ont également une très grande surface de cellule par des replis de leur membrane. Les microvillosités sont richement irriguées. C’est une surface d’échange respectant la loi de Fick.

Les aliments sont composés majoritairement de carbone, d’azote, d’hydrogène et d’oxygène. La respiration permet d’éliminer une partie de ces éléments sous la forme de dioxyde de carbone (CO₂) et d’eau (H₂O) durant la respiration.

L’azote est quant à lui éliminé sous une forme adaptée au milieu de vie. Ainsi, pour les animaux à mode de vie aquatique comme les poissons ou les têtards d‘amphibien, il est éliminé sous forme d’ammoniac. C’est une molécule qui se dissout dans l’eau.

Il l’est sous la forme d’urée pour les vertébrés terrestres ou encore de cristaux d’urate pour les oiseaux.

L’azote est toxique pour l’organisme et ne peut donc pas s’accumuler. Il est cependant soluble dans l’eau et s’élimine donc par ce biais.

Par contre l’urée peut se concentrer dans le sang. Lorsque la dose est suffisamment élevée, il s’accumule dans les articulations, causant une maladie appelée la goutte. Les reins jouent alors le rôle de filtre du sang.

Le sang arrive par des artérioles au niveau des glomérules et passe dans des capillaires dont la paroi est percée de nombreuses ouvertures. Les capillaires se trouvent au niveau de chaque unité du rein : le nephron. Les molécules diffusent du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré (on parle d’osmose). Le sang épuré repart par des veinules. Le filtrat contenu dans le nephron s’appelle l’urine primaire. Puis l’urine primaire, tout au long du nephron, va subir des concentrations (enrichissement en ions, appauvrissement en eau, …) ou des dilutions. L’urine passe dans les tubes collecteurs qui se rejoignent dans les uretères. Les deux uretères se rejoignent au niveau de la vessie, organe de stockage de l’urine.

Si la soif se fait sentir, la réabsorption de l’eau est augmentée et l’urine sera plus concentrée. Les animaux peuvent plus ou moins diluer leur urine. Cette différence s’observe dans leur anatomie. Les reins dont les nephrons sont les plus longs, concentrent plus l’urine que ceux dont les nephrons sont courts. Par exemple, la loutre, qui vit dans l’eau douce, a une urine très diluée. L’eau n’est pas un facteur limitant dans son milieu de vie. À l’inverse, la baleine, qui vit dans de l’eau salée (plus concentrée que son milieu intérieur) a le risque de se déshydrater dans l’eau. Ses reins ont des nephrons très longs et son urine est très concentrée.