Chapitre n°3 - Les cnidaires et les cténophores PDF

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Description

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Chapitre n°3

Chapitre n°3 : Les cnidaires et les cténophores I-

Généralité :

Les cnidaires sont des métazoaires possédant du collagène. Ils sont hétérotrophes, se reproduisent et se développent. Les eumétazoaires ont de véritable lame basale (vrai tissu), se sont des animaux présentant 2 feuillets embryonnaires, ils sont diblastique. Le blaste est une sphère creuse présentant une migration de cellule vers l’intérieur pour former un blastopore. Il existe 2 grands groupes : - Les Cnidaire : méduses, anémones - Les Cténophore Ces animaux ont une symétrie bilatérale de type radiaire. Leur organisation est simple et possède 2 feuillets. Les cnidaires ont la particularité de provoquer des piqures/brulures dû à la présence de cnidocytes. Ils ont une forme de : - Polype fixé (anémone) - Libre/pélagique (méduse)

Forme polype (anémone) : - Endoderme - Ectoderme - Mésoglée : substance amorphe peu épaisse - Tentacule - Bouche - Amas de cnidocytes - Cavité gastrique

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Chapitre n°3

Forme de champignon (champignon) : - Endoderme - Ectoderme - Mésoglée - Tentacule - Bouche (bouche + anus) - Amas de cnidaire - Cavité gastrique - Chapeau : l’ombrelle pouvant porter des tentacules - Pied : le manubrium portant la bouche Pour une même espèce on trouve les 2 formes suivant le moment de la vie du cnidaire. Les cellules ciliées permettent le déplacement des cils dans le corps de l’animal.

II-

La structure de la paroi :

Dans la partie ectodermique on a : - Les cellules myoépithéliales contractiles formant une barrière épithéliale. Le cnidocyte est l’ensemble de la cellule, possédant une vésicule le cnidocyste qui contient la cnydocine. La cnydocine provoque une contraction de la capsule projetant la toxine dans le tégument. - Les cellules sensorielles neuro-épithéliale sont connectées entre elle par des fibres nerveuses pour se former en réseau, permettant à l’animal d’avoir des sensations sur le milieu environnant. Les cellules interstitielles sont des cellules indifférenciées pouvant remplacer les cellules épithéliales. Le cnidocyte est une cellule avec un cnidocil, qui s’ouvre à l’intérieur sous la pression et se prolongent par un filament pour libérer le contenu de la capsule. En microscopie électronique, il y a un fluide venimeux (toxine) passant au travers des cnidocils qui se réparti sur la proie provoquant une sensation de douleur intense. Le but est d’emmener la proie à la paralysie voir à un début de nécrose pour la diriger à la bouche.

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L’endoderme est composé de : - Cellules glandulaires ciliées : ainsi le contenu enzymatique est libéré et réparti dans toute la cavité gastrique grâce aux flagelles qui les fait circuler. Une fois les enzymes libérés un début de digestion extracellulaire commencent. - Cellules myoépithéliales gastérales présentent : o Des fibres musculaires o Des microvillosités o Les vacuoles digestives sont formées à partir de fragment qui s’y libère. Elles fusionnent avec des enzymes digestives pour continuer en :  Extracellulaire  Intracellulaire Dans la cavité les myomères sont disposé à 45° par rapport à ceux qui sont disposé de l’autre côté. Les cellules neurosensorielles sont en relation avec d’autres cellules nerveuse formant un réseau nerveux interne.

III-

Le squelette des cnidaires :

Le squelette possède différentes formes : - Le squelette externe (exosquelette) sécrété par l’épiderme de l’animal, possède de la chitine lui permettant de rentrer ses tentacules. - Le squelette calcaire permet à l’animal de se rétracter, il est composé de carbonate de calcium (CaCO3) qui peut être en forme de : o Spicules (lâche) o Soudée (rigide) - Le squelette en protéine devient dur car il se kératinise.

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La mésoglée est une substance amorphe, possédant à l’intérieur des : o Fibre de collagène o Fibre compacte : réseau fibrillaire tridimensionnel de la mésoglée (entre épiderme et mésoderme)  Hydrosquelette  Exosquelette L’hydrosquelette est un ensemble de cellule possédant beaucoup de vacuole, il s’agit de cellule en turgescence (anémone). Il comprime son liquide interne pour le protéger. Le squelette d’emprunt est agrégé de sédiments/coquillage protégeant les zones les plus sensibles (sert de ventouse).

La chitine est un polymère de glucose formant des fibrilles. Le collagène est une protéine fibrillaire d’aspect strié. Les molécules s’assemblent en faisceau dans la mésoglée.

IV-

Les principales fonctions : 1- La nutrition :

a- Animaux carnivores : Les animaux carnivores : - Capture les proies avec leurs tentacules (Cnidocytes et spirocytes) - Font la digestion extracellulaire dans la cavité gastrique. - Puis la digestion intracellulaire dans la cavité myoépithéliale (phagocytose) b- Symbiose avec des algues unicellulaires : Les zooxanthelles sont hébergées dans les cellules gastérales, ainsi : - Le jour elles sont autotrophe : synthèse de glucide - La nuit elles sont hétérotrophe : carnivore (remontées de plancton)

2- L’excrétion : La majorité des cellules de l’organisme sont en contact direct avec l’eau environnante. Les déchets azotés sont excrétés sous forme d’ammoniac (NH3), qui se diffuse à travers les membranes plasmiques (catabolisme). En eau douce, la cavité gastrique fonctionne comme une énorme vacuole pulsatile.

3- La respiration : Les échanges gazeux se font directement par diffusion à travers la membrane plasmique.

4- Le système nerveux sensoriel : Les cnidaires possèdent un système centralisé, avec des cellules nerveuses possédant des axones qui se rejoignent entre eux pour permettre la réaction de l’animal. Les organes sensoriels sont regroupés en : - Rhopalie qui ont une fonction olfactive, avec le ganglion nerveux intégrant les stimuli tactiles. - Ocelle qui a une autosensibilité à la lumière

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Statholites qui ont une fonction de positionnent (vertical ou horizontal) en fonction du stimulus reçu sur les ombrelles, ils possèdent des vésicules contenant : o Une partie dure : le statolitele o Une partie creuse : précipitant à l’intérieur le carbonate de calcium

5- La reproduction : L’animal peut posséder 2 types de reproduction a- La reproduction asexuée : La reproduction asexuée plus présente sous forme fixe, peut revêtir différente forme comme : - Le bourgeonnement : à partir du corps de l’animal se forme les cellules. Les bourgeons apparaissant sur l’hydre pour se fixer sur un substrat qui est identique à l’hydremère. Les méduses peuvent bourgeonner. Les bourgeons se développent au niveau du blastocil et à l’extrémité des bourgeons - Par scissiparité : l’animal se scinde en 2 parties - Par stobilisation : l’animal attrape suffisamment de nourriture. Les tentacules régressent. Les transversales se prolongent sur toute la colonne du polype liant l’animal. Lorsque le polype est viable, le manubrium et l’ombrelle sont en dessous, le reste reforme les bras. b- La reproduction sexuée : Elle concerne les méduses, celle-ci peuvent aussi être hermaphrodite. Les gonocytes sont issus de cellules interstitielles ectodermiques. Les ovaires et les testicules sont diversement localisés (selon les espèces). Il s’agit d’une fécondation externe, aboutissant à la formation d’une larve didermique (larve planula).  

La forme fixe : une fois l’œuf fécondé celui-ci se développe en fonction des températures. La forme libre : les méduses portent les ovaires ou les testicules, la fécondation est externe.

c- La régénération : Le pouvoir de régénération de l’hydre est élevé, ainsi tout fragment suffisamment important peut générer un individu normal de polarité identique à celle de l’adulte. Le fait que le centre nerveux ne soit pas défini permet la reformation des tissus. d- Le polymorphisme : Les cnidaires ont une forme de : - Polype : fixée - Méduse : libre, pélagique Le polype a une forme de sac fixé sur le substrat. La bouche s’ouvre au sommet, entouré de tentacules. Les cnidaires ont : - Une paroi - Un pharynx (certaines espèces), s’ouvrant dans la cavité gastrique - Une cloison endodermique 5

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Les espèces coloniales possèdent au début des hydraucaules (tube permettant le développement) qui évolue en rhyzocaule, fixant la colonie au substrat. La méduse a une forme de champignon. Le chapeau est représenté par l’ombrelle et le pied par le manubrium. La bouche s’ouvre sur la cavité gastrique, celle-ci se prolonge dans l’ombrelle par des canaux gastriques radiaires. L’ombrelle détermine une cavité sous ombrellaire pouvant être fermée par un velum, ainsi la méduse peut être : - Craspédote - Acrasedote La mésoglée riche en eau est épaisse dans l’ombrelle. e- Le cycle : Le zygote se développe en une larve didermique formant un polype qui se nourrit grâce aux tentacules. La bouche et la cavité gastrique se développent pour être le siège d’une reproduction asexuée. Polype peut être simple, il a un rôle : - Reproducteur : espèce solitaire - Nourricier (gastrozoide) puis reproducteur (gonozoïde) : espèce coloniale Au final, on aboutit à une libération de méduse dérivant dans le courant, il s’agit de forme pélagiques (par opposition à fixer sur le substrat). Elles se nourrissent et ont une reproduction sexuée avec libération de gamètes. Le cycle de vie d’un cnidaire peut se faire sous plusieurs années, il en existe quelques exceptions : - Cycle d’Obelia (polype nourricier de base) - Le cycle d’Aurélia - Le cycle de l’Hydre - Le cycle de Pelagia noctiluca

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La systématique :

Il existe 2 formes de cnidaire : - Les anthozoaires o Hexacoralliaires o Octocoralliaires o Cérianthaires - Les méduzoaires : o Hydrozoaire → Siphonophores o Euméduzoaire → Scyphozoaires → Staurozoaires → Cubozoaires Le cycle des hydrozoaires est une alternance de phase polype et méduse. - La phase polype possède une bouche saillante sans pharynx, ni cloison dans la cavité gastrique. - La phase méduse est craspédotes (à définir) Chez les hydrozoaires on retrouve les siphonophores marins. Ils sont constitués de phase polypes et méduses modifiées. Leur régime alimentaire est macroplanctonique et macrophagique, vivant en colonies nageantes ou flottantes. Il s’agit d’organismes de grande taille composé de : - La région antérieure : avec un nectosome assurant la flottaison (pneumatophore + cloches natatoires ou nectophore) - La région postérieure : avec un siphosome assurant les fonctions vitales de la colonie (nutrition, excrétion, reproduction). Les cormidies sont associées linéairement. Il existe 2 types de polypes chez les siphonophores : - Le polype protecteur : aspidozoide ou bractée - Le polype dont l’orifice buccal correspond à l’orifice excréteur : dactylozoide ou cystozoide, portant à sa base un filament tactile nommé la palpacule qui est riche en cnidocytes.

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Ils possèdent un volumineux gastrozoide qui est muni d’un filament pécheur ramifié portant des boutons urticants. Les gonophores sont portés par un ou plusieurs gonozoïdes. Les euméduzoaires sont composés des scyphozoaires possédants : - Une phase de polype brève - Une phase méduse prédominante. Les organes des sens sont regroupés en rhopalies. Il s’agit de méduse acrasdépotes Ex : Aurélia Les scyphozoaires sont constitués : - Des staurozoaires : méduses pédonculées, en forme d’ombrelle avec un pédoncule. Il s’agit d’animaux sédentaires fixés : o Aux zostères (plante marine herbacée) o Aux algues o Aux rochers du plateau continental. o Des cubozoaires : connus pour la phase méduse, de forme cubique. Elles sont dangereuses pour l’homme car elles entrainent des arrêts cardiaques/respiratoires. Chez les anthozoaires ont à : - Les hexacoralliaires - Les octocoralliaires - Les cérianthaires Il s’agit de cnidaires solitaires ou coloniaux, présents uniquement sous forme de polype. Leur bouche est prolongée par un pharynx amenant à une cavité gastrique cloisonnée. Les octocoralliaires possèdent une bouche entourée de 8 tentacules creux pinnulés. Leur pharynx est muni d’une gouttière ciliée nommée le spiphonoglyphe. Ils ont une cavité gastrique divisée en 8 cloisons longitudinales endodermique complète. Les hexacoralliaires et cerianthaires ont une bouche entourée d’un multiple de 6 tentacules. Leurs pharynx sont munis de 2 gouttières ciliées. Ils ont une cavité gastrique divisée en 6 (ou 6n, n...