MÉDUSE: CARACTÉRISTIQUES, MORPHOLOGIE, HABITAT, REPRODUCTION - LA BIOLOGIE - 2025

Les méduses sont des êtres vivants appartenant au sous-embranchement Medusozoa. Ils se caractérisent par leur consistance gélatineuse et leur aspect presque translucide. Ces êtres vivants appartiennent au groupe le plus primitif du règne animal, les cnidaires.

Les cnidaires se caractérisent par la présentation de cnidocytes, des cellules qui synthétisent une substance toxique et piquante qui exerce des effets toxiques sur d'autres animaux. Les méduses en particulier sont apparues il y a plus de 400 millions d'années, à l'époque paléozoïque.

Spécimen de méduse. Source: Anastasia Shesterinina

Les méduses sont de très beaux animaux, mais elles doivent être traitées avec soin, car le simple contact de leurs tentacules peut causer de terribles blessures. Ils sont abondants dans tous les écosystèmes marins. Cependant, il existe des régions balnéaires où les accidents sont fréquents, comme les côtes australiennes, qui abritent la soi-disant guêpe de mer.

Parmi les méduses les plus toxiques, on peut citer: la méduse à boulets de canon, l'homme de guerre portugais et la guêpe de mer.

Taxonomie

- Domaine. Eukarya.

- Royaume d'Animalia.

- Embranchement: Cnidaria.

- Sous-embranchement: Medusozoa.

- Classes: Cubozoa.

- Hydrozoa.

- Scyphozoa.

- Staurozoa.

caractéristiques

Aurelia aurita. Moi, Luc Viatour

Ce sont des eucaryotes multicellulaires

Les méduses sont des organismes eucaryotes, car dans leurs cellules, le matériel génétique (ADN) est situé à l'intérieur du noyau cellulaire, délimité par une membrane.

De même, ils sont constitués de différents types de cellules, chacune spécialisée dans différentes fonctions. Grâce à cela, ils peuvent être appelés organismes multicellulaires.

Ils sont diblastiques

Lors du développement embryonnaire de la méduse, deux couches germinales apparaissent: l'ectoderme et l'endoderme. Ces couches sont importantes car à partir d'elles tous les tissus qui composent l'animal adulte proviendront.

Demi vie

En général, la durée de vie des méduses est assez courte, comparée à celle des autres animaux. Certains ne vivent que quelques heures et d'autres peuvent atteindre jusqu'à six mois de vie.

Cependant, il existe une espèce de méduse qui rompt avec ce schéma: Turriptopsis nutricula. Selon des recherches récentes, cette méduse peut vivre indéfiniment, tant qu'elle n'est pas victime d'un prédateur.

En effet, par divers mécanismes biologiques, cette méduse est capable de revenir à son état de polype et ainsi de continuer à régénérer indéfiniment de nouvelles méduses.

Ce sont des hétérotrophes carnivores

Les méduses sont des organismes qui n'ont pas la capacité de synthétiser leurs propres nutriments. Pour cette raison, ils se nourrissent d'autres êtres vivants, ils sont donc carnivores. Ils mangent généralement de petits poissons et crustacés et surtout beaucoup de zooplancton.

Produire des toxines

Les méduses sont caractérisées par la synthèse et la sécrétion de substances toxiques afin de capturer leurs proies et leur alimentation. Ces toxines sont assez puissantes, car elles affectent simultanément divers tissus tels que le nerveux, le muscle et le cardiaque. Pour cette raison, ils ont une très forte probabilité de causer la mort, même chez les humains.

Morphologie

Chrysaora fuscescens. Jacob Davies. flickr.com/photos/jacob-davies/64042023

Il est important de noter qu'au cours de la vie des méduses, elles présentent deux formes différentes, selon le moment de leur cycle de vie dans lequel elles se trouvent.

Les deux formes que présentent les méduses sont celles du polype et celle de la méduse elle-même. En général, la période de temps pendant laquelle il reste en tant que polype est très courte, comparée au temps qu'il dure en tant que méduse.

Polype

Le polype est similaire à celui de tout autre membre du phylum des Cnidaires (anémones, coraux). Il est fixé au substrat. Il est composé d'un corps cylindrique qui a des tentacules à l'extrémité supérieure qui entourent la bouche.

Les tentacules ont des cellules appelées cnidocytes qui sécrètent une substance piquante qui peut être classée comme toxine.

méduse

Les méduses ont la forme d'un parapluie. Pour cette raison, ils sont également connus sous le nom de parapluie (parapluie en anglais). La texture du parapluie est gélatineuse, bien qu'assez résistante. Dans certains endroits, il peut même atteindre une texture cartilagineuse. Comme les polypes, il a une zone buccale et une zone aborale.

La zone buccale est concave et est située à l'extrémité inférieure du corps de la méduse. Au centre de cette zone se trouve une structure connue sous le nom de manubrium, qui a l'ouverture buccale à son extrémité inférieure.

Selon la classe à laquelle appartient la méduse, elle présentera un petit prolongement de l'épiderme appelé le voile. Ceci est présent dans les méduses appartenant à la classe Hydrozoa.

Anatomie des méduses. Source: Zina Deretsky, National Science Foundation

En revanche, la zone aborale est convexe et complètement lisse. Une variété d'extensions appelées tentacules émergent du bord inférieur de cette zone. Ceux-ci sont de longueur variable et ont un nombre abondant de cnidocytes. Ceux-ci sont responsables de la synthèse d'une substance toxique que la méduse utilise pour capturer et paralyser sa proie.

De même, sur le bord du parapluie, il y a des cellules de type musculaire hautement spécialisées qui sont chargées de garantir la libre circulation de l'animal à travers les courants océaniques.

Si une section d'un morceau du parapluie de méduse est observée au microscope, il devient évident qu'elle est composée d'une couche externe appelée l'épiderme et d'une couche interne appelée le gastrodermis. Ce dernier se trouve tapissant la cavité interne de la méduse, qui, comme chez les autres cnidaires, s'appelle la cavité gastrovasculaire.

Système digestif

C'est assez rudimentaire. Il est composé d'un trou, la bouche, par lequel la nourriture pénètre dans la méduse. Cette bouche communique avec la cavité gastrovasculaire, qui contient un estomac positionné au centre accompagné de quatre poches gastriques.

Ces derniers sont des structures très importantes, car en proviennent des conduits à travers lesquels les différents nutriments ingérés peuvent être distribués à tous les tissus de l'animal.

Dans la cavité gastrovasculaire, les nutriments ingérés sont traités par l'action de diverses enzymes digestives produites au même endroit. De même, les méduses ne disposent pas de structures spécialisées pour libérer les déchets du processus digestif. Pour cette raison, les déchets sont libérés par la bouche, le même trou par lequel les nutriments entrent.

Système nerveux

Le système nerveux des méduses est assez primitif. Ces animaux ne possèdent pas d'organes spécialisés dans des fonctions complexes comme le cerveau. L'activité nerveuse des méduses est principalement automatique et réflexe, basée sur les stimuli collectés par les différents récepteurs qui sont répartis dans toute leur anatomie.

Les méduses ont un système nerveux de type réticulaire, composé d'un réseau complexe de fibres nerveuses contenant des neurones bipolaires et multipolaires. De même, comme mentionné ci-dessus, ils possèdent un grand nombre de récepteurs.

Au sein de ces récepteurs, il est possible de distinguer les ropallos, qui sont chargés de percevoir les stimuli lumineux et aident à maintenir l'équilibre de l'animal; et les cnidocils, qui sont des récepteurs purement tactiles.

Dans la couche corporelle, le réseau de fibres nerveuses se divise en deux. Le premier d'entre eux est composé de neurones multipolaires et l'autre uniquement de neurones bipolaires. Dans le premier, la transmission des impulsions est lente, tandis que dans le second, les impulsions sont transmises plus rapidement.

Système reproducteur

Encore une fois, le système reproducteur est assez simple et primitif. Les gonades se trouvent sur la paroi du manubrium ou sur la paroi de la cavité gastrovasculaire, selon les espèces. C'est dans les gonades que sont produits les gamètes ou les cellules sexuelles.

Il existe des espèces de méduses qui sont dioïques, c'est-à-dire qu'elles ont des individus femelles et des individus mâles. Il existe également des espèces capables de produire des gamètes, à la fois femelles (ovules) et mâles (spermatozoïdes).

Habitat et répartition

Chrysaora fuscescens. Ed Bierman de Redwood City, États-Unis

Les méduses sont des êtres vivants largement répandus sur toute la planète. Ils constituent un groupe d'animaux assez polyvalent, car ils ont été trouvés dans tous les types d'habitats aquatiques, marins et d'eau douce.

De cette façon, il est possible de trouver des spécimens de méduses dans les mers chaudes des tropiques, ainsi que dans des mers aussi froides que l'Arctique. Il existe également des espèces de méduses qui préfèrent rester peu profondes, près de la surface, tandis que certaines méduses vivent avec succès à des milliers de mètres de profondeur.

la reproduction

Chez les méduses, il est possible d'observer les deux types de reproduction qui existent: asexuée et sexuelle.

Comme on le sait, la reproduction asexuée n'implique pas la fusion des gamètes sexuels, contrairement à la reproduction sexuée. D'un point de vue évolutif, la reproduction sexuée a un avantage sur l'asexuée. En effet, les organismes issus de la reproduction sexuée contiennent une combinaison différente de gènes qui peut signifier une amélioration de l'espèce.

Reproduction asexuée

Ce type de reproduction chez les méduses se produit principalement par bourgeonnement. Dans le cas particulier des méduses appartenant à la classe des scyphozoaires, la reproduction asexuée se fait par un processus appelé strobilation.

Généralement, la reproduction asexuée chez les méduses se produit lorsque, dans leur cycle de vie, elles sont au stade polype.

Gemmation

Le bourgeonnement est le processus de reproduction asexuée par lequel un individu est généré à partir de saillies appelées bourgeons. Dans le cas des méduses, les bourgeons sont appelés gonophores.

Le cycle de vie des méduses comprend une phase polype, qui est fortement attachée au substrat. Un bourgeon commence à se former à la surface du polype, à partir duquel un autre polype ou une méduse peut se former.

La plupart des espèces de méduses, à partir d'un polype, en bourgeonnant, génèrent plusieurs polypes, qui forment ensemble une colonie. Ces polypes se développent plus tard et mûrissent pour finalement produire des méduses.

Chez d'autres espèces, à partir du bourgeonnement des polypes, il est possible de générer de petites méduses qui peuvent même rester sur le polype.

La strobilisation

C'est un processus par lequel le polype, également connu sous le nom de scyphistome, subit une métamorphose qui provoque le détachement des disques étoilés directement de sa partie supérieure. Ces disques sont appelés Ephrae. Ceux-ci subissent plus tard un autre processus de transformation jusqu'à ce qu'ils deviennent des méduses sexées.

Reproduction d'une méduse de la classe des scyphozoaires. (1-8) Fixation des larves de planula au substrat et métamorphose en scifistome. (9-10) Strobilation du scifistome. (11) Libération de l'Éphra. (12-14) transformation de l'éphire en méduse adulte. Source: Matthias Jacob Schleiden (1804-1881)

Au début, les éphraes ont une forme d'étoile évidente et mesurent environ 3 mm de diamètre. Au fil du temps, l'éphire augmente de taille et perd sa forme d'étoile. Lorsqu'il atteint 1 cm, sa forme est circulaire. Il est important de noter que les éphras sont assez voraces, ils nécessitent donc une large disponibilité de nutriments.

Reproduction sexuée

La reproduction sexuée implique la fusion de gamètes femelles et mâles (cellules sexuelles).

Dans ce processus, les méduses libèrent les gamètes dans l'eau par leur orifice oral. Une fois libres, les ovules rejoignent les spermatozoïdes, d'où la fécondation qui, comme on peut le voir, est externe. Bien que dans la plupart des espèces cela se produise de cette manière, il existe des espèces dans lesquelles la fécondation est interne et se produit dans le corps de la femelle.

En tant que produit de la fertilisation, une petite larve se forme, connue sous le nom de planula. Celui-ci reste libre dans la mer pendant quelques jours, jusqu'à ce qu'il trouve enfin une place appropriée dans le substrat et y adhère.

Là, un polype se formera, qui se reproduira pour former de nouveaux polypes ou de nouvelles méduses, de manière asexuée.

De même, il existe des méduses dont les œufs, après la fécondation, restent attachés aux tentacules de la méduse mère, jusqu'à ce que les larves soient suffisamment matures pour se débrouiller seules. Ensuite, ils se détachent et sont relâchés dans la mer.

Alimentation

Les méduses sont des animaux carnivores, c'est-à-dire qu'elles se nourrissent d'autres animaux. Ils ont une alimentation variée qui va du zooplancton à des animaux aussi gros qu'eux.

Les méduses perçoivent toute particule qui peut être considérée comme de la nourriture à travers leurs tentacules. Ils le prennent et le portent à leur bouche. De la bouche, il passe dans la cavité gastrovasculaire, où il est traité et soumis à l'action d'enzymes digestives spécifiques.

Par la suite, les nutriments sont absorbés et les déchets sont expulsés ou libérés par le même trou d'entrée.

Il est important de noter que les méduses sont des consommateurs opportunistes, c'est-à-dire qu'elles se nourrissent de toute particule alimentaire qui touche même leurs tentacules. Cela s'applique principalement aux méduses qui n'ont pas la capacité de nager verticalement mais qui sont plutôt emportées par les courants.

Dans le cas des méduses qui peuvent garder un certain contrôle sur leur nage, elles peuvent être un peu plus sélectives et même se nourrir de crustacés, de petits poissons et même d'autres espèces de méduses plus petites.

Un élément fondamental dans le processus de capture de la proie et d'alimentation des méduses est la toxine qu'elles libèrent à travers leurs tentacules. Avec l'aide de cette toxine, la proie est paralysée et meurt plus tard pour être ingérée par la méduse.

Bioluminescence chez les méduses

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L'une des caractéristiques les plus remarquables de certaines espèces de méduses est leur bioluminescence. Ce n'est rien de plus que la capacité d'émettre une sorte de lumière ou de briller dans l'obscurité.

Les méduses sont bioluminescentes grâce au fait que dans leur code génétique elles présentent un gène qui code pour une protéine qui leur permet de capter une lumière à haute énergie et d'émettre une fluorescence dans la gamme de la lumière verte. Cette protéine est connue sous le nom de Green Fluorescent Protein ou GFP (Green Fluorescent Protein).

Aquarium de Kyoto. Oilstreet

C'est une qualité de méduse qui depuis des années a attiré l'attention de spécialistes qui se sont consacrés à la tâche de l'étudier. Selon diverses investigations, la bioluminescence des méduses a trois objectifs: attirer des proies, repousser d'éventuels prédateurs et optimiser le processus de reproduction.

Parmi les espèces de méduses connues pour leur capacité de bioluminescence, on peut citer: Pelagia noctiluca, la méduse en peigne et la méduse en cristal.

Toxicité des méduses

Dennis humide

L'effet toxique du contact avec les tentacules des méduses a toujours été connu. Cela est dû à la présence de cellules appelées cnidocytes (présentes dans tous les membres du phylum des cnidaires) et qui produisent des substances piquantes et toxiques qui, dans certains cas, peuvent même entraîner la mort d'un être humain adulte.

Les méduses utilisent leur toxine principalement pour capturer et paralyser des proies potentielles. Cela est dû aux effets de la toxine sur différents tissus du corps. Ceux-ci inclus:

- Fractions des membranes cellulaires.

- Modifie le transport de certains ions dans les membranes cellulaires comme le calcium et le sodium.

- Stimule la libération de médiateurs inflammatoires.

- Il exerce des effets négatifs sur des tissus spécifiques tels que le myocarde (muscle cardiaque), le foie, les reins et le système nerveux en général.

Ces effets sont donnés par les composants chimiques des toxines. Malgré des recherches approfondies sur les toxines des méduses, c'est un domaine dans lequel il reste encore beaucoup à découvrir. Cependant, divers chercheurs ont réussi à établir la composition approximative de ces toxines.

Parmi les composés chimiques les plus abondants dans la toxine des méduses figurent les bradykinines, les hyaluronidases, les protéases, les fibrinolysines, les dermatoneurotoxines, les myotoxines, les cardiotoxines, les neurotoxines et les phospholipases, entre autres.

Les composants les plus connus de la toxine des méduses comprennent des protéines appelées hypnocine et thalassin. Le premier provoque un engourdissement de la zone touchée et une paralysie; tandis que le second génère de l'urticaire et une réaction allergique généralisée.

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