Les Cnidaires - Cours de BAO 1ère année L1 BBTE PDF

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Cours de BAO 1ère année L1 BBTE...

Description

Les Cnidaires :

I) Introduction – caractéristiques générales Passage des spongiaires aux cnidaires : Comment mieux se nourrir ?  Réponse évolutive : - Pousser nourriture vers cavité gastrique - Ingestion proies plus grosses Pour arriver a ces innovation, les cellules se sont spécialisées : -

Acquisition de cellules nerveuses et musculaires  mouvement coordonnés = comportement Formation de véritables tissus avec une forme définie (morphogénèse)  tentacules et cavité gastrique

Chez les cnidaires on a envire 10 000 espèces avec 99% marines. Ce divise en trois grands groupes : -

Anthozoaires (Octocoralliaires, Tabulés et Hexacoralliaires) Hydrozoaires Scyphozoaires

Il y a différents mode de vie : -

Polype : forme fixée/benthique : polype solitaire ou colonial Méduse : forme libre/pélagique : solitaire pélagique ou colonie pélagique Siphonophores

Les cnidaires sont apparus sous formes polype. La forme méduse est une innovation (état dérivé) = Synapomorphie des Médusozoaires

 Symétrie axiale et radiale d’ordre paire : Apparition d’une symétries chez les cnidaires. -

-

Symétrie radiale d’ordre pair (4 ou 6) par rapport à l’axe oral. Superposition avec une symétrie biradiale chez certains Anthozoaires.

1

 Organisation diploblastique : comme les spongiaires Présence d’un endoderme et d’un ectoderme = Véritable épithéliums  Présence d’une lame basale  Cavité/colonne gastro-vasculaire gastrique

ou

Entre les deux feuillets  mésoglée = substance gélatineuse (épaissie pour phase méduse = ombrelle / phase polype)  Morphologie simple : Forme de sac (urne) à orifice unique (bouche-anus) entouré d’un nombre variable de tentacule creux  capture des proies -

Disposition bouche haute (phase polype) Disposition bouche basse suspendue par un manubrium (phase méduse)

 Taille variable : de quelques mm a plusieurs mètre  Organismes suspensivores au carnivores : passage de passif à actif, nutrition zooplancton (microphagie) et poisson (macrophagie).  Prédateurs des cnidaires : espadon, albatros, poisson lune, thon, tortue caouane et des mollusque gastéropodes  Répartition géographique : 25% de la biodiversité marine sur 0.2% de la surface des océans. En grande partie dans l’océan pacifique.

II) Histologies des Cnidaires : Exemple classique de l’hydre brune : Espèce dulçaquicole. Polype fixé au sol par le pied, orifice unique et couronne de tentacule A) Ectoderme : couche continue unistratifiée, comportant 4 types cellulaires 1) Cellules myo-glandulo-épithéliales ou épithéliomusculaire ectodermiques Cellules hautes, disposition longitudinales, riche en vacuoles > sécrétion de mucus 2

Cytoplasme basal renferme fibres de mucles lisses en faisceaux (myonèmes)  étirement et rétractation du polype 2) Les cellules interstitiels : Isolées ou en amas dans l’ectoderme. A la base des cellules épithélio-musculaire  cellules totipotentes -

Remplacement cellules mortes ou abimées A l’origine de tous les autres types cellulaires (gonocytes compris)

3) Les cellules sensorielles : Cellules étroites, longues. Comporte cils sensoriel au niveau du pole apical et ramification de leur base dans la mésoglée. En rapport avec cellules nerveuses.  Participent à la réaction du déploiement du harpon des cnidoblastes 4) Cnidoblaste/Cnidocyte = Nématocyte : Cnidoblaste = forme immature Cnidocytes / Nématocyte = Forme mature Synapomorphie propres au cnidaires Cellules spécifiques des cnidaires en formes de crochet (concentration : tentacules et

bouche)

 Cnidocyte (=cellule) comprend : - Un prolongement cytoplasmique excitable (=Cnidocil) - Une vacuole volumineuse contenant le venin (=Capsule urticante ou cnidocyste) - Une membrane interne en forme de long tubule armé de fines épines et ouvert à l’extrémité (filament urticant ou harpon) 3

B) Mésoglée :  Cellules nerveuse ou protoneurones. Formation d’un réseau nerveux primitif. - Innervation des cellules sensorielles, des cellules épithélio-musculaire et des cnidocytes. - + présence de spicules

C) Endoderme ou gastroderme (lieu de digestion) : Couche comportant 4 types cellulaires : 1) Cellules interstitielles 2) Cellules sensorielles 3) Cellules glandulaires : Sécrétion enzymatique déversées dans la cavité gastro-vasculaire  Digestion extracellulaire des proies 4) Cellules épithélio-musculaires endodermiques : Pourvues d’un flagelle pour brassage de l’eau dans la cavité gastro-vasculaire. -

Particules alimentaires amenées aux parois

-

Phagocytose et digestion intracellulaire à l’aide de vacuole digestives

4

 Récapitulatif de l’organisation de la paroi chez l’Hydre :

5

III) Classification et cycle de développement : Mode de reproduction variés. Coexistence le plus souvent d’une reproduction sexuée et asexuée.

A) Hydrozoaires : -

Symétrie d’ordre 4 (environ 3000 espèces)

-

Alternance 50 : 50 le plus souvent phase polype vs phase libre méduse

-

Hydroméduse = méduse avec vélum (repli de l’ombrelle)  méduse craspédotes

-

Forme polype solitaire ou polype colonial

1) Les Hydraires ou hydroïdes Développement d’une hydraire coloniale : 1- Naissance colonie à partir d’une larve ciliée (planula) issue de reproduction sexuée 2- Sédimentation/fixation larve ramification en étoile (=stolon)

sur

substrat

dur



3- Apparition 1ère « tige » (= hydrocaule) puis formation 1ère polype (= hydrante, zoïde) 4- Ouverture bouche et développement tentacules du 1er polype 6

Bourgeonnement au niveau de l’hydrocaule d’un second polype (reproduction asexuée) 5- bourgeonnement de nouvelles colonies à partir de stolons

Anatomie d’une Hydraire coloniale (Obella geniculata)  Présence de polype nourriciers  ²Gastrozoïdes Rétractation possible des gastrozoïdes dans un calice (hydrothèque)  Présence de polypes reproducteurs (adulte)  Gonozoïdes Démunis de bouche et tentacules. Présence d’un axe fertile (blastostyle) bourgeonnement des hydroméduse. Protection dans une gonothèque

Développement de l’hydroméduse : Développement à partir bourgeons médusaires

des

Hydroméduse est la forme adulte

Récapitulatif cycle de hydraires coloniales :

reproduction

Hydroméduse : présence de 4 sexuelles dans la cavité gastrique

des

glandes

7

d’où

Emission gamètes > fécondation externe > lave planula (larve ciliée).

Cas particulier : turritopis nutricula Méduse « immortelle » : inversion du processus de vieillissement par blocage des mécanismes apoptotiques et par transdifférenciation (= rajeunissement des cellules).

 Récapitulatif des hydroméduses : Cycle de vie des hydroméduses : 1- Reproduction avec stade polype et stade méduse

8

2- Reproduction sans stade méduse :

3- Reproduction sans stade polype :

B) Les Scyphozoaires : -

Symétrie d’ordre 4 (environ 200-350 espèces) 9

-

Alternance phase fixée polype (stade larvaire) et phase livrai vraie méduse (EuMédusozoaires) prédominante

-

Scyphoméduse = méduse sans vélum (adulte)  méduses acalèphes

-

Cavité gastrique partiellement cloisonnée et sexe séparé

Développement d’un Scyphozoaire (aurelia aurita) 1- Formation larve planula – Fixation substrat 2- Formation d’un premier polype (16 tentacules) -

Polype Scyphistome

-

Reproduction possible bourgeonnement

3- Apparition transversales -

de

par

constrictions

Strobilation ou strombolisation du polype

 Polype Strobila 4- Libération méduse juvéniles (éphyrules) au contour muni de 8 lobes  Passage au stade adulte en 2 mois

REGARDER SUR POLY IMAGE

 Récapitulatif des Scyphozoaires :

10



Cycle de vie des Scyphoméduses :

 Récapitulatif des Médusozoaires :

11

C) Anthozoaires : - Symétrie d’ordre 4 ou 6 (environ 6000 espèces) - Pas de phase méduse ! = polype solitaire ou colonial - Deux grandes sous-classes : Octocoralliaires et Hexacoralliaires - Sécrétion ou non d’un squelette dur (ex : Calicoblastes dans l’ectoderme pour les coraux « vrais ») - Présence d’une structure unique = gouttière ciliée et glandulaire (= siphonoglyphe)  Sécrétion permet lubrification bouche pharynx  Facilite le passage des proie vers la cavié gastro-vasculaire Cloisonnement vertical de la cavité gastro-vasculaire. -

-

Formation de loges par des septa-es (mésentères) délimités par le gastroderme. Chaque loges correspond à une tentacules Augmente surface de contact avec gastroderme Augmente efficacité du squelette hydrostatique

Accroissement cyclomérique des septes - 6 paires de septes primaires- ex jeune anémones - 6 nouvelles paire de septes secondaires entre les précédentes  Symétrie biradiale chez les Anthozoaires

Reproduction sexuée et asexuée au niveau du polype car pas de phase méduse (par bourgeonnement ou scissiparité) Actini = anémone 12



Sous classe des Octocoralliaires (= faux coraux)

Polype avec 8 tentacules en forme de plume caractéristique : pinnulés ou dentelés Cavité gastrique divisée en 8 par cloisons endodermiques Polype coloniaux le plus souvent, avec ou sans squelette dur Six ordres : -

-

-

-



Ordre des Alcyoniés : squelette hydrostatique qui forme le support de la colonie avec des ouverture qui permet le gonflement et donne cet air remplie et tous les polypes dessus Ordre des Corallidés = corail rouge : seulement le squelette dur avec un axe calcaire, on peut avoir d’importante colonie des polype dans le milieu marin Ordre des Gorgonidés : Gorgones présente de façon importante dans les milieux marin et sur les côtes. Forme en éventail du squelette qui porte les polypes avec leur 8 tentacules. On les retrouve perpendiculaire au courant, plus simple pour eux de capter les particules alimentaires. Pour celui-ci, ce sont les polype qui synthétisent l’axe de support = Axe Corné constitué d’une mixture protéine-collagène (= gorgonine), souple et résistante, sécrété par l’ectoderme (rouge) (Ordre des Hélioporidés) Ordre des Pénnatulidés : Capacité a etre fixés sur des substrats plutôt meuble et capacité en s’enfouire dans le sédiment à l’apporche d’un danger. Positionner aussi perpendiculairement au sens du courant pour capter les particules alimentaires mais elle est aussi capable de se courber doué de mouvement Ordre des Stolonifères :

Sous classe des Hexacoralliaires :

Polype à tentacules lisses (non pennés) Tentacules : nombre de 6 ou multiple de 6 Polype solitaire ou colonial Polype avec un squelette calcaire ou dépourvu de squelette

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Six à sept ordres : -

-

-

-

-

Ordres des Actiniaires : tentacules creux, les anémones en font parties. Les anémones vivent toujours immergés et donc leur tentacules sons toujours déployées. Les actinies, on peut les retrouver sur les côtes, à marais basse, le polype va rentrer ses tentacules pour le protéger de la dessiccation et à marais haute il va déployer ses tentacules pour pouvoir se nourrir des particules alimentaire. Capacité de rétracté ses tentacules Ordre des Cerianthaires : Deux couronnes de tentacules, tentacules beaucoup plus longues en périphérie et au centre qui entoure la bouche des tentacules de plus petites tailles. Se fixe sur substrat meuble et peuvent s’enfouir ou alors peuvent agglomérer les différentes particules du sédiment dans la colonne gastrique pour ensuite se protéger. Morphologie des anémones mais rien avoir avec. Ordre des Zoanthaires : espèces colonial. Forme de grands tapis. Ordre des Carallimorphes : anémone bijou : polype avec coloration verte et rose caractéristique qui aide à leurs identification. Présence de boules caractéristique à l’extrémités des tentacules = acrosphères Les antipathaires : corail noir : espèce de milieu tropicaux et équatoriaux et certaine espèce de très grandes profondeurs Ordre des Sclératiniaires = véritables coraux : polype qui sécrètent et squelette véritable en carbonate de calcium qui peut avoir des morphologie totalement différentes. Schéma explicatif de la structure du corail : Capacité à abriter au seins de leurs tissus des microalgues = Endosymbiose avec des Dinoflagellés du genre Symbiodinium ou zooxanthelles = principaux producteur primaire des récifs coralliens, comme la calcaire. Rôle important dans la formation du squelette calcaire. On va réellement parler de symbiose car le ils ne peuvent pas vivre l’un sans l’autre. Le polype va apporter à la microalgues des ions minéraux par son alimentation, un abris, une protection et du CO2 par sa respiration/ son métabolisme. Et inversement, la microalgue va apporter au polype des complémentaire de nourriture, elle va favoriser la sécrétion du squelette calcaire mais aussi lui apporter du O2 (grâce à la lumière et le CO2  photosynthèse et donc production de O2). Sont présente sur des profondeurs...