Qu’est-ce que la céphalisation ? Définition et exemples

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En biologie, et plus précisément en zoologie, la céphalisation est un processus évolutif qui tend à concentrer la majeure partie du système nerveux, de la bouche et des organes sensoriels d’un animal à symétrie bilatérale à une extrémité du corps .

En termes plus simples, cela fait référence à l’apparence évolutive d’une tête où la majeure partie du système nerveux est concentrée et centralisée sous la forme d’un cerveau, et qui contient également la bouche, les yeux, le nez et d’autres organes sensoriels importants pour la survie.

La plupart des organismes à symétrie bilatérale ont une extrémité antérieure et une extrémité postérieure. Le premier se distingue précisément par la présence de la tête et parce qu’il pointe vers la direction de déplacement ou de locomotion privilégiée.

La céphalisation offre une série d’avantages évolutifs qui sont particulièrement importants pour les animaux qui jouissent d’une bonne mobilité, mais qui ne sont pas si importants pour certaines espèces qui ne bougent pas, ou pour celles qui peuvent se déplacer indistinctement dans n’importe quelle direction.

Ces avantages ont fait de la céphalisation l’une des tendances évolutives les plus marquées et les plus répandues dans une grande diversité d’espèces animales.

Avantages de la céphalisation

développement d’un cerveau

L’un des avantages les plus importants de la céphalisation est qu’elle conduit à la concentration du système nerveux dans un seul organe, c’est-à-dire le cerveau. En concentrant tout le système nerveux en un seul endroit, les impulsions nerveuses doivent parcourir moins de distance, ce qui rend le traitement des stimuli des organes sensoriels et la production de réponses beaucoup plus rapides et plus efficaces.

la céphalisation a permis le développement du cerveau

Des réseaux de neurones beaucoup plus complexes sont également créés, donnant lieu à l’intelligence caractéristique des vertébrés et d’autres animaux.

Une plus grande efficacité dans l’obtention de nourriture

Le fait que le cerveau, les organes sensoriels et la bouche soient concentrés au même endroit aide les animaux à analyser leur environnement pour la nourriture de manière plus efficace et efficiente, ce qui représente un net avantage évolutif. Par exemple, les moustaches ou les vibrisses des chats les aident à détecter les proies dans l’obscurité lorsqu’ils sont très proches et ne peuvent pas les voir.

Les animaux céphalisés ont plus de facilité à se nourrir

Améliore le ciblage et le défilement directionnel

L’une des caractéristiques des animaux à symétrie bilatérale est qu’ils se déplacent « vers l’avant », dans la direction du plan de symétrie. La présence d’une tête avec la plupart des organes sensoriels dans la région antérieure donne aux animaux une vision plus claire de l’endroit où ils vont.

La céphalisation améliore l'orientation et le déplacement directionnel

Céphalisation pendant la grossesse

La céphalisation est un processus tellement ancré dans notre génome que le processus de formation du système nerveux central pendant la grossesse commence très tôt, à peine deux semaines après la conception. C’est l’une des premières tendances de développement et l’une des plus faciles à détecter dans l’embryon en développement.

Exemples de céphalisation

Il existe d’innombrables exemples d’espèces animales qui ont développé des têtes au cours de milliers et de milliers d’années d’évolution, et elles appartiennent à des lignées très variées, comme présenté ci-dessous :

céphalisation des arthropodes

Les arthropodes sont des invertébrés qui comprennent des insectes, des arachnides, des myriapodes et des crustacés. La céphalisation chez ces animaux s’est produite par l’incorporation progressive de segments de tronc vers la région de la tête, ce qui impliquait le développement de bouches plus efficaces lors de l’obtention de nourriture. Chez les arthropodes, les insectes ont un haut degré de céphalisation et une tête bien marquée, avec un cerveau composé de la fusion de trois ganglions.

Les fourmis et autres insectes ont un haut degré de céphalisation

Céphalisation des céphalopodes

Les mollusques céphalopodes sont un autre exemple d’invertébrés à haut degré de céphalisation. Ils comprennent des pieuvres et des calmars et possèdent le système nerveux le plus complexe et le plus évolué de tous les invertébrés, avec un rapport de masse cerveau-corps comparable à celui des vertébrés endothermiques. Par conséquent, ces animaux marins comptent parmi les plus intelligents de l’océan.

Comme son nom l'indique, les céphalopodes sont essentiellement une tête avec des jambes.  Ils sont un exemple clair de céphalisation.

céphalisation des vertébrés

Les vertébrés sont le groupe d’animaux qui comprend ceux qui ont le plus haut degré de céphalisation et les systèmes nerveux et sensoriels les plus complexes et spécialisés. En plus des humains et d’autres mammifères, il comprend des oiseaux, des reptiles, des amphibiens et des poissons. La céphalisation chez ces animaux se caractérise par le développement de grands cerveaux lobaires, avec un nombre immense d’interconnexions nerveuses qui les rendent capables de traiter très rapidement une grande quantité d’informations.

Presque tous les vertébrés, des plus petits serpents aux plus grands mammifères, y compris les humains, sont céphalés.  Les vertébrés sont les membres les plus intelligents du règne animal.

Cependant, il convient de noter que tous les vertébrés n’ont pas le même degré de céphalisation. En fait, il existe une espèce de poisson appelée amphioxus ou poisson lancette ( Branchiostoma lanceolatum ), naturellement un vertébré, mais avec très peu de céphalisation et une « tête » presque impossible à distinguer de la queue. Cependant, c’est plus l’exception que la règle.

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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