Globules rouges nucléés et anucléés des Vertébrés

Phylogénie
Hématies de sardine
(bleu de méthylène)
Hématies de lapin
(bleu de méthylène)
Hématie de pintade
(bleu de méthylène)
Hématies d'homme
(bleu de méthylène)

Objectif
Réaliser des préparations permettant d'observer les éléments figurés du sang, en particulier les globules rouges de plusieurs vertébrés dans le cadre d'une problématique phylogénique, l'étude portant sur deux caractères homologues se rapportant aux hématies matures: présence de noyau (état ancestral) et absence (état dérivé). Il s'agit, d'intégrer les observations dans une démarche logique conduisant à la construction d'un arbre très simple qui puisse traduire les liens de parenté entre quatre taxons de Vertébrés.

Protocole
Un peu de sang est récupéré sur des animaux morts, sardine, lapin, pintade. Il est mélangé à Na Cl 0,9%, faiblement coloré par le bleu de méthylène.
Une image de sang humain préparé dans les mêmes conditions est fournie aux élèves.

Observations
  • Hématies de sardine
Sang de sardine, montage dans Na Cl 0,9%
Coloration : bleu de méthylène

Les hématies circulantes, de forme elliptique possèdent un noyau. Des leucocytes sont également repérables mais difficiles à identifier avec certitude. Il pourrait s'agir de lymphocytes (L) et de granulocytes (G).
  • Hématies de pintade
Les hématies matures de pintade sont de forme elliptique et possèdent un noyau.
  • Hématies de lapin
Les hématies matures de lapin , plus petites que celle de la sardine et que celles de la pintade, sont des disques biconcaves, sans noyau. Les leucocytes, partiellement colorés, ne peuvent être identifiés avec certitude, il pourrait s'agir de lymphocytes (L), granulocytes (G). Il y a peut être un monocyte (M).
  • Hématies d'homme
Les hématies matures de l'homme comme celles du lapin sont de petits disques biconcaves, sans noyau . Les leucocytes observés ici sont peut-être un lymphocyte (L) et un granulocyte (G), ils sont légèrement colorés par le bleu de méthylène, comme le sont ceux de la sardine et ceux de la pintade quand ils sont traités de la même façon.
Rq/
L'absence de noyau dans une cellule appartenant à un organisme eucaryote (mammifère) est au premier abord surprenante. En effet, le globule rouge circulant, donc fonctionnel ne dispose pas de l'information génétique nécessaire pour la synthèse des protéines (hémoglobine, protéines de structure, enzymes...) indispensables au maintien de son métabolisme et à l'accomplissement de ses fonctions.
Chez les mammifères, différentes cellules précurseurs des hématies qui se trouvent dans la moëlle rouge des os, se succèdent au cours de la formation des globules rouges. Elles possèdent un noyau qui est expulsé au cours de la phase ultime de différenciation juste avant le passage dans la circulation. Les protéines, en particulier l'hémoglobine, sont synthétisées par les cellules incomplètement différenciées et se retrouvent dans le globule rouge circulant.
Ainsi, chez les mammifères, le globule rouge mature est un micro-sac dont le volume interne est entièrement rempli par un stroma dans lequel il y a essentiellement un stock non renouvelable de molécules d'hémoglobine (différenciation très poussée).
Exploitation phylogénétique des observations
L'état dérivé du caractère étudié est "perte de noyau au cours de la différenciation des hématies". Les taxons lapin et homme qui le présentent sont ceux qui sont le plus étroitement apparentés. On peut considérer que cette innovation évolutive était présente chez un ancêtre commun (hypothétique) exclusif à toutes les espèces qui la possèdent.
Les ancêtres communs sont hypothétiques.
Auteur, professeur SVT: Auclair Jean Jacques