Phylum des Porifera

= « porteurs de trous »
5000 espèces.

1. Généralités.

Essentiellement marines (150 sp dulcicoles).
Ces organismes datent du Cambrien et sont bien fossilisés grâce à leur squelette sous forme de spicules (siliceux ou calcaires).
Didermiques (ectoderme et endoderme).
Pas d’épithélium sensu stricto :
pas de membrane basale, pas de jonctions occlusives (donc pas
d’isolation d’un milieu interne), pas de ceintures d’arrimage (seulement
des desmosomes) ni de jonctions Gap, pas de système nerveux ou de
cllules sensorielles, les flagelles ne sont pas associés à une racine.





Asymétrie ou symétrie radiaire.
Ces organismes sont benthiques, sessiles ou encroûtants.
Les éponges sont en permanence parcourue par un courant d’eau.
La majorité des éponges vivent en colonies (<1%solitaires) : un individu souche donne par division sexuée une colonie ; les individus d’une même colonie sont donc des clones de l’individu d’origine.
Formes possibles :






La forme et la couleur ne dépendent pas de l’espèce.
Leur squelette est souvent minéralisé :
spicules calcaires ou siliceuses. Leurs parois sont criblées d’orifices
par où l’eau pénètre, et est filtrée pour la nutrition.
Les colonies sont des colonies vraies, car les relations morphologiques et physiologiques y sont très fortes.
L’individu
seul est appelé olynthus (il est très difficiles à différencier de la
masse de la colonie). L’olynthus peut avoir trois configurations : ascon (« petite outre »), sycon (« figue ») ou leucon.


1.1. Structure de l’Ascon. (Ascos = sac)

Structure en forme de sac renflé par le milieu.
La double assise de cellules :
- ectoderme= pinacoderme
- endoderme= choanoderme
Entre ces 2 assises de cellules se trouve une structure médiane (« colle »), le mésohyle (« bois du milieu »).


L’ectoderme est aussi appelé pinacoderme car il est constitué de pinacocytes. Les ostioles sont formés par des porocytes.
L’endoderme est appelé choanoderme, il est formé de choanocytes :










Le battement des flagelles crée un courant d’eau, que les choanes filtrent ; les choanocytes endocytent les particules.

Le mésohyle contient :

 MEC = fibres de collagène et de spongine (variété de collagène) + substance fondamentale riche en glycoprotéines.

 Des spicules de CaCO3, produites par les sclérocytes

 Des éléments figurés:

- archéocytes :
cellules amiboïdes totipotentes (souches) capables de phagocytose, très
actives, elles se multiplient par mitose. Elles sont impliquées dans la
nutrition et la mise en réserve mais aussi dans les phénomènes de
reproduction. Elles peuvent se transformer en sclérocytes.
- lophocytes responsables de la synthèse des fibres de collagène et spongiocytes responsable de la synthèse des fibres de spongine.

- sclérocytes :
fabriquent les spicules. Ils dérivent des archéocytes chez les éponges
siliceuses et des pinacocytes chez les éponges calcaires.

- myocytes.

- cellules rhabdifères : contiennent des grains de sécrétion en forme de bâtonnets, (elles élaborent la matrice extracellulaire du mésohyle).

Ce
type d’éponge est rare et représente souvent de petits individus (le
courant d’eau devant être assuré, et si l’atrium est trop grand il y
aura des tourbillons dedans et l’éponde ne maîtrisera plus le trajet de
l’eau.).

1.2. Structure du Sycon.

Par
rapport à l’ascon, on note un épaississement du mésohyle et une
migration du choanoderme dans le mésohyle. Il se crée donc des
corbeilles vibratiles, des chambres délimitées par du choanoderme.
Chaque
tube vibratile n’aura qu’un apopyle (qui fait communiquer la corbeille
vibratile et l'atrium), mais il peut y avoir plusieurs prosopyles (qui
font communiquer la corbeille vibratile et l'ostiole). Les porocytes se
retrouvent au niveau des prosopyle (donc au contact entre les 2 tissus)
et les ostioles sont interpinacocytaires.
Le nombre de choanocytes, donc la filtration, augmente.



1.3. Structure du Leucon.

Les
tubes vibratiles se multiplient en de véritables corbeilles vibratiles,
qui communiquent avec l'atrium par plusieurs apopyles débouchant dans
des canaux exhalant pinacodermiques.
On ne retrouve jamais deux corbeilles vibratiles en série.
Cette structure est la plus répandue.
Les olynthus sont presque toujours coloniaux, et les oscules fusionnent souvent ; on ne peut donc souvent pas reconnaître l’individu.




1.4. Considérations biologiques.

1.4.1. Le courant d’eau.

Les
éponges sont des organismes filtrant, elles dépendent du courant d’eau
pour leur alimentation, leur oxygénation et leur excrétion. Le courant
est créé par les choanocytes :
appel d’eau vers la base des choanocytes et poussée d’eau vers le haut
des choanocytes. La choane (couronne de microvillosités) et le flagelle
sont dirigés vers l’apopyle.

La circulation est contrôlée

 par les porocytes, cellules pourvues de fibres contractiles, ils peuvent réduire le diamètre des canaux.
 par les cellules, situées au niveau des apopyles qui ont un prolongement qui freine l’ondulation des flagelles.
 par les myocytes
(contractiles) qui peuvent contracter l’oscule (sous le pinacoderme) et
qui sont remplis d’actine et réduire le diamètre des ostioles.
 par certains pinacocytes (des canaux inhalants).

Remarque :
1 g des éponges du genre leucoselenia est constitué de 250 000
corbeilles vibratiles qui peuvent filtrer jusque 3 litres d’eau par
jour. De même 1 m² de leucoselenia encroûtantes peut filtrer jusque 30
000 litres par jour.

La nutrition : ces organismes sont suspensivores c-à-d capturent et se nourrissent de particules en suspenssion= seston (>< tripton= matière organique morte et matière inorganique : vase…). Cette capture se fait par :

 par les endopinacocytes (pinacocytes) qui peuvent endocyter des particules (4-5 µm) adsorbées à la surface du pinacoderme en émettant des pseudopodes.
 par les choanocytes qui créent un appel d’eau en agitant le flagelle. L’eau traverse la choane, les particules (2-5 µm) sont bloquées par celui-ci.
 par les archéocytes qui sont capables de diapédèse (car ils se situent normalement dans le mésohyle).

1.4.2. Squelette.

- Généralités sur le squelette

Tous les animaux élaborent des structures plus ou moins rigides.
Le squelette a diverses fonctions :

 assurer la forme statique de l’organisme (le ver de terre a donc un squelette, puisqu’il a une forme) = charpente.
 assurer la protection de l’organisme (attention, pas toujours !).
 servir d’appui à la musculature
(s’il y a lieu, lorsque que les muscles s’insèrent sur des cavités
fermées pleindes d’un liquide incompressible, qui, en transmettant la
pression, permet le mouvement).

Remarque : Quelque chose qui déforme l’individu n’est pas un squelette. Le squelette hydrostatique n’est pas un squelette !

Le squelette n’est donc pas obligatoirement minéralisé.
Le
squelette peut-être externe (origine ectodermique) comme c’est le cas
pour l’escargot, le crabe,… ou interne (origine mésodermique ou
endodermique) mais dans les deux cas, il peut être articulé ou non.

Il comprend les tissus de soutien : tissus fibreux (faisceaux collagéniques), cartilage…
On distingue trois types de squelettes minéralisés :

 calcaire
 phosphatés
 siliceux

- Chez les éponges

Le squelette des éponges est soit

- uniquement organique (spongine et collagène) , pas de spicules
- organique et minéralisé (spongine + calcaire ou silice)
- essentiellement minéralisé : hyalosponges

Le
spicule est l’élément de base du squelette. On distingue les
macrosclères et les microsclères. Les spicules sont monoaxiaux (pas de
ramification), biaxiaux, triaxiaux,…
Les spicules sont individualisées ou se soudent en une charpente. Leur taille et leur forme peuvent varier.

La taxonomie est basée sur la forme et le type de spicules présents dans l’organisme.

1.5. Reproduction.

1.5.1. Reproduction sexuée.

Permet la formation de nouvelles colonies.
Les éponges sont majoritairement hermaphrodites protandres, il n’y a pas d’autofécondation.

Ex : démosponges (leucon)

i. Phase mâle

Dans
certaines corbeilles vibratiles (3-10%) , les choanocytes se modifient,
perdent leur choane et leur flagelle (pas toujours), une partie du
cytoplasme. Ils deviennent des spermatocytes, qui s’enkystent et
s’isolent de l’eau. Ces spermatogonies vont produire les spermatozoïdes.
Le kyste s’ouvre (à maturité) en se rebranchant sur le circuit de
l’eau, et les spermatozoïdes s’échappent par les canaux exhalant.


ii. Phase femelle

Certains
choanocytes ou archéocytes (selon l’sp) se dédifférencient en oogonies
qui vont se placer dans le mésohyle (ovogenèse) près des corbeilles
vibratiles (restées actives). La fécondation est le plus souvent
interne, les spermatozoïdes entrant par les canaux inhalant jusque dans
la bonne corbeille. Un spermatozoïde fusionne avec un choanocyte (il est
endocyté comme la nourriture) et s’y enkyste en un spermiokyste qui
migre par des mouvements amoeboïdes dans le mésohyle vers une oogonie. A
lieu ensuite la fécondation par un transfert du spermiokyste.

iii. Développement du zygote.

Certaines
espèces rares éliminent le zygote qui se retrouve ainsi à l’extérieur.
Mais dans la plupart des cas, les éponges sont incubantes.

Plusieurs cas selon le type d’éponge . Cas le plus fréquent :








La stomoblastula. Il s’agit d’une blastula polarisée (seule une
extrémité porte des cils) entourée d’une assise placentaire. Certains
choanocytes
émettent des prolongements cytoplasmiques pour nourrir les cellules de
l’embryon. La larve se fixe par le pôle cilié au substrat, la ciliature
disparaît. Il y a alors invagination par le bas (retournement en doigt
de gant). La larve libérée part eu quète d’un substrat, où elle se fixe
si elle y trouve les bons signaux. Donne naissance à des stades ascon ou
leucon et sycon.

Autre cas :

La parenchymella. Son incubation est plus longue, on retrouve ce type
de larve chez la plupart des démosponges. Cette larve est constituée
d'une assise de cellules ciliées entourant un prémésohyle totipotent. La
vie planctonique de la larve dure 2 à 4 jours. Elle se fixe et
résorbe le tissu cilié externe= lyse de l’assise périphérique.

1.5.2. Reproduction asexuée.

Dans la plupart des cas il y a bourgeonnement.
Mais chez beaucoup d’espèces d’eaux douces et quelques espèces marines, on retrouve des gemmules. Les gemmules sont des sortes de
kystes de résistance. La gemmule apparaît à la fin de la bonne saison.
C’est une agrégation d’archéocytes et de spicules embalée dans de la
spongine, qui la rend très résistante. Elles sont libérées à la mort de
l’éponge. La gemmule éclot lorsque les conditions redeviennent optimales
et crée une nouvelle colonie.





1.6. Classification.

1.6.1. Classe des Symplasia
= Hyalosponges (« éponges transparentes »), hexactinelles
= éponges de verre

 Eponges
de grande profondeur (250m), souvent inféodées à des fonds meubles,
possèdent des spicules qui permettent l’ancrage dans le substrat.
Surtout en Antarctique.
 Rare sauf en antarctique où elles sont dominantes et peuvent être littorales.
 Eponge hyaline.
 Spicules siliceux (panier de Vénus). Les pinacoderme et choanoderme sont syncitiaux.

1.6.2. Classe des Cellularia

Groupe des Calcispongia

 Spicules de CaCO3
 En eaux côtières. -> très fréquentes
 trois types d’olynthus.

Groupe des Démospongia (Démos = population)

 85% des éponges.
 Corbeilles vibratiles très nombreuses
 Toujours coloniale.
 Olynthus toujours leucon.

Familles
- Clionidae : perforantes
- Spongiidae : éponges de bain , pasde spicules.
- Spongillidae : eau douce.

Groupe des Sclérosponges

 Squelette calcaire massif + mésohyle avec spicules siliceux.
 grottes sous marines.
 Croissance extrêmement lente (utilité dans l’étude des conditions passées…)
 Mode de vie carnivore


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VANTORRE THOMAS
MR. M.JANGOUX 2003 2004