Les Cnidaires
publicité
Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Les Cnidaires - hydres, anémones, méduses, coraux – du grec knidé : ortie Pascal Lépine – Mars 2008 Plan de la présentation Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] 1. Présentation de l'embranchement 2. Description anatomique 3. Appareil digestif et nutrition 4. Anatomie de la phase polype et de la phase méduse 5. Cycle de vie 6. Système de défense et les Cnidoblastes 7. Mode de vie, environnement et écologie 8. Embranchement des cnidaires 9. On retiendra que les cnidaires sont …. 10. Glossaire Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Embranchement • Les cnidaires sont des organismes rudimentaires. Ils ont la forme d'un sac constitué d'une double paroi avec, de l'extérieur à l'intérieur • Jusque là, peu de différence avec les spongiaires et pourtant ... • Les cnidaires constituent une avancée dans l'arbre philogénique ; des cellules plus spécialisées apparaissent et, un point commun les unis : la présence sur l'ectoderme de cellules urticantes, les CNIDOBLASTES. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Les cnidaires Les Cnidaires (9 000 espèces environ) sont des animaux pluricellulaires (métazoaires). Ces animaux se présentent, en alternance, sous deux formes : fixes et benthiques (polypes) & libres et planctoniques (méduses). Ils se caractérisent principalement par la présence de tentacules associés à des cellules urticantes (cnidocystes). Ils peuvent être simples ou coloniaux et présenter des aspects divers : buissonnants, encroûtant, …. Beaucoup ont un squelette rigide, calcaire ou corné. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Description anatomique • Cavité gastrique avec un orifice : la bouche. • Premiers organismes au niveau d'organisation cellules-tissus. • Les Cnidaires utilisent un squelette hydrostatique pour changer la forme de leur corps ou bouger leurs tentacules. • Sac formé de trois couches avec un feuillet externe (l'ectoderme : forme la paroi tégumentaire du corps), un feuillet interne (l'endoderme : constitue la paroi digestive) et entre les 2, une couche peu différenciée la mésoglée (lame d'aspect gélatineux, riche en cellules migratrices et nerveuses). Les cnidaires sont diploblastiques. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Description anatomique Symétrie radiale. Tout est organisé autour d'un axe central. Si on fait une coupe en passant par cet axe, on obtient des moitiés qui sont des reflets miroirs l'une de l'autre. Chez tous les cnidaires, il existe un axe oral-aboral. La polarité s'organise : ● le long de cet axe. Il existe un pôle apical (sommet) et un pôle basal (base) ● En cercles concentriques autour de cet axe. Description anatomique Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] • les Cnidaires ont généralement deux stades distincts : – un polype sessile – une méduse nageant librement. • Au cours de leur cycle biologique, les cnidaires alternent du stade polype au stade méduse (alternance des générations). Les Cnidaires ancestraux alternaient tous entre ces deux générations d'individus ; mais chez les groupes les plus récents, l'un ou l'autre de ces deux stades domine alors que l'autre peut disparaître entièrement. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Description anatomique appareil venimeux servant à la défense et à la capture des proies Embryon d’un système nerveux Coupe transversale de la paroi corporelle des Cnidaires Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Appareil digestif et Nutrition • La cavité interne tient lieu d'estomac et communique avec l'extérieur par la bouche qui joue en même temps le rôle d'anus. Cette ouverture est entourée par des couronnes de tentacules pourvus de cellules urticantes. • Les cellules digestives capent la nourriture par phagocytose et les cellules sécrétrices libèrent les enzymes digestives dans la cavité gastrovasculaire. • Les Cnidaires sont des prédateurs. • Tous les cnidaires sont carnivores et capturent leurs proies à l'aide de leurs tentacules et des cnidocytes. • Il y a différents types de cnidocytes servant à attacher, percer ou empoisonner la proie. Une fois capturée, la proie est amenée à la bouche à l'aide des tentacules. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Anatomie du polypes Un polype est un petit sac dont l'ouverture, la bouche, est entourée d'une couronne de tentacules dans lesquels se prolonge la cavité gastrovasculaire. La mésoglée est mince chez le polype. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Anatomie de la méduses La face opposée à la bouche est fortement élargie et prend une forme convexe : c'est l'Ombrelle. La face orale est concave, L'ouverture de la face orale par une sorte de diaphragme, le Vélum (la bouche), est constitué d'un repli d'ectoderme rempli de mésoglée. Cette mésoglée, épaisse dans l'ombrelle, réduit la cavité gastrovasculaire à un réseau de canaux qui partent du manubrium vers l'extrémité des tentacules. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Anatomie - Résumé Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Cycle de vie - Généralités • Les sexes sont généralement séparés. • Les modalités de reproduction sont très variables selon le type écologique. Les polypes solitaires (Hydres) présentent une reproduction sexuée et asexuée; les colonies fixées fabriquent dans leurs polypes reproducteurs des petites méduses sexuées chargées de produire et disséminer les gamètes de l'espèce ; enfin, les grosses méduses sexuées ont, pour certaines d'entre elles, une reproduction asexuée. • La reproduction sexuée est caractérisée par la différenciation de gonophores mâles et femelles. Les gonophores mâles ou testicules apparaissent dans le quart antérieur du polype. Les spermatozoïdes sont libérés près de la bouche. Les gonophores femelles ou ovaires voient se développer un seul ovocyte par phagocytose des ovogonies soeurs. L'oeuf fécondé donne alors une petite larve ciliée nageuse. • La reproduction asexuée consiste en l'édification de bourgeons dans le tiers inférieur du polype. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Polypes dressés prêts à éjecter leurs larves Cycle de vie de l’Hydra (Hydraire) Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] • Hydra se reproduit asexuellement et sexuellement. • La reproduction asexuée est par bourgeonnement et se produit lorsque les conditions sont bonnes et la nourriture abondante. • La plupart des espèces d'hydre sont dioïques. La formation des gonades et la reproduction sexuée a lieu à l'automne lorsque les conditions de vie se détériorent. • les gonades sont des structures temporaires qui causent des renflements de la paroi corporelle. Les ovaires produisent des ovocytes et les testicules des spermatozoïdes. L'ovocyte fécondé s'appelle un oeuf. Cycle de vie de l’Obelia (méduse) Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] • • • • Les sexes sont séparés chez cette espèce et on retrouve quatre gonades à l'intérieur de l'ombrelle. Les gamètes sont relâchés dans l'eau de mer et après la fertilisation et le développement de l'oeuf une larve planula apparaît. La larve se fixe éventuellement au fond pour se développer en une nouvelle colonie. Le stade méduse est important, non seulement pour la reproduction sexuée mais aussi comme mode de dispersion de l'espèce. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Cycle de vie de l’Obelia (méduse) Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Systèmes de défense • Les cnidoblastes des Cnidaires sont un excellent moyen de défense. Les toxines relâchées par les cnidoblastes sont injectées dans les tissus de l’intrus ou de la proie. Pour le plongeurs, la substance toxique(*) peut provoquer des brûlures douloureuses. • Le squelette calcaire des coraux leur assure une protection contre les poissons trop voraces. (*) La substance est thermolabile ; c’est à dire qu’elle est détruite par la chaleur. Clip vidéo Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Les Cnidoblastes (ou cnidocytes) • Le Cnidaire possède un caractère propre, une cellule spécialisée, le cnidoblaste (ou le nématoblaste), appareil venimeux servant à la défense et à la capture des proies. • Les cnidoblastes sont nombreux au niveau des tentacules. • 30 types de cnidoblastes ont été décrits. • Il ne sert qu'une seule fois; lorsque le cnidocyste s'est ouvert et que le venin a été évacué à l'extérieur, le cnidoblaste meurt et est remplacé par un autre, issu d'une cellule interstitielle. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Les Cnidoblastes (ou cnidocytes) Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Les Cnidoblastes (ou cnidocytes) • La cellule est composée d’un filament urticant, le Cnidocyste, enroulé autour d’un axe et baignant dans une substance toxique qui sera injectée dans les tissus de l’intrus ou de la proie. C’est la stimulation du Cnidocil qui provoque un signal électrique engendrant le déroulement rapide (3 millisecondes) du cnidocyste. • Ils sont organisés à une échelle macroscopique de manière différente à la fois sur les tentacules, les filaments mésentériques ou de façon isolée. Ils sont également présents sur les polypes des coraux. • Ces tentacules déployés le plus souvent la nuit, sont très agressifs pour leurs voisins. Les tentacules chez certains peuvent atteindre 10 à 15 cm. Vite des photos pour voir … Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Les Cnidoblastes (ou cnidocytes) Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Les Cnidoblastes (ou cnidocytes) Mode de vie Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] • Les Cnidaires sont marins à 99% • Certains Cnidaires vivent fixés : ce sont des polypes benthiques, d'autres vivent flottant au gré des courants marins, ce sont des individus planctoniques. • Les Cnidaires vivent très souvent en association symbiotique. L'anémone et le poisson-clown forment un exemple classique de symbiose. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Association symbiotique Association symbiotique Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Environnement et écologie • Les Cnidaires sont typiquement carnivores, mais certaines anémones de mer produisent des cellulases qui leur permettent de digérer le matériel végétal. Ils sont à leur tour des proies pour certains poissons, mollusques et crustacés. • Les polypes produisent du mucus pour nettoyer leur surface des particules qui sédimentent et de nombreux poissons coralliens se nourrissent de ce mucus. • Plusieurs coraux possèdent des algues photosynthétiques dans des vacuoles. Les algues produisent des sucres qui sont assimilés par les coraux, et débarrassent les coraux des déchets azotés. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Embranchement des cnidaires 3 classes : • Classe des Hydrozoaires • Classe des Scyphozoaires (Méduses) • Classes des Anthozoaires (animaux fleurs) Embranchement des cnidaires Espèces fixées et libre Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Anthozoaires Hydro zoaires Hydraires Cérianthes Scypho zoaires Hexacoralliaires Octocoralliaires (6 tentacules ou multiples de 6) (8 tentacules) Anémones Coraux durs Coraux mous Gorgones Méduses Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] On retiendra que les cnidaires … • • • • • • • • sont des animaux diploblastiques. qu'ils possèdent des cellules caractéristiques, les cnidoblastes. qu'ils possèdent une symétrie radiaire. qu'ils présentent souvent une alternance polype-méduse. que de nombreuses espèces sont coloniales. qu'il existe un grand polymorphisme. que la multiplication asexuée est très importante. sont carnivores et prédateurs. Glossaire • • • Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] • • • • • • • • Acoelomates. Se dit d'un animal triploblastique qui ne possède pas de cavité générale interne Acéphales. Dépourvus de tête Benthos. Ensemble des organismes animaux et végétaux qui vivent constamment au contact du fond de la mer (ou d’un lac) on les qualifie d’organismes benthiques Cnidoblaste. Cellule spécialisée propre aux Cnidaires. L'évagination du cnidoblaste libère un nématoblaste, qui peut agir comme un aiguillon ou comme un fil gluant qui empêtre et capture une proie. Colonie. Ensemble d’organismes appartenant à une même espèce et qui cohabitent à égalité, ou bien en se répartissant différentes fonctions spécialisées (reproduction, défense, alimentation), un peu comme les organes d’un organisme complexe. Dioïque. Se dit des animaux qui ont des mâles et des femelles. Les sexes sont séparés. Diploblastiques. Deux couches de cellules embryonnaires : endoderme et ectoderme. L’ectoderme se développe en épiderme et en système nerveux. L’endoderme produit la cavité digestive. Métazoaires. Animaux pluricellulaires. Polype. Tube fixé à l'une des extrémités de l'animal, l'autre portant une bouche entourée de tentacules. Symétrie radiale. Organisation morphologique dans laquelle les parties d'un animal sont organisées concentriquement autour d'un axe oral-aboral. Tout est organisé autour d'un axe central ; si on fait une coupe en passant par cet axe, on obtient des moitiés qui sont des reflets miroirs l'une de l'autre. Triploblastique. Se dit d'un organisme qui se forme à partir de trois feuillets cellulaires, l'endoderme, l'ectoderme et le mésoderme. Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Sources bibliographiques • CD-ROM de la FFESSM – Commission Biologie & Environnement • Subaqua – Hors serie n°1 - A la découverte de la vie sous-marine – Octobre 2003 • Guide de la faune et de la flore littorales des mers d'Europe • Découvrir : l'Atlantique, la Manche et la mer du Nord • Yann Richard et la Commission Biologie du Comité Départemental des Deux-Sèvres (http://yrichard.chez.tiscali.fr/cnidai.html) • Jon G. Houseman, Département de biologie, Université d’Ottawa – Canada Mars 2008 - Pascal Lépine - Email : [email protected] Quelques cnidaires … Abietinaria abietinaria (anémone) Actinia equina (anémone chevaline) Actinia fragacea (anémone fraise) Alcyonium digitatum (anémone) Anemonia sulcata (anémone de mer verte) Aurelia aurita (méduse commune) Bunodactis verrucosa (anémone gemme) Calliactis parasitica (anémone solitaire) Campanularia verticulata Cereus pedonculatus Chrysaora hysoscella (méduse) Clava multicornis (hydraire) Cordylophora lacustris (hydraire) Cyanea lamarcki (méduse) Haliclystus auricula (méduse) Hydractinia echinata Hydrallmannia falcata Kirchenpaueria pinnata Metridium senile (anémone) Obelia geniculata (méduse) Pelagia nocticula (méduse) Plumularia setacea Rhizostoma cuvieri (méduse) Sagartia troglodyte Sertularia pumila (méduse) Tealia felina (anémone) Tubularia indivisa (hydraire)
