DINOFLAGELLÉS: CARACTÉRISTIQUES, CLASSIFICATION, CYCLE DE VIE - LA BIOLOGIE - 2025

Les dinoflagellés sont des agences du Kingdom Protista dont la principale caractéristique est de posséder une paire de flagelles qui vous aident à vous déplacer au milieu. Ils ont été décrits pour la première fois en 1885 par le naturaliste allemand Johann Adam Otto Buetschli. Ils constituent un groupe assez important, comprenant des organismes photosynthétiques, hétérotrophes, libres, des parasites et des symbiotes.

Du point de vue écologique, ils sont très importants, car avec d'autres microalgues, telles que les diatomées, ils constituent le phytoplancton, qui à son tour est la nourriture de nombreux animaux marins tels que les poissons, les mollusques, les crustacés et les mammifères.

Ceratium. Espèces dinoflagellées. Source: Keisotyo, de Wikimedia Commons

De même, lorsqu'ils prolifèrent de manière exagérée et incontrôlable, ils donnent lieu à un phénomène appelé "Marée rouge", dans lequel les mers sont colorées de différentes couleurs. Cela constitue un problème environnemental sérieux, car il affecte grandement l'équilibre des écosystèmes et des organismes qui les habitent.

Taxonomie

La classification taxonomique des dinoflagellés est la suivante:

Domaine: Eukarya.

Royaume: Protista.

Superfilo: Alveolata.

Embranchement: Miozoa.

Sous- embranchement : Myzozoa.

Dinozoa

Superclasse: Dinoflagellata

Morphologie

Les dinoflagellés sont des organismes unicellulaires, c'est-à-dire qu'ils sont constitués d'une seule cellule. Ils varient en taille, certains sont si petits qu'ils ne peuvent être vus à l'œil nu (50 microns), tandis que d'autres sont légèrement plus grands (2 mm).

Apparence externe

Dans les dinoflagellés, deux formes peuvent être trouvées: les soi-disant blindés ou tecados et les nus. Dans le premier cas, la cellule est entourée d'une structure résistante, comme une armure, constituée de la cellulose biopolymère.

Cette couche est connue sous le nom de "teck". Dans les dinoflagellés nus, la couche protectrice n'est pas présente. Par conséquent, ils sont très fragiles et sensibles aux conditions environnementales difficiles.

La particularité de ces organismes est la présence de flagelles. Ce sont des appendices cellulaires ou des projections qui sont principalement utilisés pour assurer la mobilité de la cellule.

Dans le cas des dinoflagellés, ils présentent deux flagelles: transversal et longitudinal. Le flagelle transversal entoure la cellule et lui donne un mouvement de rotation, tandis que le flagelle longitudinal est responsable du mouvement vertical du dinoflagellé.

Certaines espèces ont des gènes de bioluminescence dans leur ADN. Cela implique qu'ils sont capables d'émettre une certaine lueur (comme certaines méduses ou lucioles).

Structure nucléaire

De même, comme tout organisme eucaryote, le matériel génétique (ADN et ARN) est emballé dans une structure connue sous le nom de noyau cellulaire, qui est délimitée par une membrane, la membrane nucléaire.

Or, les organismes appartenant à cette superclasse ont des caractéristiques très particulières qui les rendent uniques au sein des eucaryotes. Premièrement, l'ADN se trouve perpétuellement constituant des chromosomes, qui restent condensés à tout moment (y compris à toutes les étapes du cycle cellulaire).

De plus, il ne possède pas d'histones et la membrane nucléaire ne se désintègre pas au cours du processus de division cellulaire, comme c'est le cas pour d'autres organismes eucaryotes.

Contenu cytoplasmique

Dans une vue au microscope électronique, la présence de divers organites cytoplasmiques, typiques de tout eucaryote, peut être observée au sein des cellules dinoflagellées.

Ceux-ci comprennent: l'appareil de Golgi, le réticulum endoplasmique (lisse et rugueux), les mitochondries, les vacuoles de stockage, ainsi que les chloroplastes (dans le cas des dinoflagellés autotrophes).

Caractéristiques générales

La superclasse des Dinoflagellata est large et englobe un grand nombre d'espèces, certaines très différentes des autres. Cependant, ils s'accordent sur certaines caractéristiques:

Nutrition

Le groupe des dinoflagellés est si large qu'il n'a pas de modèle nutritionnel spécifique. Il existe des espèces autotrophes. Cela signifie qu'ils sont capables de synthétiser leurs nutriments grâce au processus de photosynthèse. Cela se produit parce qu'entre leurs organites cytoplasmiques, ils ont des chloroplastes, dans lesquels se trouvent des molécules de chlorophylle.

Par contre, il y en a quelques-uns qui sont hétérotrophes, c'est-à-dire qu'ils se nourrissent d'autres êtres vivants ou de substances qu'ils produisent. Dans ce cas, il existe des espèces qui se nourrissent d'autres protistes appartenant aux portozoaires, aux diatomées ou encore aux dinoflagellés eux-mêmes.

De même, certaines espèces sont des parasites, comme celles appartenant à la classe Ellobiopsea, qui sont des ectoparasites de certains crustacés.

Style de vie

Cet aspect est assez diversifié. Il y a des espèces qui vivent librement, tandis qu'il y en a d'autres qui forment des colonies.

De même, il existe des espèces qui établissent des relations endosymbiotiques avec des membres de la classe des Anthozoaires du phylum des Cnidaires, comme les anémones et les coraux. Dans ces partenariats, les deux membres bénéficient mutuellement et ont besoin l'un de l'autre pour survivre.

L'espèce Gymnodinium microoadriaticum, qui est abondante dans les récifs coralliens, contribue à leur formation en est un exemple.

la reproduction

Chez la plupart des dinoflagellés, la reproduction est asexuée, tandis que dans quelques autres, la reproduction sexuée peut avoir lieu.

La reproduction asexuée se produit par un processus connu sous le nom de fission binaire. En cela, chaque cellule se divise en deux cellules exactement identiques à celles du parent.

Les dinoflagellés ont un type de fission binaire appelé longitudinal. Dans ce type, l'axe de division est longitudinal.

Cette division est variée. Par exemple, il existe des espèces comme celles du genre Ceratium, dans lesquelles un processus appelé desmochisis se produit. En cela, chaque cellule fille originaire maintient la moitié de la paroi de la cellule mère.

Il existe d'autres espèces dans lesquelles se produit quelque chose appelé eleutherochisis. Ici, la division se produit au sein de la cellule souche et après la division, chaque cellule fille génère une nouvelle paroi ou une nouvelle thèque, dans le cas des espèces thèques.

Or, la reproduction sexuée se produit par fusion de gamètes. Dans ce type de reproduction, l'union et l'échange de matériel génétique entre deux gamètes se produisent.

Ils ont des pigments

Les dinoflagellés ont différents types de pigments dans leur cytoplasme. La plupart contiennent de la chlorophylle (types a et c). Il y a aussi la présence d'autres pigments, parmi lesquels se distinguent les xanthophylles péridinine, diadinoxanthine, diatoxanthine et fucoxanthine. Il y a aussi la présence de bêta-carotène.

Produire des toxines

Un grand nombre d'espèces produisent des toxines qui peuvent être de trois types: cytolytiques, neurotoxiques ou hépatotoxiques. Ceux-ci sont hautement toxiques et nocifs pour les mammifères, les oiseaux et les poissons.

Les toxines peuvent être consommées par certains crustacés tels que les moules et les huîtres, et s'y accumuler à des niveaux élevés et dangereux. Lorsque d'autres organismes, y compris l'homme, ingèrent des mollusques contaminés par la toxine, ils peuvent présenter un syndrome d'empoisonnement qui, s'il n'est pas traité à temps et correctement, peut avoir une issue fatale.

Habitat

Tous les dinoflagellés sont aquatiques. La plupart des espèces se trouvent dans les habitats marins, tandis qu'un petit pourcentage d'espèces se trouve en eau douce. Ils ont une prédilection pour les zones où la lumière du soleil atteint. Cependant, des spécimens ont été trouvés à de grandes profondeurs.

La température ne semble pas être un élément limitant pour la localisation de ces organismes, puisqu'ils ont été localisés à la fois dans des eaux chaudes et dans des eaux extrêmement froides comme celles des écosystèmes polaires.

Cycle de vie

Le cycle de vie des dinoflagellés est influencé par les conditions environnementales, car selon qu'ils sont favorables ou non, divers événements se produiront.

De même, il a une phase haploïde et diploïde.

Phase haploïde

Dans la phase haploïde, ce qui se passe, c'est qu'une cellule subit une méiose, générant deux cellules haploïdes (avec la moitié de la charge génétique de l'espèce). Certains chercheurs appellent ces cellules des gamètes (+ -).

Lorsque les conditions environnementales ne sont plus idéales, deux dinoflagellés s'unissent, formant un zygote appelé planozygote, qui est diploïde (charge génétique complète de l'espèce).

Cycle de vie d'un dinoflagellé. (1) Fission binaire. (2) Union de deux dinoflagellés. (3) Planozygote. (4) Hypnozygote. (5) Planoméiocyte. Source: Franciscosp2, de Wikimedia Commons

Phase diploïde

Plus tard, le planozygote perd ses flagelles et évolue vers une autre phase appelée hypnozygote. Ceci est couvert par un teck beaucoup plus dur et plus résistant et est également plein de substances de réserve.

Cela permettra à l'hypnozygote de rester à l'abri de tout prédateur et protégé des conditions environnementales difficiles pendant une longue période.

L'hypnozygote se dépose sur le fond marin en attendant que les conditions environnementales redeviennent idéales. Lorsque cela se produit, le teck qui l'entoure se brise et cela devient une étape intermédiaire connue sous le nom de planomeiocito.

Il s'agit d'une phase de courte durée car la cellule reprend rapidement sa forme dinoflagellée caractéristique.

Classification

Les dinoflagellés comprennent cinq classes:

• Ellobiopsea: ce sont des organismes qui peuvent être trouvés dans les habitats d'eau douce ou marins. La plupart sont des parasites (ectoparasites) de certains crustacés.
• Oxyrrhea: il est composé d'un seul genre Oxirrhis. Les organismes de cette classe sont des prédateurs situés dans des habitats purement marins. Ses chromosomes atypiques sont longs et fins.
• Dinophyceae: Cette classe comprend les organismes dinoflagellés typiques. Ils ont deux flagelles, la plupart sont des autotrophes photosynthétiques, ils ont un cycle de vie dans lequel la phase haploïde prédomine et beaucoup d'entre eux présentent le revêtement de protection cellulaire appelé thèque.
• Syndinea: les organismes de ce groupe se caractérisent par ne pas présenter de theak et avoir un mode de vie parasitaire ou endosymbiote.
• Noctilucea: composé d'organismes particuliers dans le cycle de vie desquels la phase diploïde prédomine. De même, ils sont hétérotrophes, grands (2 mm) et bioluminescents.

La "marée rouge"

La soi-disant «marée rouge» est un phénomène qui se produit dans les plans d'eau dans lesquels prolifèrent certaines microalgues faisant partie du phytoplancton, notamment celles du groupe des dinoflagellés.

Lorsque le nombre d'organismes augmente considérablement et qu'ils prolifèrent de manière incontrôlable, l'eau est généralement colorée dans une gamme de couleurs, parmi lesquelles peuvent être: rouge, marron, jaune ou ocre.

La marée rouge devient négative ou nocive lorsque les espèces proliférantes de microalgues synthétisent des toxines nocives pour les autres êtres vivants. Lorsque certains animaux comme les mollusques ou les crustacés se nourrissent de ces algues, ils incorporent les toxines dans leur corps. Lorsqu'un autre animal s'en nourrit, il subira les conséquences de l'ingestion de la toxine.

Il n'y a aucune mesure préventive ou corrective qui éliminera complètement la marée rouge. Parmi les mesures qui ont été essayées figurent:

• Contrôle physique: élimination des algues par des procédures physiques telles que le filtrage et autres.
• Lutte chimique: utilisation de produits tels que les algicides, dont l'objectif est d'éliminer les algues accumulées à la surface de la mer. Cependant, ils ne sont pas recommandés, car ils affectent d'autres composants de l'écosystème.
• Contrôle biologique: ces mesures utilisent des organismes qui se nourrissent de ces algues, ainsi que certains virus, parasites et bactéries, qui, grâce à des mécanismes biologiques naturels, sont capables de rétablir l'équilibre de l'écosystème.

Pathogénie

Les organismes appartenant au groupe des dinoflagellés ne sont pas des agents pathogènes en eux-mêmes, mais, comme mentionné ci-dessus, produisent des toxines qui affectent grandement les humains et les autres animaux.

Lorsqu'il y a une augmentation de la quantité de dinoflagellés dans une région de la mer, la production de toxines, telles que les saxitoxines et la goniautoxine, augmente également.

Les dinoflagellés, qui constituent une partie importante et prédominante du phytoplancton, font partie du régime alimentaire des crustacés, mollusques et poissons, dans lesquels les toxines s'accumulent dangereusement. Ceux-ci passent aux humains lorsqu'ils se nourrissent d'un animal infecté.

Lorsque cela se produit, ce que l'on appelle le syndrome d'empoisonnement des mollusques et crustacés est généré.

Syndrome d'empoisonnement aux mollusques

Il se produit lorsque des mollusques infectés par les diverses toxines synthétisées par les dinoflagellés sont consommés. Or, il existe plusieurs types de toxines et les caractéristiques du syndrome à générer en dépendent.

Toxine paralysante

Provoque une intoxication paralysante aux fruits de mer. Il est produit principalement par l'espèce Gymnodinium catenatum et plusieurs du genre Alexandrium.

Symptômes

• Engourdissement de certaines régions telles que le visage, le cou et les mains.
• Sensation de picotement
• Maladie
• Vomissement
• Paralysie musculaire

La mort survient généralement à la suite d'un arrêt respiratoire.

Toxine neurotoxique

Provoque une intoxication neurotoxique. Il est synthétisé par des espèces appartenant au genre Karenia.

Symptômes

• Maux de tête sévères
• Faiblesse musculaire
• Frissons tremblants
• Maladie
• Vomissement
• Atteinte musculaire (paralysie)

Toxine diarrhéique

C'est la cause de l'intoxication diarrhéique due à la consommation de crustacés. Il est produit par des espèces du genre Dinophysis.

Symptômes

• La diarrhée
• Maladie
• Vomissement
• Formation probable de tumeurs dans le tube digestif

Toxine ciguatérique

Provoque une intoxication à la ciguatera en mangeant du poisson. Il est synthétisé par les espèces Gambierdiscus toxicus, Ostreopsis spp et Coolia spp.

Symptômes

• Engourdissement et tremblements des mains et des pieds
• Maladie
• Paralysie musculaire (dans les cas extrêmes)

Évolution

Les symptômes commencent à apparaître entre 30 minutes et 3 heures après l'ingestion de l'aliment contaminé. En effet, la toxine est rapidement absorbée par la muqueuse buccale.

Selon la quantité de toxine ingérée, les symptômes peuvent être plus ou moins sévères.

La demi-vie d'élimination de la toxine est d'environ 90 minutes. La réduction des niveaux de toxines dans le sang à des niveaux sûrs peut prendre jusqu'à 9 heures.

Traitement

Malheureusement, il n’existe aucun antidote à l’une de ces toxines. Le traitement est indiqué pour soulager les symptômes, en particulier les symptômes respiratoires, ainsi que pour éliminer la toxine.

L'une des mesures habituelles consiste à provoquer le vomissement, afin d'éliminer la source de l'intoxication. Le charbon actif est également généralement administré, car il est capable d'absorber les toxines, qui résistent à l'action du pH gastrique.

De même, des fluides abondants sont administrés, ce qui vise à corriger une éventuelle acidose, ainsi qu'à accélérer l'excrétion de la toxine par les reins.

L'empoisonnement par l'une de ces toxines est considéré comme une urgence hospitalière et, en tant que tel, doit être traité, en fournissant immédiatement à la personne affectée une attention médicale spécialisée.

Références

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