Les cnidaires I. Caractères généraux Ce sont des Eumétazoaires : présence de vrais tissus (à lame basale) avec différenciation cellulaire. Ils sont diploblastiques à symétrie radiaire (ordre 4 ou 6). Ils sont dotés d’un grand polymorphisme. Marins pour la majorité (99 %) avec quelques espèces d’eau douce. Les cnidaires sont tous caractérisés par des cellules urticantes spécialisées : les cnidoblastes ou cnidocytes (Cnid = ortie). La cavité digestive bien différenciée, à un seul orifice, s’ouvre vers l’extérieur par une bouche entourée de tentacules. Alternance d'une phase polype et d'une phase méduse au cours de leur développement. Présence d'une larve ciliée de type planula. II. Organisation générale 1. Description morphologique. Les cnidaires présentent un dimorphisme morphologique: En effet, ils passent au cours de leur cycle de vie par deux formes : a. Forme polype est la forme benthique, sessile. b. Forme méduse est la forme pélagique, nageuse et libre a. La forme polype : a la forme d'un sac avec une ouverture unique bucco-anale (provenant du blastopore de l'embryon) entourée de tentacules. A l'intérieur du sac, il y a une cavité gastrovasculaire. Le polype est fixé par son pied sur un substrat. b. La forme méduse a la forme d’une cloche avec la face Aborale (ou opposée à la face orale qui porte bouche) fortement élargie et prend une forme convexe: c'est l'Ombrelle. La face orale est concave, la bouche s'ouvre à l'extrémité d'une pseudotrompe appelée Manubrium. L'ouverture de la face orale peut être rétrécie par une sorte de diaphragme, le Vélum. La bouche qui devient ventrale, communique avec la cavité gastrale qui se réduit à 4 canaux radiaires (symétrie ordre 4). Les tentacules de la méduse portent à leur base des statocystes qui sont des organes d’équilibration. On peut aussi y trouver des ocelles (organes photosensibles). La méduse porte les gonades qui se situent au niveau de canaux radiaires. Les deux formes de Cnidaires : polype et méduse Forme coloniale : Les cnidaires sont solitaires ou coloniaux. Chez les espèces coloniales, le polype peut par multiplication asexuée (bourgeonnement) constituer une colonie. L'ensemble de la colonie peut être entourée par une enveloppe appelée périsac comme elle peut être nue. Les cnidaires sont connue par un grand polymorphisme. En effet dans une colonie, on trouve plusieurs types de polypes de formes variés et qui assurent différentes fonctions : comme les polypes nourriciers : les gastrozoïdes ou les hydrantes, les polypes gonozoïdes ou gonanges qui donnent des méduses porteuses de gonades, les polypes dactylozoïdes qui assurent la défence….. 2. Organisation interne des Cnidaires Les Cnidaires sont formés de 2 feuillets de cellules : ectoderme et endoderme et qui sont séparés par la mésoglée. Structure de la paroi du cnidaire • Au niveau de l’ectoderme, il y a un pavage de cellules épithélio-musculaires, des cnidoblastes et quelques cellules interstitielles totipotentes (cellule de type embryonnaire pouvant se différencier en différentes types cellulaire). - Les cnidoblastes (cnidocytes ou nématocytes) sont des cellules urticantes caractérisant les cnidaires, présentes sur toute la surface et particulièrement abondantes au niveau des tentacules. Elles portent un cil excitable = cnidocil et contiennent un organite très volumineux = cnidocyste (pratiquement tout le volume de la cellule). La paroi externe du cnidocyste forme l'opercule et la partie interne contient un filament urticant (une sorte de harpon creux). Lorsque le cnidocil est stimulé, le filament urticant se dévagine à l’extérieur après ouverture de l’opercule. Il y a alors injection d’un venin toxique destiné à tuer les proies ou à faire fuir les ennemis. Le liquide urticant est hautement toxique. La cellule dégénère une fois excitée. • L’endoderme est constitué de cellules digestives à rôle phagocytaire et de cellules glandulaires sécrétant les enzymes digestifs. • La mésoglée est une matrice extracellulaire riche en collagène dépourvue de cellule propre mais colonisée par des neurones ou cellules nerveuses particulièrement abondant au niveau de la bouche et des tentacules. Les cellules nerveuses mettent en relation les cellules épithéliomusculaires et les cnidoblastes III. Les principales fonctions L’appareil digestif Chez les cnidaires, l’appareil digestif est constitué d’une cavité et un seul orifice qui fait bouche et anus. Les cnidaires sont des prédateurs. Selon leur mode de vie sessile ou planctonique, ils sont soit prédateurs actifs ou passifs. La capture de la proie se fait avec les tentacules qui la ramènent à la bouche=> digestion et rejet des parties non assimilables. La cavité est donc une cavité gastrique où s’effectue la digestion qui est d’abord extracellulaire avec libération d'enzyme par les cellules glandulaires, ensuite phagocytose par les cellules digestives où a lieu une digestion intracellulaire grâce à des vacuoles digestives. L’excrétion Les déchets du métabolisme cellulaire sont toxiques et donc sont évacués à travers la membrane par diffusion sous forme soluble, ammonium NH4+ qui permet d’éliminer ce surcroit d’azote. Les particules non assimilables sont rejetées par exocytose. L’appareil circulatoire, C’est la mésoglée qui sert de milieu intérieur. Le produit de la digestion est transféré à l’ectoderme via la mésoglée. Toutes les cellules en contact avec le milieu extérieur peuvent respirer et de rejeter les déchets. La respiration Pas d’appareil respiratoire, la respiration se fait par diffusion, passage à travers la membrane. Le Système Nerveux et Organe des Sens Chez les cnidaires, les cellules nerveuses s'organisant en réseau et constituant un système nerveux diffus et rudimentaire. Les cellules nerveuses forment un réseau sans système nerveux centralisé. Chez les cnidaires on assiste à la différenciation des organes de sens comme des Chémorécepteurs (olfaction) Photorécepteur (vision: sensible à la lumière) Statocystes (organe d’équilibration) La reproduction La reproduction des cnidaires est caractérisée par l'alternance de reproduction sexuée et asexuée. Reproduction asexuée. - Bourgeonnement : c’est une déformation qui se produit au tiers inférieur de l’hydre : un bourgeon ecto-endodermique donne naissance à une hydre fille qui se détache de l’hydre mère par étranglement et se fixe sur un support. Le bourgeonnement se fait dans la bonne saison. - Division ou scissiparité qui peut être longitudinale ou transversale - Régénération : très répandue chez les hydres. L’animal peut se diviser en fragments et chaque fragment à la capacité de régénérer une hydre entière. d a b Reproduction sexuée Il existe des espèces gonochoriques (soit mâle soit femelle) et hermaphrodites (deux sexes portés par le même individu). Elle s’effectue avec plusieurs modalités : 1. Mode de reproduction simple chez les Anthozoaires qui sont gonochoriques. Les polypes de sexes séparés produisent leurs gamètes et les libèrent dans le milieu extérieur. Après la fécondation on obtient une larve planula qui se déplace grâce à un épithélium cilié. Cette larve se fixe sur un substrat et donne un polype. 2. Chez les Schyphozoaires et les Hydrozoaires, la reproduction passe par un stade méduse qui porte les gamètes. Les polypes bourgeonnent et donne une forme méduse qui donne des gamètes qui donnent une larve planula qui donnera un nouveau polype. III- Classification Classification basée sur cloisonnement ou non de la cavité gastrale, alternance de phase polype et phase méduse et le type de méduse et le mode de son apparition. 1. Classe des Hydrozoaires Symétrie radiaire d'ordre 4. Cavité gastrale simple non cloisonnée. Alternance polype/méduse (exception comme l'hydre d'eau douce). Méduse de petite taille à velum = méduse craspédote formée par bourgeonnement. Ces hydres sont souvent coloniales. La seule classe qui renferme des espèces d’eau douce. 2. Classe des Scyphozoaires Symétrie d’ordre 4. Cavité gastrale cloisonnée par cloisons endodermiques. Alternance polype/méduse avec prédominance de la phase méduse. Méduse de grande taille, ne porte pas de vélum (acraspédote) et formée par scissiparité. 3. Classe des Anthozoaires Symétrie radiaire d’ordre 6 ou 8. Cavité gastrale cloisonnée par des cloisons endodermiques. Phase polype prédominante (voire unique). Sont souvent coloniaux et n’ont pas de phase méduse. Les colonies sécrètent souvent un exosquelette externe calcaire : le périsarc. - Sous classe des hexacoralliaires : le polype a une symétrie d'ordre 6 (il possède 2, 12 ou 6n tentacules). - La sous-classe des Octocoralliaires : le polype a une symétrie de type 8 (il possède 8 tentacules). Importance écologique des cnidaires. Les cnidaires sont des constructeurs de récifs coralliens. Au total, les récifs coralliens occupent actuellement 1/3 du domaine marin soit 150 millions de Km2. Certaines colonies de cnidaires peuvent atteindre 20 cm de hauteur. Les méduses intéressent aussi la chirurgie pour la préparation d’implants oculaires. Le venin secrété par les cnidoblastes est étudié aussi comme remède pour les maladies neuromusculaires et le cancer du venin
