Les Deutérostomiens (Deuterostomia) sont un super-embranchement d'animaux bilatériens réunissant principalement les chordés, les échinodermes et les hemichordés. Il s'agit d'un groupe frère du clade des protostomiens, avec lequel ils forment le taxon des néphrozoaires.
Ce nom vient du grec, deúteros : second et stoma : bouche. En effet, les deutérostomiens ont été historiquement caractérisés par leur formation secondaire de la bouche par rapport à l'anus. Ce mode de développement était supposé les différencier des protostomiens, pour lesquels la bouche dérive du blastopore et est formée en premier. Cette synapomorphie a été établie à partir de l'observation de quelques groupes seulement et il s'est ensuite avéré que le devenir du blastopore est très variable selon les clades et que de nombreux protostomiens ont un développement secondaire de la bouche.
La composition des deutérostomiens ainsi que ses synapomorphies ont grandement changé depuis la création de ce groupe. La pertinence de garder ce nom est donc régulièrement débattue.
thumb|left|Comparaison de la gastrulation chez les Protostomia et les Deutérostomiens.
Au , la caractérisation de ce groupe a été basée sur des critères embryologiques que sont :
la formation de la bouche en second lors de l'embryogénèse. En effet, après la phase de gastrulation, le blastopore deviendra l'anus, la bouche nécessitant le percement d'un pore secondairement à la mise en place des tissus ;
le clivage cellulaire de type radiaire lors de la segmentation (premières divisions de l'œuf) ;
la formation du cœlome par entérocœlie. Le mésoderme dérive de l'endoderme, une invagination se forme dans la paroi de l'archentéron. En s'isolant de l'endoderme et en se refermant sur lui-même, le mésoderme délimite le cœlome.
Les données moléculaires actuelles indiquent que certains taxons présentant ces caractéristiques, appartiennent pourtant aux protostomiens (comme les brachiopodes, les phoronidiens, les tardigrades etc.). Il a été montré ainsi que la deutérostomie et le clivage radiaire étaient plésiomorphes aux deutérostomiens.
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Les Ambulacraria (Ambulacraires en français) sont un clade (classable comme super-embranchement) de métazoaires deutérostomiens regroupant les échinodermes et hémichordés. Il admet pour groupe frère les xénoturbellides, avec lesquels ils forment le clade des Xenambulacraria. Cette hypothèse s'oppose à celle basée sur l'analyse phylogénétique (cladistique et bayésienne) des données classiques (morphologie, physiologie, chimie), où les hémichordés, surtout les entéropneustes, se rapprochent des cordés (Nielsen, 1995 ; Nielsen , 1996 ; Zrzavý , 1998 ; Glenner , 2004).
Les Protostomiens ou Protostomes (Protostomia) constituent un très grand clade d'animaux bilatériens. Il s'agit du groupe frère des deutérostomiens. Ce groupe a été historiquement caractérisé sur des critères embryologiques, notamment le devenir du blastoderme. Celui-ci donnerait la bouche lors du développement de l'embryon des protostomiens, par opposition aux deutérostomiens où la bouche est néoformée. Il a ensuite été observé que de nombreux protostomiens ont un développement de type deutérostome et les critères embryologiques ont été abandonnés.
Les Acèles ou Acœles (Acoela) sont une classe de vers marins libres (non parasites). Ils ont été longtemps considérés comme des Platyhelminthes. Ils sont placés à la base des Bilateria comme les Nemertodermatida avec lesquels ils ont été regroupés dans les Acoelomorpha (parfois dans les Deutérostomiens). Quatre cents espèces sont connues.
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