CNIDAIRES: CARACTÉRISTIQUES, ALIMENTATION, SYSTÈME NERVEUX - LA BIOLOGIE - 2025

Les cnidaires (Cnidaria) sont un phylum d'organismes exclusivement aquatiques. Ils ont des cellules caractéristiques appelées cnidés ou cnidocytes qui donnent lieu au nom du phyllum.

Actuellement, environ 11 000 espèces sont connues, parmi lesquelles certaines très communes comme les coraux, les méduses, les anémones et les gorgones. De nombreuses espèces forment des colonies composées de nombreux organismes.

Groupe de cnidaires. Corail de feu en haut à gauche (Millepora sp.), Corail mou pulsé en haut à droite (Xenia sp.) Et en bas Anémone géante des Caraïbes (Condylactis gigantea). Tiré et édité de flickr.com/photos/jveracaripe

La plupart des espèces sont marines, mais quelques-unes ont réussi à coloniser des milieux d'eau douce. Certaines espèces sont benthiques et sessiles ou restreintes en mouvement, d'autres sont planctoniques. Sa taille peut varier de microscopique à plus de 20 mètres si les tentacules sont inclus.

caractéristiques

Les cnidaires sont des organismes diblastiques rayonnés, c'est-à-dire qu'ils se développent à partir de deux feuilles embryonnaires, l'ecto et l'endoderme. Entre l'ecto et l'endoderme, ces organismes présentent une mésoglée acellulaire ou, dans certains cas, un mésenchyme cellulaire.

Leur niveau d'organisation est tissulaire, ils ne présentent pas de systèmes organiques. Ils ont des cellules adhésives ou urticantes appelées cnidés ou cnidocytes. La symétrie est essentiellement radiale bien que dans certains groupes, elle soit modifiée en biradiale, tétraradiale ou d'un autre type.

Le système digestif est une cavité en forme de sac, la cavité gastrovasculaire ou coelenteron, avec un seul orifice d'entrée pour la nourriture et de sortie pour le matériel non digéré.

Ils ont des tentacules qui se trouvent normalement par multiples de six ou huit. Ils ne présentent pas de céphalisation. Il existe deux modèles corporels, polype et méduse.

Le polype est sessile, a une forme cylindrique, avec la bouche et les tentacules dirigés vers le haut. La méduse est mobile, en forme de cloche ou de parapluie, avec la bouche et les tentacules dirigées vers le bas.

De nombreuses espèces de cnidaires produisent des colonies d'organismes individuels composés de zooïdes de la méduse, de polype ou des deux. Chez certaines espèces, il existe une alternance de génération entre la phase polype, qui se reproduit de manière asexuée, et la méduse, qui se reproduit sexuellement. Chez d'autres espèces, seule la phase polype ou la phase méduse se produit.

Taxonomie

Les cnidaires étaient traditionnellement situés, avec les cténophores, dans le phyllum Coelenterata. Cependant, il est désormais largement admis que la parenté entre ces deux groupes n'est qu'apparente. La classification la plus récente des cnidaires les divise en sept classes:

Anthozoaires

Cnidaires connus sous le nom d'anémones, de coraux et de plumes de mer. Ils ne se présentent que sous forme de polypes. Ils peuvent être solitaires ou coloniaux. Le polype peut présenter une reproduction asexuée ou sexuée, provoquant de nouveaux polypes.

Les gamètes sont formés à partir de cellules du gastrodermis. Ils sont exclusivement marins. Les tentacules sont présents par multiples de six, ou ils peuvent être huit.

La cavité gastrovasculaire est complètement divisée par les septa provenant du gastrodermis et de la mésoglée.

Cubozoa

Connu sous le nom de méduse-boîte et de guêpes de mer. Ils ne présentent que la phase méduse. Ils ont une forme cubique. Ils présentent une division tétramérique, le centeron est divisé en quatre sacs.

Le bord n'est pas festonné et la marge sous-festonnée se replie vers l'intérieur pour former une structure en forme de voile, appelée velario.

Sa piqûre est très toxique et peut être mortelle pour l'homme. Jusqu'à récemment, ils étaient considérés comme un ordre au sein de la classe des scyphozoaires.

Hydrozoa

Connu sous le nom d'hydroïdes ou d'hydromedusas. Chez la plupart des espèces, il y a une alternance de génération avec une phase polype asexuée avec une phase méduse sexuelle. Généralement, la phase polype forme généralement des colonies d'individus polymorphes.

Les méduses sont voilées et manquent de vêtements et de cnidocytes dans la cavité gastrovasculaire. Les gonades sont toujours d'origine ectodermique. La cavité gastrovasculaire n'est pas divisée par des cloisons.

Scyphozoaires

Cnidaires dans lesquels la phase méduse prédomine. Ils ont un petit polype discret, mais de longue durée. La méduse n'a pas de voile, mais des vêtements et des cnidocytes dans la cavité gastrovasculaire.

Les gonades sont endodermiques. La cavité gastrovasculaire présente une division incomplète, formée de 4 cloisons incomplètes ou septa en position interradiale qui séparent 4 poches gastriques.

Myxozoa

Cnidaires de très petite taille et avec un génome simplifié. Ils sont une classe d'organismes microscopiques, auparavant classés comme un phylum au sein du royaume des Protistes.

Parasites intracellulaires de presque tous les phylums animaux. La parasitose se produit avec des spores avec une capsule polaire et des filaments qui ancrent la spore à l'hôte.

Des études récentes ont suggéré qu'ils étaient liés aux champignons. Cependant, en 2015, une étude a révélé que les myxozoaires sont en fait des cnidaires.

Polypodiozoa

C'est une classe monospécifique de cnidaires parasitaires sur les esturgeons. Des études moléculaires indiquent qu'ils peuvent être liés aux myxozoaires. Cependant, leurs relations phylogénétiques ne sont pas entièrement claires, leur classification est donc temporaire.

Staurozoa

Considéré jusqu'à récemment comme un ordre (Stauromedusae) au sein des Scyphozoaires. Ce sont des organismes petits et sessiles. Ils se développent directement à partir d'une larve de planula benthique.

La surface aborale se prolonge dans un pédoncule avec un disque adhésif grâce auquel elles sont fixées au substrat. Ils habitent les eaux marines peu profondes aux hautes latitudes.

Système nerveux

Les cnidaires ont un système nerveux diffus, ils n'ont pas de système nerveux central. Cependant, ils ont des zones d'intégration du tissu neural qui pourraient être considérées comme une forme de centralisation. Les neurones sont nus et la plupart d'entre eux sont apolaires.

Quelques neurones sont bipolaires. Dans ce dernier, l'influx nerveux est transmis de manière unidirectionnelle. Les neurones sont interconnectés formant une sorte de réseau appelé le plexus nerveux.

Normalement, les cnidaires ont deux plexus nerveux, l'un sous-épidermique et l'autre sous-gastro-cutané. Ce dernier peut être absent. Dans les neurones bipolaires, la transmission de l'influx nerveux est plus rapide.

Dans certains cas, un plexus nerveux de neurones bipolaires et un autre de neurones apolaires peuvent être présents. Les réponses rapides sont sous le contrôle, dans ces cas, du plexus bipolaire. Les réponses plus lentes correspondent aux réponses du plexus apolaire.

Structures sensorielles

Les cnidaires manquent de véritables organes sensoriels. Les polypes manquent de cellules photoréceptrices spécialisées. On pense que la sensibilité à la lumière de ces organismes est liée aux neurones concentrés dans les zones les plus translucides du corps.

Les polypes possèdent également des processus sensoriels sensoriels qui proviennent des cellules sensorielles. Ces processus ont une fonction de mécanorécepteur.

Les méduses Cubozoa et Scyphozoa ont des centres sensoriels appelés ropalias. Ces centres ont une paire de puits de chimiorécepteurs, un statocyste, une concentration de neurones épidermiques et éventuellement un ocelle.

Les ropalias sont situées sur le bord de la cloche, entre une paire de lobes de cloche (umbrelares). Les méduses hydrozoaires peuvent avoir des statocystes au niveau de l'ombilic, des cellules sensorielles indifférenciées et probablement des chimiorécepteurs.

Les méduses cubozoaires sont les seuls cnidaires avec de vrais yeux qui possèdent des rétines, des cornées et des lentilles.

Localisation d'un ropalio dans la méduse Tripedalia cystophora. Tiré et édité de

Alimentation

La plupart des cnidaires sont des carnivores. Pour capturer leurs proies, ils utilisent généralement leurs tentacules, aidés par des cnidocytes toxiques appelés nématocystes.

Medudas

La plupart des méduses peuvent également utiliser leurs bras oraux pour capturer des proies. Lorsqu'ils utilisent les deux structures, généralement les tentacules sont utilisés pour paralyser la proie, et les bras buccaux pour les diriger vers la bouche. Cependant, les bras oraux peuvent également être utilisés pour capturer la nourriture.

Anémones

Les anémones de l'ordre des Corallimorpharia capturent directement leurs proies en utilisant le disque oral comme filet de pêche pour attraper de petits poissons et crustacés.

Polypes de corail

Les polypes de corail sécrètent des brins de mucus qui sont suspendus au-dessus de la colonie. Ces filaments servent à capturer les particules alimentaires en suspension dans la colonne d'eau.

Les particules sont transportées vers la bouche par des mouvements ciliaires. La nourriture ainsi capturée est utilisée en complément de la proie plus grosse capturée par les tentacules.

Chez certaines espèces, cependant, les tentacules sont très petits et dans ces cas, les organismes sont clairement suspensivores, ne se nourrissant que des proies capturées par le piège à mucus.

Coraux

Les coraux, en outre, tirent parti des nutriments produits par les zooxanthelles, algues endosymbiontes auxquelles ils sont associés. Certaines espèces se nourrissent exclusivement de ces aliments et par absorption de nutriments dissous dans la colonne d'eau.

Polypodiozoa et Myxozoa

Les représentants de la famille des Polypodiozoa sont des parasites, principalement des esturgeons. Les myxozoaires, pour leur part, sont des parasites d'organismes de presque tous les phylum du règne animal, et même de certains protistes.

Digestion

La digestion, chez les cnidaires, est à la fois intracellulaire et extracellulaire. La nourriture capturée est dirigée entièrement vers la bouche. Il passe ensuite dans la cavité digestive où les cellules glandulaires du gastrodermis libèrent des enzymes.

Les enzymes effectuent la digestion extracellulaire des aliments en quelques heures. Les espèces qui possèdent des nématocystes peuvent également injecter des enzymes digestives dans leurs proies pendant la capture.

Le matériel digéré circule dans la cavité digestive pour que les cellules du gastrodermis absorbent les nutriments. Une fois les nutriments absorbés, la digestion se poursuit, mais dans ce cas, intracellulaire.

La digestion intracellulaire a lieu dans des vacuoles. Les restes de nourriture non digérés sont expulsés par la bouche.

Excrétion

Les cnidaires n'ont pas de système excréteur, l'élimination des déchets azotés se fait à travers les parois externes ou internes du corps.

L'azote est éliminé sous forme d'ammoniac. Les espèces qui ont réussi à coloniser les milieux d'eau douce sont hyperosmotiques vis-à-vis de l'environnement.

De ce fait, l'eau a tendance à pénétrer dans les organismes par simple diffusion. Le contrôle osmotique chez ces espèces se fait par l'élimination périodique du liquide de la cavité gastrovasculaire.

la reproduction

Les cnidaires peuvent se reproduire sexuellement ou asexuellement par différents mécanismes. Dans certains groupes, il y a une alternance de générations entre une phase polype de reproduction asexuée et une phase méduse de reproduction sexuée.

-Hydrozoa

Reproduction asexuée

La reproduction asexuée dans les hydrozoaires peut se produire par divers moyens. Le mécanisme le plus courant de reproduction asexuée est le bourgeonnement. Le jaune est formé comme une évagination du corps de la mère.

Puis, à l'extrémité distale de cette extension, se formera la bouche qui communiquera avec la cavité gastrovasculaire partagée avec la mère. Dans les formes individuelles, le nouveau polype finit de grandir en formant des tentacules et se sépare de la mère.

Alors que sous les formes coloniales, il reste attaché à son ancêtre. Les polypes peuvent également produire des bourgeons de méduses, ou gonophores.

Des chaînes d'individus appelées cormidies sont produites dans des siphonophores, qui peuvent se séparer et former une nouvelle colonie. La division asexuée peut également se produire chez les méduses hydrozoaires par bourgeonnement ou fission longitudinale.

Reproduction sexuée

La reproduction sexuée d'hydrozoaires peut se produire dans la phase polype. Chez les espèces à phase méduse réduite ou absente, les polypes développent des structures appelées sporozacs.

Les sporozacs produisent des gamètes sexuels. Cependant, il est courant que la phase méduse, originaire des gonophores, soit en charge de la reproduction sexuée. Dans ces derniers, les gonades sont temporaires et se forment par migration de cellules épidermiques.

Les gamètes mâles et femelles peuvent être libérés et la fécondation se produit entre les deux. Dans d'autres cas, seuls les gamètes mâles sont libérés.

Les gamètes femelles sont retenues par la mère et la fécondation se produit sur ou à l'intérieur de la méduse femelle. Le développement du zygote donne naissance à une larve de planula qui va se fixer au substrat et former un polype.

Reproduction sexuelle et asexuée à Hidrozoa. Tiré et édité de

-Scyphozoaires

Le polype scyphozoaire, ou scyphistome, se reproduit de manière asexuée par bourgeonnement (produisant de nouveaux polypes) ou par fission transverse. Ce dernier type de division est appelé strobilation et donne naissance à de jeunes méduses appelées efiras.

Les méduses se reproduisent sexuellement par des gamètes dérivés du gastrodermis. La fécondation peut être externe ou se produire dans les sacs gastriques de la femelle. Des larves de planula sont également produites.

-Cubozoa

Le processus de reproduction de la méduse-boîte n'est pas bien connu. Les polypes ne sont connus que dans quelques espèces. Chacun de ceux-ci, apparemment, se transforme et donne naissance à une seule méduse. Les méduses-boîtes se reproduisent sexuellement et dans certaines une sorte de copulation se produit.

-Anthozoaire

Les anthozoaires ne présentent que la phase polype, ils sont connus sous le nom d'anémones. La reproduction asexuée peut se produire par fission longitudinale, fission transversale, bourgeonnement des tentacules et lacération pédiale.

Dans ce dernier cas, le discopedium se propage et l'anémone se détache, laissant des morceaux du discopedium qui formeront de nouveaux organismes. La reproduction parthénogénétique a également été documentée chez certains anthozoaires.

La reproduction sexuée peut se faire par fécondation externe ou interne. Les gamètes sont formés à partir de cellules du gastrodermis.

-Myxozoaires

On en sait très peu sur les mécanismes de reproduction des myxozoaires. On ne sait pas encore s'ils ont une reproduction sexuée. La reproduction asexuée se fait par formation de spores non nucléaires.

-Polypodiozoa

Les cnidaires polypodiozoa peuvent se reproduire sexuellement, avec des spécimens mâles et femelles, ainsi que des hermaphrodites. Les gamètes sont d'origine ectodermique. Il peut également se reproduire de manière asexuée par fission.

-Staurozoaires

Les staurozoaires sont des méduses pédonculées qui peuvent se reproduire de manière asexuée par bourgeonnement. L'adulte forme des bourgeons qui se détachent pour devenir des planules non fixes qui se fixent et deviennent des adultes. Ils peuvent également se reproduire sexuellement par fécondation externe. Ils sont dioïques.

Références

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2. EV Raikova (1973). Cycle de vie et position systématique de Polypodium hydriforme Ussov (Coelenterata), un parasite cnidaire des œufs d'Acipenseridae. Publications du laboratoire de biologie marine de Seto.
3. Cnidaria. Sur Wikipedia. Récupéré de en.wikipedia.org/wiki/Cnidaria#Classification
4. ES Chang, M. Neuhof, ND Rubinstein, A. Diamant, H. Philippe, D. Huchon, P. Cartwright (2015). Insights génomiques sur l'origine évolutive de Myxozoa au sein de Cnidaria. PNAS.
5. AC Marques et AG Collins (2004). Analyse cladistique de Medusozoa et évolution cnidaire. Biologie des invertébrés