Big Brother
Administrateur du site
Sexe : 
 Messages : 5768
 Points : 15667
 | Sujet: Les Porifères  Lun 5 Nov 2012 - 22:47 | |
| Les Porifères
Les éponges illustrent l'une des premières expériences de vie multicellulaire. Ayant un niveau cellulaire d'organisation, elles sont formées de cellules faiblement attachées les unes aux autres qui ne forment pas de vrais tissus,
même si elles sont organisées en couches distinctes. L'absence de
points d'ancrage et de jonctions entre les cellules adjacentes formant
ces couches cellulaires distingue l'organisation cellulaire des éponges
de celle des organismes ayant de véritables tissus.
Les éponges sont spécialisées pour pomper l'eau
et capturer les particules en suspensions qui s'y trouvent. Cette
filtration est faite par les choanocytes
qui peuvent se retrouver, dépendamment de l'architecture des éponges,
dans le spongiocoele, les canaux radiaux, ou les chambres
choanocytaires. L'architecture plus complexe des éponges de type sycon ou leucon permet une filtration plus efficace. La plupart des éponges ont une architecture de type sycon.
Les éponges sont supportées par un endosquelette formé de spicules
composées de calcium, de silice, ou de spongine (protéine).
Quoiqu'elles forment un groupe très ancien, les éponges forment un
chaînon important des écosystèmes marins
Généralités
Les éponges, de l'embranchement des Porifères,
sont des organismes pluricellulaires peu complexes chez lesquels il n'y a
pas de véritables tissus
ni d'organes. Les fonctions nécessaires à la vie sont donc remplies par
des cellules, plutôt que par des tissus, des organes ou des systèmes.
Par rapport aux organismes unicellulaires, les éponges bénéficient de la
spécialisation cellulaire et de la division du travail entre les divers
types de cellules.
Les éponges sont des organismes aquatiques
filtreurs, sessiles, sans plan de symétrie bien défini (asymétriques),
et caractérisés par la présence des choanocytes.
Figure 22. Choanocyte d'une éponge. C'est le
battement du flagelle des choanocytes qui fait circuler l'eau dans les
éponges. Les particules entraînées par le mouvement de l'eau sont
capturées dans la collerette. © BIODIDAC
Architecture et classification
Dans
leur architecture la plus simple, les éponges ne sont constituées que
de deux feuillets cellulaires qui épousent la forme d'un sac double. Le
feuillet externe, le pinacoderme, est percé d'ouvertures qui permettent à
l'eau de pénétrer vers l'intérieur de l'animal, le spongiocoele. Le
feuillet interne est tapissé de cellules à collerette munies d'un
flagelle, les choanocytes.
C'est le battement de ces flagelles qui provoque l'entrée de l'eau et
des particules alimentaires par les pores du pinacoderme et sa sortie
par l'ouverture du sac, l'osculum. Entre les deux feuillets se trouve
une matrice gélatineuse appelée mésoglée qui contient des cellules
amiboïdes, les amibocytes. La mésoglée contient également des spicules
de calcaire ou de silice ou des fibres de spongine sécrétées par les
amibocytes. La mésoglée, renforcée par les spicules, forme donc un
squelette interne (un endosquelette) qui permet aux éponges d'épouser des formes précises et d'atteindre une taille respectable.
Figure 23. Éponge de type ascon. L'eau entre par
les pores inhalants formés par les porocytes, passe dans le
spongiocoele, et ressort par l'oscule. © BIODIDAC
Cette architecture simple en forme de sac est de
type asconoïde (ou ascon). C'est une architecture peu efficace car la
surface de contact entre les choanocytes et l'eau qui pénètre dans
l'éponge est assez réduite. De plus, comme l'eau et les particules
entrent directement dans le spongiocoele, il y a un mélange entre cette eau et celle qui a déjà été filtrée et qui est chargée des déchets métaboliques.
Au cours de l'évolution des différents groupes
d'éponges, cette architecture simple a été remplacée par deux types
d'architecture plus complexes et qui permettent une filtration plus
efficace. Chez les éponges de type syconoïde (ou sycon), il y a toujours
une grande cavité centrale, mais les choanocytes
sont situés dans les canaux qui mènent au spongiocoele, permettant
ainsi la filtration avant que l'eau nouvellement aspirée vers
l'intérieur de l'éponge se mélange à celle qui est déjà filtrée.
Figure 24. Éponge de type sycon. L'eau entre par
un pore inhalant, passe dans un canal radial où sont les choanocytes,
puis dans le spongiocoele pour être expulsée par l'oscule. © BIODIDAC
Finalement, chez les éponges leuconoïdes (ou de
type leucon) le spongiocoele disparaît presque entièrement pour être
remplacé par un réseau de canaux. Notez que cette classification des
éponges selon leur architecture n'est pas une classification
taxonomique, mais une classification fonctionnelle puisque des éponges
de plus d'un type sont retrouvées dans la majorité des classes
d'éponges.
Figure 25. Éponge de type leucon. L'eau entre
par un pore inhalant, passe par une chambre contenant des choanocytes
pour ressortir par un oscule. © BIODIDAC
Respiration et circulation
Les éponges dépendent de la diffusion pour
obtenir l'oxygène dont elles ont besoin. La diffusion d'oxygène est
facilitée par le mouvement de l'eau créé par l'action des choanocytes.
L'animal étant formé en fait de deux feuillets minces qui sont en
contact avec l'eau, la diffusion suffit à la respiration. Les amibocytes
situés dans la mésoglée obtiennent aussi leur oxygène par diffusion.
Alimentation et digestion
Les particules en suspension qui pénètrent dans l'éponge sont filtrées par les choanocytes.
Le battement des flagelles crée un courant qui amène les particules au
contact de la collerette des choanocytes où elles se collent à du mucus.
Ce mucus chargé de particules est ingéré par phagocytose par le
choanocyte. La digestion est intracellulaire, mais elle n'a pas lieu
dans le choanocyte. La vacuole digestive contenant le mucus et les
particules est plutôt transférée à un amibocyte. C'est à l'intérieur de
l'amibocyte que cette vésicule se fusionne à un lysosome
et que la digestion a lieu. Les éléments nutritifs sont redistribués
par les amibocytes qui se déplacent soit vers la paroi extérieure pour
nourrir les cellules du pinacoderme, soit vers la paroi interne pour
nourrir les choanocytes.
Figure 26. Alimentation des éponges. Les
particules capturées dans la collerette sont ingérées par les
choanocytes, empaquetées dans des vacuoles, puis transférées aux
amibocytes où elles sont digérées pour ensuite être transportées aux
autres cellules. © BIODIDAC
Excrétion et osmorégulation
Le grand rapport surface:volume
des éponges leur permet de simplement dépendre de la diffusion pour
l'élimination des déchets métaboliques. Les déchets azotés sont éliminés
sous forme d'ammoniac. La plupart des éponges vivent en milieu marin et
n'ont donc pas de graves difficultés à osmoréguler. Les quelques
espèces qui vivent en milieu d'eau douce possèdent des vacuoles contractiles pour éliminer les surplus d'eau.
Reproduction
Les éponges peuvent se reproduire asexuellement
et sexuellement; de plus, elles possèdent un grand pouvoir de
régénération. En fait, les éponges sont les animaux ayant la plus grande
capacité de régénération: les cellules d'une éponge écrabouillée vont
se regrouper pour former une nouvelle éponge. Aucun autre animal ne
pourrait survivre à un tel traitement. Il est donc très difficile de se
débarrasser d'une éponge à moins de tuer toutes ses cellules. Par
contre, ce grand pouvoir de régénération est mis à profit dans la
production des éponges de bain. Les éponges peuvent aussi se reproduire
par bourgeonnement.
Les éponges sont hermaphrodites (du nom du dieu
grec de la guerre Hermes, et de la déesse de l'amour Aphrodite) et donc
monoïques (mono= un, oikos=
maison). Un individu produit à la fois les gamètes mâles et les gamètes
femelles. Le sperme des éponges, produit par les amibocytes, est
relâché dans le spongiocoele, expulsé par l'osculum, et entre dans la
colonne d'eau. Éventuellement, un spermatozoïde est capté par un
choanocyte d'une autre éponge, et pénètrera jusque dans la mésoglée pour
rejoindre l'oocyte où aura lieu la fécondation de l'ovule. Le zygote se
développe en larve ciliée qui sera elle aussi expulsée par l'osculum.
Cette larve est dotée de tropismes: lorsque elle est jeune, elle est
attirée par la lumière (phototropisme positif) et a un géotropisme
négatif. Arrivée à maturité, les tropismes sont renversés et la larve
est repoussée par la lumière et attirée par le fond, où elle se fixera
éventuellement.
Les éponges d'eau douce, à la fin de la période
de croissance à l'automne, forment des gemmules. La gemmule est une
structure de protection contenant des amibocytes qui ne sont pas encore
différenciés (ou archéocytes). La gemmule est libérée lors de la
décomposition de l'éponge.
Figure 27. Gemmule d'une éponge d'eau douce du genre Spongilla. Les archéocytes contenus dans la gemmule sont totipotents et pourront se transformer en amibocytes, choanocytes ou en pinacocytes. © BIODIDAC
La dispersion des larves ou des gemmules joue un
rôle important pour les éponges car elle permet la colonisation de
nouveaux substrats.
Défenses
Les spicules
des éponges les protègent en partie des gros prédateurs qui
n'apprécient généralement pas leur pointes parfois acérées. Plusieurs
éponges produisent en plus des composés organiques (terpènes,
benzoquinones, bromines) qui leur donnent mauvais goût et qui, dans
certains cas, vont inhiber la croissance d'autres organismes comme les
coraux. Ces inhibiteurs de croissance peuvent permettre aux éponges de
monopoliser l'espace qui est souvent un facteur limitant dans les zones
littorales des océans.
Écologie
Les éponges habitent généralement les zones
littorales et sublittorales où la nourriture (phytoplancton, bactéries)
est abondante. Elles filtrent d'énormes quantités d'eau et contribuent à
réduire la turbidité de l'eau. Leur abondance est souvent limitée par
la disponibilité de silice ou de calcium. Certaines éponges peuvent
décomposer les roches ou coquilles calcaires et jouent un rôle important
dans le cycle biogéochimique du calcium dans les océans. Cette capacité
de dégrader les coquilles calcaires les pousse parfois à décimer les
populations d'huîtres et de palourdes. Les éponges servent d'abris pour
de multiples animaux et sont mangées par certains poissons.
| © 2002
Antoine Morin
|
| |
|
