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EVOLUTION DENTAIRE
Chez les Mammifères :
fossiles et actuels
Jean-François LHOMMEJuin 2009
DEROULE DE L’EXPOSE
Qu’est-ce qu’un mammifère ?
Définition d’une dent
Constitution des dents
Particularités
Détail des dents
Formule dentaire
Croissance des dents
Fonctions des dents
Evolution des molaires
Crêtes dentaire
Type dentaire
Annecdotes
Lexique
Les dents en paléontologie
Cas concret l’évolution des équidés
1)
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Qu’est ce qu’un Mammifère ?
C’est un animal vertébré ayant les caractéristiques suivantes :
+ sang chaud (endotherme)
+ qui allaite ces petits
+ généralement couvert de poils (excepté les cétacés et les pangolins)
+ dents différenciées et adaptées à son régime alimentaire
+ mode de reproduction qui est généralement placentaire ou marsupial avec une exception pour les monotrèmes (ponte d’œufs) :
+ Le dentaire est constitué d’un seul os
+ L’oreille interne est rattachée à l’os dentaire
Quelques rappels sur la classe Mammalia
Ces animaux sont apparus durant le Permo-Trias, dont la lignée exacte reste pourle moment assez floue et complexe à situer exactement, suivant la définition et lescritères que l’on applique au terme de Mammifères.
Longtemps confinés à des niches écologiques restreintes et de taille modestes, sous la dominance des grands reptiles de l’Ere Secondaire (Dinosaures et autres reptiles marins, et aériens)
Au début du Tertiaire suite à la disparition des grands reptiles, ils prennent leur essorset deviennent vite la classe dominante, en conquérant tous les milieux laissés videspar les reptiles.
D’abord confinés aux milieu, continentaux, dès l’Eocène, apparaissent les premiersreprésentants des ancêtres des Cétacés, appuyant ainsi leur règne sur les mers etocéans.
Aujourd’hui bien qu’ayant un nombre d’espèces restreint par rapport à d’autres classesd’animaux, ce sont les seuls qui occupent l’ensemble des niches écologiques :
De nombreuses adaptations sont apparues, depuis les premiers mammifèresen fonction du milieu, du climat, et de diverses contraintes environnementales.
La dentition est généralement adaptés suivant l’ordre auxquels appartient l’individu et montreainsi de nombreuses particularités propres aux mammifères.
Mammifères placentaires
Rongeurs
Cétacés
Proboscidiens
Carnivores
Chiroptères
Artiodactyles
MAMMIFERES MONOTREMES
(echindé et ornithorynque pondant des œufs pour ces derniers).
echindé ornithorhynque
MAMMIFERES MARSUPIAUX
sarigue
diable de Tasmanie
opossum(Amérique du Nord)
Kangourou roux(Australie)
Marganucodon10 a 12 cm
TriasPays de Galles
Mammifère Triassique
Megazostrodon10 a 12 cm
Jurassique inférieurAfrique du Sud
dent triconodonte
Mammifères Jurassique
Henkelotherium 10 a 12 cm
Jurassique supérieurPortugal
dent triconodonte
EomaiaCrétacé inférieurLiaoning (Chine)dent tricupsidé
Mammifères Crétacé
DEFINITION
DES DENTS
ET VOCABULAIRE
Une dent est un organe enveloppé d'os, dur, blanchâtre, généralement composé :
1) d'une couronne libre
2) d'une ou plusieurs racines implantées dans la cavité buccale, plus particulièrement dans l'os alvéolaire des os maxillaires ou mandibulaires.
destiné notamment à couper et à broyer les aliments avant l’ingestion.
DEFINITION D’UNE DENT
Maxillaire = mâchoire supérieure (rattachée au crâne)
et
Mandibule = mâchoire inférieure
CONSTITUTION
DES
DENTS
La dent est constituée d'une matière poreuse très dense appelée ivoire.
La couronne est recouverte d'une couche d'émail, la racine s'emboîtedans l'alvéole de la mâchoire.
Le cément entoure le collet et cimente la dent à l'alvéole, chez les dentscomplexes il s'insinue dans les replis dentaires.
Carnivore Ruminant Rongeur
Implantation de la dent
Les dents sont implantées dans les alvéoles de la mâchoire, par le biais d’une ouplusieurs racines, suivant le type de dents :
+ Une racine unique pour les incisives et les canines
+ Deux racines ou plus pour les prémolaires et les molaires
Incisive Canine
Prémolaire
Molaire
Positionnement des dents :
Les dents sont implantées sur des demi-mâchoire inférieure et supérieure.
On parle alors de côté.
gauche droit
Pour la dentition de lait on a la formule suivante :
Inférieure 3 :
3 J + 1 Dc + 4 D
Supérieure 3 :
3 J + 1 Dc + 4 D
Liste des abréviations de la dentition lactéaleListe des abréviations de la dentition lactéale
J = Incisive de lait
Dc = Canine de lait
D = Prémolaire de lait
Chez les mammifères ayant une dentition Hétérodonte il existe une dentition de lait (que l’on nomme déciduale ou lactéale) remplacée par une dentition définitive.
Seuls les mammifères possèdent des dents jouant un rôle particulier, les autresgroupes de vertébrés ont pour la plupart (à quelques exceptions prêt) des dentsne jouant pas de rôle spécifique (agripage, déchiquetage, broyage).
Exemple :
Chez les crocodiles, les dents sur un même individu n’ont pas de forme spécifiqueselles ont toutes une forme conique et ronde à la base, utilisées pour attraper soitun poisson, soit un animal terrestre.
Une différence existe bien d’une espèce à l’autre, mais pas au sein d’un seul individus comme c’est le cas chez les mammifères, avec des dents spécialisées :
Incisives, Canines, Prémolaires, et Molaires.
Les dents de mammifères dans le règne animal
C’est l’organe qui se conserve le mieux dans les sédiment par la nature de celle-ci(robustesse, petite taille).
Cette conservation est nettement appréciable dans l’étude des faunes de mammifères,les dents et plus principalement les prémolaires et les molaires permettant d’obtenirun grand nombre de paramètres sur l’animal :
+ son régime alimentaire et donc son mode de vie, prédateurs ou proies+ son groupe taxinomique et phylogénétique,+ parfois son état de santé+ son âge
Les autres parties dont les os, poils, ne se conservant que rarement (légèreté, porosité, taille plus importante) en se désagrégeant ou n’étant pas assezcaractéristique d’un groupe particulier.
PARTICULARITES
DETAIL DES DENTS
Comme nous l’avons vu les mammifères ont un assez large panel de dents, ayant des fonctions particulières plus importants que les autres groupes de
vertébrés.
Nous allons détailler les différents types de dents et leurs rôle respectif.
LES DIFFERENTES DENTS
Incisives
Canines
Prémolaires
Molaires
Que l’on nomme I
Que l’on nomme C
Que l’on nomme P
Que l’on nomme M
Racine complexe
Racine simple
Schéma d’une mâchoire inférieure (Carnivora)positionnement des dents sur celle-ci
INCISIVES
Rôle et nombres
Que l’on nomme en abrégé I
Entre 2 et 3 par côté
Chez l’homme est sont au nombre dedeux par côté, et en tout 8.
Dans une formule dentaire complète elle sont :
de trois par demie mâchoire
Elles servent à couper ou trancher les aliments
Chez les Proboscidiens (éléphants), la défense est l’allongement de l’Incisive
CANINES
Rôle et nombres
Ce sont des dents surtout présentent chez les animaux à régime alimentaire carnivore ou omnivore.
Lorsque ces dents sont absentes entre les incisives et les prémolaires, on parle dediastème ou de barre pour signifier un vide, ex.: Rongeurs et sont alors situéesentre les incisives et les molaires, en temps normal elles sont entre les incisiveset les prémolaires.
Arrachage de la nourriture
Que l’on nomme en abrégé C
Groupe ayant des canines développées :
Lion, Tigre, Lynx, Chat, Chien, Loup (Carnivores) et Ours, Singes, Humains, Cochons (Omnivores)
CANINES
Que l’on nomme C
Dans une formule dentaire complète elle sont :
Une par demie mâchoire
La tradition fantastique attribue des dent pointues aux vampires pour sucer le sang.
Elles sont absentes chez la plupart des espèces herbivores.
Elles servent à arracher la nourriture chez les carnivores (par exemple les chats).
On les appelle parfois les crocs.
Les canines tirent leur nom du mot latin : canis = le chien.
Exception chez les Talpidae (Insectivores) qui possèdent deux racines.
Crâne de rongeur montrant un diastème (absence de plusieurs prémolaires entre les molaires et les incisives)
PREMOLAIRES
Rôle et nombres
Dans une formule dentaire complète elle sont :
Au nombre de 4 par demi-mâchoires, elles ont pour fonction de préparer lesaliments avant d'arriver aux molaires.
Que l’on nomme en abrégé P
Entre 1 et 4 suivantles genres et espèces
Effectuer un pré écrasementdes aliments
MOLAIRES
Rôle et nombres
Que l’on nomme en abrégé M
Dans une formule dentaire complète elle sont :
de trois chez les placentaires et de quatre chez les marsupiaux
Elles servent à écraser la nourriture, notamment les graines..
En latin mola = meule
Le dessin de la surface occlusale de leur couronne varie suivant le régimealimentaire et les mouvements prédominants de la mandibule.
Il serait « l’effet d’une réaction à l’excitation fonctionnelle se produisant aucours des générations successives » (R. Anthony, 1935).
MOLAIRES
Molaire supérieured’un Suidae d’Anjou
(bunodonte)
Pseudarctos bavaricus(Contres, 41)
sécodonteQue l’on nomme M
Carnivore sécodonte Omnivore bunodonte
dents de Carnivores :
Les dents carnassières sont destinées à "déchirer" la viande.
Elles sont notamment une des caractéristiques de l'ordre des Carnivora et desCreodonta où la dernière prémolaire supérieure (P4) et la première molaireinférieure m1 forment une paire de dents carnassières.
En systématique les CarnivoresCarnivores sont différenciés des CréodontesCréodontes, par l’emplacementfixe des dents carnassières (p4 / m1).
Les autres caractères différenciant les Créodontes, sont leur cerveau plus lissedes griffes bifides, une tête plus allongée, un corps moins bien articulé que lescarnivores, cet ordre s’est éteint au Miocène.
mâchoire cheval
Chez certains mammifères, les prémolairesmarquent une tendance d’élargissement etainsi adopter la forme des molaires.
On parle alors de processus de molarisation.
Un cas typique les Chevaux, qui se nourrissantd’herbacés riches en silice, permette de répartirl’usure et la surface masticatrice sur l’ensembledes dents (Prémolaires et Molaires).
Supérieure Inférieure
Lorsque les dents sont différenciées, la dentition est dite hétérodonte.
Parfois comme chez les Cétacés ou les Édentés, les dents sont toutessemblables la dentition est alors dite isodonte.
isodonte
hétérodonte
Chez les Isodontes la dentition de lait ne se montre pas (édentés), ou elle est persistante par suite de l'atrophie de la deuxième dentition (Cétacés).
Le nombre de dents est variable chez les Isodontes et peut atteindre par exemplele nombre de 240 dents chez les Dauphins.
Une molaire de Bœuf est :
Hypsodonte
Quadrituberculée
Sélénodonte
En résumé une molaire se définit par trois caractères types.
Exemple :
Croissance continue et haute
Quatre crêtes
Les crêtes ont une forme de lune
Caractéristiques d’une dent
FORMULE DENTAIRE
Chez les mammifères Placentaires (Euthériens), les plus anciens, la formule dentairenormale est la suivante comportant au total :
44 dents (Exemple le porc domestique)
I3 + C1 + P4 + M3
i3 + c1 + p4 + m3
X 2
X 2
demie-mâchoiresupérieure
demie-mâchoireinférieure
11 dents
11 dents
22 dents
22 dents
44
Cependant chez la plupart des mammifères fossiles ou actuels, cette formule maximumn’est pas atteinte, et est bien souvent nettement inférieure :
Exemple :
32 chez les humains en comptant les dents de sagesse (3ème molaire), 28 pour lesindividus ne les ayant pas développées.
Incisive 2 + Canine 1 + Prémolaire 3 + Molaire 2 : x 4 demie mâchoires = 32 dents
I3 + C1 + P4 + M4
i3 + c1 + p4 + m4
X 2
X 2
demie-mâchoiresupérieure
demie-mâchoireinférieure
12 dents
12 dents
24 dents
24 dents
48
l’exception qui confirme la règle :
Les marsupiaux (sous-classe) qui possèdent quatre molaires au lieu de trois chezles placentaires.
M4 M3 M2 M1
CROISSANCE
DES
DENTS
3) Dents à croissance continue
1) Dents à croissance limitée : Brachyodonte
2) Dents à croissance prolongée : Hypsodonte
Importante évolution des dents :
les mammifères plus évolués possèdent un type de molaire dit
« tribosphénique » (de tri = trois (3 pointes))
2
Ce qui permet le broyage d’aliments, et plus uniquement de les cisailler, commec’était auparavant le cas chez les premiers mammifères.
1
3
Un autre point est l'évolution d'un émail plus résistant dit "émail décussé" (formé de plusieurs couches de fibres entrecroisées au lieu d'une unique couchede fibres radiales) chez tous les grands mammifères paléocènes et chez les rongeurs.
Importante évolution des dents :
Un autre point est l'évolution d'un émail plus résistant dit "émail décussé"
Ce dernier est formé de plusieurs couches de fibres entrecroisées
au lieu d'une unique couche pour les fibres radiales
On retrouve ce modèle dentaire, chez tous les grands mammifères paléocènes et chez les rongeurs.
Taille des dents
Les dents inférieures et supérieures se distinguent par leur taille.
Les supérieures étant plus grosses et plus carrées que les dents inférieures ayantune forme plus rectangulaire et étroite.
Les dents supérieures profitant peux être d’un effet de puissance de pression lié au poids du crâne (plus lourd) que la mâchoire inférieure.
FONCTION DES DENTS
Fonction des dents (1/3) :
La fonction la plus évidente est liée à l’alimentation, elle peux cependant jouer d’autres rôle :
+ Attribut sexuel (chez certains Cervidae ou Tragulidae) on parle aussi de dimorphismesexuel lorsque les dents des mâles plus grandes et qui sont aussi présentent chez lesfemelles.
Chez les chevrotains (ruminant sans bois) aquatiques, les mâles disposent de canines supérieures saillantes, alors qu’elles sont minimes chez les femelles.
Canine supérieure
Fonction des dents (2/3)
+ Outil
Exemple :
1) Défenses d’éléphants : Incisives utilisée pour déterrer ou faire tomber des végétaux
2) Morse se servant de leur défense pour monter sur la banquise et dénicher ses proies.
Fonction des dents (3/3)
+ Arme
Exemple :
Tigre à dents de sabre
Théorie de la fusion dentairethéorie édifiée dans la seconde moitié du XIXe siècleen France Gaudry (1878) en Allemagne Giebel (1855)
et Röse (1891)
EVOLUTION DES MOLAIRES
Différents stade évolutif des molaires
Protodonte Triconodonte Trituberculaire Quadrituberculaire
Molaires protodontes à une seulepointe, tubercule unique.
Vue occlusale
Stade Protodonte
Vue occlusale
Stade Triconodonte
Molaires triconodontes à trois tubercules alignés.
Vue occlusale
Stade Trituberculaire
Trois tubercules en triangle
Vue occlusale
Quadrituberculaire
Apparition du talonide
Quatre tubercules avecdéveloppement du talonide
CRÊTES DENTAIRE
Comme dans toute science, un vocabulaire spécifique est indispensable pours’exprimer et se comprendre.
Cette terminologie sert à aborder le problème de description et de détermination.
Trigone, Protocone, Métacone = Tout ce qui se termine par ONE est un vocabulaire lié aux dents supérieures
Trigonide, Protoconide,Métaconide = Tout ce qui se termine IDE est un vocabulaire lié aux dents inférieures
Les premières dents de mammifères sont simples, une seule crête, et l’émailest peu évolué (émail primitif).
Un émail plus évolué apparaîtra au Paléocène (émail décussé).
L’évolution des molaires va s’effectuer par l’accroissement de taille, d’abordmono cuspide, elles vont avoir tendance à s’élargir pour former le trigone (molairesupérieure), et le trigonide (molaire inférieure).
pour occuper le maximum d’espace (surface masticatrice), par l’ajout progressif de crêtes, puis d’un talon (molaire supérieure), et talonide (molaire inférieure), pour occuper une surface masticatrice plus large.
Seuls les Multituberculés (groupe éteint Trias - Paléocène), ne possèdaient pas demolaires supérieures trituberculées.
Molaire supérieure
Molaire inférieure
Molaire supérieureps = parastyle - pa = paracône - p = paraconule
pr = protocône - ml = métaconule - me = métacônems = métastyle - h = hypocône
Molaire inférieurepa = paraconide - pr = protoconide - me = metaconideh = hypoconide - en = entoconide - hyd = hypoconulide
TYPE DENTAIRE
Type bunodonteomnivore ou frugivore
(Suidae, Primates)
Molaires chez les Chimpanzés, de type Bunodontes
Ici il s'agit d'une mâchoire supérieure droite P3 à M3
Type sécodonte
Mâchoire supérieure gauche de Chien
de Secos en Grec = cloison
Type lophodonte
Lophos = aigrette
Type Sélénodonte(régime c)
Sélénodonte de Sélène = Lune
Cervus elaphus(Cerf elaphe)
TYPES INTERMEDIAIRES
Type Bunosélénodonte(régime Carnivore)
La bunosélénodontie(Famille des Dacrytheriidae) correspond à un grade adaptatif préfigurant la sélénodontie.
Cette sélénodontie, caractérisée par la développement de crêtes allongées sur les tubercules, s’applique à des animauxplus franchement folivores ou se nourrissant de denrées de nature plus fibreuse.
Type Lopho bunodonte(régime Herbivore)
Type Lopho sélénodonte(régime Herbivore)
Equidae Genre : Anchitherium
TYPE DE DENTITION
PAR ORDRE
Périssodactyles
Artiodactyles
Rongeurs
Lagomorphes
Chiroptères
Carnivores
Primates
Proboscidiens
Insectivores
Xenarthes
Pholidotes
CetaceaMysticeti (fanons)
Odotonceti (dents) orques, dauphin
ORDRE
lion, ours, tigre, chat, chien
chauves-souris
lapin, lièvre
rat, souris, castor, ragondin
cochon, vache, bison
chevaux, tapirs, rhinocéros
gorille, chimpanzé, homme
éléphant, daman
hérisson, musaraigne
pangolin
paresseux
baleines
SOUS-ORDRE EXEMPLE D’ANIMAUX Type de dents
Sécodonte
Triconodonte
Lophodonte
Lophodonte
Sélénodonte etbunodontes
Lophodonte
Lophodonte
Bunodonte
Lophodonte
Lame cornée
Unicupsidée
Différents types dentaires chezles mammifères réparti par Ordre
LES DENTS
EN
PALEONTOLOGIE
Les Marsupiaux :
Formule dentaire particulière, qui possèdent une quatrième molaire(unique dans la classe des Mammifères).
Petite histoire :
En 1805 Georges Cuvier, observant un squelette quasi complet provenant des exploitations de gypse de la butte Montmartre, compris que le squelette de l’animal qu’ilavait entre les mains était une Sarigue (groupe qu’il avait auparavant étudié sur desspécimens actuels provenant d’Amérique du Nord) et sur lequel est présent quatre molairesunique dans la classe des Mammifères.
Afin de démontrer la véracité des dires à ses collègues de l’époque, il entrepris un dégagementdevant eux, du plastron afin d’y trouver les Os Marsupiaux (OM).
L’expérience réussit, ainsi naquit ce jour l’anatomie comparée ! à Paris (France).
Squelette de Sarigue étudiée par Georges Cuvier(spécimen trouvé à Montmartre, Paris)
CAS CONCRET
L’EVOLUTION DES EQUIDES
Cette évolution s’opère sur trois axes :
1) Augmentation de taille2) Membres passant d’artiodactyles à périssodactyles3) Dents du régime folivore, passant au régime herbacé au Miocène (brachyodontie à l’hypsodontie)
Eohippus (Amérique du Nord) et Hyracotherium (Europe)
Eocène sup (-40 Ma) à l'Oligocène (-30 Ma)
Miohippus(Oligocène moyen à supérieur)
Formes "transitoires" qui ne se distinguent de Mesohippus que par des différences mineures notamment au niveau des os du tarse.
Merychippus (Miocène)
Pliohippus(Miocène sup et Pliocène)
Equus (milieu du Pliocène (-2,5 Ma) à l'actuel)
Molaire hypsodonte
http://pst.chez-alice.fr/ts5.htm
ANNECDOTES
Cette expression, qui est employée lorsqu'une personne a les dents de devant écartées, pourrait provenirdu fait que cet écart est souvent provoqué par la succion du pouce chez l'enfant.
Or, sucer son pouce pour un enfant est une recherche du bonheur qu'il ne retrouvera d'ailleurs jamais !
Une autre explication indique que pendant les guerres napoléoniennes et après, pour charger leur fusil, les soldats devaient couper avec leurs incisives la charge de poudre qui était stockée dans un emballageen papier. Il fallait donc de bonnes dents.
Des dents manquantes ou trop écartées étaient un motif de réforme. Le bonheur !
DENTS DU BONHEUR
La denture d'un animal est l'ensemble de ses dents.
Elle est en général caractéristique du régime alimentaire de l'espèce animaleet de son ordre phylogénétique.
La dentition est le processus de mise en place de la denture.
la croissance et l'éruption des dents à travers la gencive, et, plus particulièrement leur mise en place sur l'arcade.
LEXIQUE
INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES
Disponible à l’adresse Internet suivante :
http://vertebresfossiles.free.fr/html/pdf.html
Tableau de la dentition des mammifères par ordre
Quizz
PDF de
CONCLUSION
Ce diaporama est le fruit d’un travail personnel, n’étant qu’amateur, il est possibleque des erreurs se soient glissées dans le présent document.
Je vous serais gré de m’en faire part afin d’apporter les corrections adéquates.
Document présenté le samedi 20 juin 2009 à la réunion de l’Association :
GERMC régie par la loi 1901
Site Internet du Germc : http://germc.fr
Pour me contacter :
Jean-François [email protected]
