Introduction : espèce, spéciation et nomenclature zoologique

La faunistique est la branche de la biologie qui étudie la diversité et la systématique des animaux. Avant d'aborder les embranchements un par un, il faut maîtriser trois notions de base : l'espèce, unité fondamentale de la classification, la spéciation, qui explique l'apparition de nouvelles espèces, et la nomenclature zoologique, qui fixe les règles de dénomination. Ces définitions ouvrent presque tous les examens de Faunistique S4.

1. Faunistique, systématique et taxonomie

La systématique est la science qui identifie, décrit et classe les êtres vivants. Elle comporte trois volets : identifier les espèces (préciser leur biologie, leur écologie, leurs caractères), leur donner un nom (c'est la taxonomie, qui définit les taxons et les rangs) et décrire les relations évolutives qui les unissent. La systématique classique reposait sur les ressemblances morphologiques externes ; la systématique moderne (classification phylogénétique) regroupe les animaux selon leurs liens de parenté et répond à la question « qui est proche de qui ? » et non plus « qui ressemble à qui ? ».

Plusieurs disciplines alimentent aujourd'hui la systématique : l'anatomie comparée (structures homologues entre espèces), l'embryologie comparée (étapes du développement : feuillets, devenir du blastopore), la cytologie comparée (organites, nombre de chromosomes) et la biochimie comparée (séquences de protéines, d'ADN et d'ARN). Plus le degré de similitude entre deux espèces est élevé à ces différents niveaux, plus elles sont systématiquement proches. On estime à environ 8,7 millions le nombre d'espèces vivant sur Terre, dont à peine 1,2 million ont été décrites et cataloguées.

2. La notion d'espèce

L'espèce est l'unité de base de la classification. La définition la plus utilisée, dite définition biologique (Ernst Mayr), la présente comme un groupe d'individus qui se ressemblent, qui sont interféconds dans les conditions naturelles et dont la descendance est viable et fertile. Trois critères sont donc à retenir : la ressemblance (morphologique, physiologique, comportementale), l'interfécondité et la fertilité des descendants. L'espèce est ainsi la plus grande unité de population au sein de laquelle le flux génétique est possible ; ses membres sont génétiquement isolés des autres ensembles équivalents.

Cette définition a ses limites. Le mulet, issu du croisement de l'âne et de la jument, est viable mais stérile : l'âne et le cheval restent deux espèces distinctes. Elle ne s'applique pas non plus aux organismes à reproduction strictement asexuée ni aux fossiles, pour lesquels on utilise des critères morphologiques. Il faut distinguer l'espèce de la population, ensemble d'individus d'une même espèce vivant à un moment donné dans un espace donné et se reproduisant entre eux.

3. La spéciation

La spéciation est le processus évolutif par lequel une population se scinde en deux ou plusieurs espèces nouvelles. Le scénario le plus fréquent est la spéciation allopatrique : un isolement géographique (montagne, bras de mer, désert) coupe une population en deux ; chaque sous-population évolue séparément sous l'effet des mutations, de la sélection naturelle et de la dérive génétique, jusqu'à ce qu'un isolement reproducteur s'installe. Si les deux groupes se retrouvent en contact, ils ne peuvent plus se croiser : ce sont deux espèces. Dans la spéciation sympatrique, l'isolement apparaît sans barrière géographique (changement de niche écologique, polyploïdie, décalage des périodes de reproduction).

Les barrières reproductives sont dites prézygotiques lorsqu'elles empêchent la fécondation (isolement écologique, temporel, comportemental, mécanique, gamétique) et postzygotiques lorsqu'elles agissent après (hybrides non viables ou stériles). L'ensemble des espèces issues d'un ancêtre commun se représente sous forme d'arbre phylogénétique, où le temps et l'accumulation des différences se lisent le long des branches.

4. La nomenclature zoologique

La nomenclature zoologique est l'ensemble des règles permettant de nommer les taxons animaux ; elle est fixée par la Commission internationale de nomenclature zoologique (CINZ) dans un code régulièrement révisé. Le point de départ officiel est la 10^e édition du Systema Naturae de Carl von Linné (1758), père de la nomenclature binomiale. Chaque espèce porte un nom en deux mots latins ou latinisés : le nom de genre, avec une majuscule, suivi de l'épithète spécifique, en minuscule, le tout en italique ; on ajoute le nom de l'auteur et l'année de la description, par exemple Canis lupus Linnaeus, 1758.

Deux règles sont fondamentales : la règle de priorité (le nom valide est le plus ancien publié conformément au code) et l'unicité (un même nom ne peut désigner deux taxons animaux différents). Les rangs hiérarchiques obligatoires sont, du plus large au plus étroit : règne, embranchement (phylum), classe, ordre, famille, genre, espèce ; on y intercale des sous-rangs (sous-embranchement, sous-classe, super-ordre…). Les noms de famille se terminent par -idae (Canidae) et ceux de sous-famille par -inae. Une sous-espèce s'écrit avec un troisième terme (nomenclature trinominale).

5. Les grandes divisions du règne animal

Le règne animal se divise classiquement en deux sous-règnes : les Protozoaires, unicellulaires, et les Métazoaires, pluricellulaires. Les Métazoaires sont eux-mêmes répartis selon le nombre de feuillets embryonnaires (diploblastiques, triploblastiques), la présence d'un cœlome et le devenir du blastopore, critères détaillés au chapitre suivant. Les principaux embranchements au programme sont les Spongiaires, les Cnidaires, les Plathelminthes, les Némathelminthes, les Annélides, les Mollusques, les Arthropodes, les Échinodermes et les Cordés. Les Arthropodes regroupent à eux seuls plus des trois quarts des espèces animales décrites.