PROTOZOAIRES: CARACTÉRISTIQUES, CLASSIFICATION, REPRODUCTION, NUTRITION - LA BIOLOGIE - 2025

Les protozoaires ou organismes protozoaires sont des eucaryotes unicellulaires. Ils peuvent être des hétérotrophes ou des autotrophes facultatifs. La plupart sont solitaires, mais il existe des formes coloniales, présentes dans pratiquement tous les habitats. La plupart sont libres, presque tous vivent dans la mer ou dans l'eau douce, bien qu'il existe de nombreuses espèces parasites d'autres organismes, y compris l'homme.

Les protozoaires sont un groupe d'organismes polyphylétiques qui, selon la taxonomie classique, étaient situés dans le règne animal. Une classification plus récente les incluait avec d'autres organismes unicellulaires et quelques algues vertes du royaume protiste ou protoctiste.

Protozoaire, Balantidium coli en monture humide. Photographie par: Euthman. Tiré et édité de commons.wikimedia.org

Son origine est très ancienne, les archives fossiles existantes du Précambrien. Le premier chercheur à les observer fut Anton van Leeuwenhoek. Entre 1674 et 1716, ce chercheur a décrit des protozoaires en liberté, ainsi que plusieurs espèces d'animaux parasites. Il est même allé jusqu'à décrire Giardia lamblia provenant de ses propres excréments.

Caractéristiques générales

La seule caractéristique commune partagée par les membres de ce groupe est peut-être leur niveau d'organisation cellulaire, car dans tous les autres aspects, ils sont très diversifiés.

Parmi les protozoaires, il existe tous les types connus de symétrie, de la symétrie totalement asymétrique à la symétrie sphérique. Sa taille peut varier entre un micron et quelques millimètres.

Son mécanisme de mouvement est également assez variable. Ils peuvent manquer de mobilité et dépendre de l'environnement ou d'autres organismes pour leurs déplacements. D'autres peuvent traverser des pseudopodes, des cils ou des flagelles.

Le corps peut être soutenu par un exosquelette appelé testa ou par un cytosquelette interne. Le cytosquelette peut être composé de microfilaments, de microtubules ou de vésicules.

La digestion des aliments, chez les protozoaires, est intracellulaire, se produisant à l'intérieur de la vacuole digestive. La nourriture atteint la vacuole par phagocytose ou endocytose. La concentration interne d'eau et d'ions est réalisée au moyen d'une vacuole contractile.

La forme de reproduction la plus répandue est la fission. Ce type de reproduction se produit à un moment donné du cycle de vie de la plupart des protozoaires.

Origine

On pense que l'origine des protozoaires provient d'un processus de symbiose entre bactéries, mitochondries et plastos. Une bactérie primitive du clade Proteoarchaeota, peut avoir hébergé une alphaproteobacteria (organisme semblable au rachitisme), qui a donné naissance à des mitochondries.

Cette relation peut avoir été établie il y a environ 1600 à 1800 millions d'années. Lynn Margulis, biologiste nord-américaine, a été le principal promoteur de cette hypothèse sur l'origine des eucaryotes en général et des protozoaires en particulier.

Classification

Le nom de protozoaire a été érigé par le zoologiste allemand Georg Goldfuss, en 1818, pour regrouper ce qu'il considérait comme les animaux primitifs. Il a défini, en 1820, les protozoaires comme une classe au sein du règne animalia. Ce groupe contenait cependant, en plus des infusoires (Ciliophora), quelques espèces de coraux, des algues unicellulaires et des méduses.

En 1845, un autre zoologiste allemand, Carl Theodor Ernst von Siebold, éleva les protozoaires au niveau d'un phylum dans le royaume des animaux. Il les a divisés en deux classes, Infusoria (Ciliophora) et Rhizopoda.

Plus tard, en 1858, l'Anglais Richard Owen sépara les protozoaires des animaux et des plantes, les élevant à la catégorie du royaume.

Ernst Haeckel a inclus des protozoaires dans le royaume protiste, un taxon auto-créé pour toutes les formes unicellulaires et simples. Outre les protozoaires, ce royaume comprenait des protophytes et des protistes atypiques.

Cependant, depuis longtemps, après cette proposition, les protozoaires ont été considérés comme un phylum d'organismes unicellulaires au sein du règne animal.

En 1938, HF Copeland a proposé la division des êtres vivants en quatre royaumes: monera, protista, plantae et animalia. Dans cette proposition, Copeland a retiré les bactéries et les cyanobactéries du protiste et les a incluses dans le nouveau royaume monera. Plus tard, RH Whittaker a séparé les champignons du protoctiste et les a inclus dans le royaume des champignons.

-Classification traditionnelle des protistes

La classification classique considère les protozoaires comme un seul phylum au sein de l'animal. Ce phylum est à son tour divisé en quatre classes basées, fondamentalement, sur le mode de locomotion:

Rhizopoda ou Sarcodina

Son mécanisme de déplacement se fait par l'émission de pseudopodes. Les pseudopodes sont des projections temporaires du cytoplasme et de la membrane plasmique en tant qu'appendices. Parmi ses représentants figuraient les radiolaires, les foraminifères, les heliozoa, les amibes et autres.

Ciliophora ou Ciliata

Ils se déplacent à travers les cils, filaments courts et très nombreux qui entourent le corps de l'organisme. Parmi les ciliés se trouvent les peritriquia et les spirotriquios, entre autres.

Mastigophora ou Flagellata

Ils se déplacent à travers un ou plusieurs flagellés. Les flagelles sont des filaments plus longs que les cils et sont généralement présents en petit nombre. Les dinoflagellés, les choanoflagellés et l'opaline font partie des représentants de ce groupe.

Sporozoaires

Ils n'ont pas de structures de locomotion. Ce sont des parasites qui présentent une phase de sporulation. Parmi eux se trouvaient des microsporidies traditionnellement localisées, maintenant considérées comme des champignons (champignons), des myxosporidies (maintenant parmi les animaux), des haplosporidies (maintenant parmi les cercozoaires) et des apicomplexes.

-Classement actuel

Thomas Cavalier-Smith et ses collaborateurs, en 1981, ont élevé les protozoaires au statut de royaume. De leur côté, Ruggiero et ses collaborateurs, en 2015, ont accepté cette proposition et ont divisé le royaume protozoaire en huit phylums:

Euglenozoa

Flagellés unicellulaires excavés. La majorité de la vie libre comprend également d'importantes espèces parasitaires, dont certaines infectent les humains. Il est divisé en deux groupes: les euglénidés et les quinetoplastidés.

Amoebozoa

Espèces d'amiboïdes, qui ont souvent des pseudopodes ressemblant à des gousses de loup et des crêtes mitochondriales tubulaires. La plupart des espèces sont unicellulaires, bien qu'elles comprennent également plusieurs espèces de moisissures qui ont un stade de vie macroscopique et multicellulaire. A ce stade, des cellules amiboïdes individuelles sont ajoutées pour produire des spores.

Métamonade

Flagellés excavés dépourvus de mitochondries. La composition du groupe est toujours en discussion, mais elle comprend la rétorsion, le diplomate, le parabasalide et l'oxymore. Toutes les espèces sont anaérobies, trouvées principalement sous forme de symbiotes animaux.

Choanozoa (

C'est un clade d'opisthtocons eucaryotes qui comprend les choanoflagellés et les animaux (exclus par Cavalier-Smith).

Loukozoa

Eucaryotes fouillés. Il comprend l'Anaeromonadea et le Jakobea. L'identité taxonomique du groupe n'est pas encore claire.

Percolozoa

Il s'agit d'un groupe d'eucaryotes incolores, non photosynthétiques, excavés, qui comprennent des espèces qui peuvent se transformer entre les stades amiboïde, flagellé et kyste.

Microsporidies

Les microsporidies sont un groupe de parasites unicellulaires sporulants. Les microsporidies sont limitées aux hôtes animaux. La plupart infectent les insectes, mais ils sont également responsables de maladies courantes des crustacés et des poissons. Certaines espèces peuvent affecter les humains.

Sulcozoa

Il s'agit d'un groupe paraphylétique proposé par Cavalier-Smith en tant que modification du groupe Apusozoa. Les organismes de ce groupe sont caractérisés par la présence d'une thèque sous la face dorsale de la cellule, avec une rainure ventrale, et le plus souvent avec des flagelles.

Critiques de cet ordre

Ce royaume est considéré comme paraphylétique, à partir duquel les membres des règnes champignons, animaux et chromistes auraient évolué. Il exclut plusieurs groupes d'organismes traditionnellement situés parmi les protozoaires, y compris les ciliés, les dinoflagellés, les foraminifères et les apicomplexes. Ces groupes ont été classés sous le royaume chromiste.

la reproduction

Les formes de reproduction chez les protozoaires sont assez variées. La plupart se reproduisent de manière asexuée. Certaines espèces ne se divisent que de manière asexuée, d'autres peuvent également se reproduire sexuellement.

-Reproduction asexuée

Il existe différents mécanismes de reproduction asexuée:

Fission binaire

Aussi connu sous le nom de bipartition, c'est une forme de reproduction asexuée. Il consiste en la duplication de l'ADN, suivie de la division du cytoplasme. Ce processus donne naissance à deux cellules filles similaires.

Gemmation

C'est un type de reproduction asymétrique par mitose. En cela, un renflement (bourgeon) se forme d'abord dans une certaine partie de la membrane plasmique.

Le noyau de la cellule progénitrice se divise et l'un des noyaux résultants passe dans le jaune. Le jaune se sépare alors de la cellule progénitrice, donnant naissance à une grande cellule et une plus petite.

Schizogonie

En cela, la cellule souche se développe et développe une capsule avant de se diviser. Il passe ensuite par un processus de fissions binaires successives, avant que les différentes cellules résultantes ne se dispersent.

-Reproduction sexuée

Ce n'est pas courant chez les protozoaires. Cela ne conduit pas directement à la formation de nouveaux individus. Il se produit normalement par la fusion d'individus haploïdes similaires.

Cette fusion produit un zygote diploïde. Ce zygote subit par la suite une division méiotique pour retrouver son statut haploïde et produit quatre nouveaux organismes haploïdes.

Nutrition

Les protozoaires peuvent être des hétérotrophes ou des autotrophes facultatifs. Les formes hétérotrophes peuvent être saprozoïques ou holozoïques. Les espèces saprozoïques acquièrent des substances organiques par différents moyens. Ils peuvent utiliser la diffusion, le transport actif ou la pinocytose.

La pinocytose est un type d'endocytose de molécules solubles, qui consiste en l'absorption de matière de l'espace extracellulaire par invagination de la membrane cytoplasmique.

Les espèces holozoïques ingèrent leurs proies ou leur nourriture par phagocytose. La phagocytose consiste à englober des particules de nourriture ou des proies et à les enfermer dans des vésicules relativement grandes.

Nutrition des protozoaires. Pinocytose. Image par: Jacek FH (dérivé de Mariana Ruiz Villarreal). Tiré et édité de commons.wikimedia.org

La nourriture digérée par les protozoaires est dirigée vers une vacuole digestive. La vacuole digestive peut provenir de n'importe quelle partie de la cellule, ou être associée au cytostome, selon l'espèce.

Un lysosome est fusionné à cette vacuole, libérant ses enzymes hydrolytiques et ses acides lysosomaux dans la vésicule. Au fur et à mesure que la vacuole s'acidifie, la membrane vacuolaire développe des microvillosités qui se déplacent dans la vacuole.

Par la suite, la membrane vacuolaire forme de petites vésicules qui se remplissent du produit de la digestion et sont rejetées dans le cytoplasme.

Les produits de la digestion sont transportés par diffusion vers le cytoplasme. Ces produits peuvent être utilisés directement ou stockés sous forme de lipides ou de glycogène. Les restes non digérés, quant à eux, sont libérés par exocytose.

Certaines espèces peuvent être des symbiotes d'autres organismes, comme certaines oxamadines commensales ou mutualistes qui habitent le tube digestif des insectes. D'autres espèces peuvent être des parasites causant des maladies chez les animaux et chez l'homme.

Maladies pouvant causer

Microsporidiose

Causé par des microsporidies. Il s'agit d'une infection intestinale opportuniste qui provoque des diarrhées et une faiblesse chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli.

Méningo-encéphalite amibienne primaire

Causé par l'amibe Naegleria fowleri. C'est une maladie rare et hautement mortelle qui affecte le système nerveux central. Dans les 3-7 jours après avoir contracté l'infection, la distorsion de l'odorat commence.

La capacité de sentir et de goûter les aliments est rapidement perdue en raison de la mort des cellules nerveuses de l'odorat. Ces symptômes sont suivis de maux de tête, de nausées, de raideur musculaire de la nuque et de vomissements. Plus tard, des délires, des convulsions, un coma et la mort plus tard apparaissent.

Amibiase ou amibiase

C'est une maladie causée par les amibes Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar et Entamoeba moshkovskii. Ceci constitue la troisième cause de décès parmi les maladies parasitaires. Seuls le paludisme et la schistosomiase dépassent le nombre de décès causés.

Le parasite est généralement acquis sous la forme d'un kyste en ingérant des aliments ou des liquides contaminés. Il peut envahir la muqueuse intestinale produisant une dysenterie, des ulcérations et se propager à d'autres organes.

On considère qu'entre 10 et 20% de la population mondiale a cette infection. 10% des personnes infectées ont la maladie. Son taux de mortalité est compris entre 0,1 et 0,25%.

La maladie de Chagas

C'est une maladie causée par le protozoaire flagellé Trypanosoma cruzi et transmise par des insectes triatomiques (chips). La maladie se produit en trois phases: aiguë, indéterminée et chronique.

Dans la phase chronique, il affecte le système nerveux, le système digestif et le cœur. Une démence, une cardiomyopathie, une dilatation du tube digestif, une perte de poids peuvent survenir et éventuellement être mortelles.

Protozoaire causant la maladie de Chagas Trypanosoma cruzi, au cœur d'un singe. Histopathologie. Photographie par: Dr. LL Moore, Jr. Tiré et édité de

La leishmaniose

Ensemble de maladies causées par les mastigophores du genre Leishmania. Il affecte les animaux et les humains. Il est transmis aux humains par la piqûre d'insectes femelles de phlébotomes infectés.

La leishmaniose peut être cutanée ou viscérale. Sous forme cutanée, le parasite attaque la peau, produisant des ulcères. Sous sa forme viscérale, il affecte le foie et la rate.

Références

1. R. Brusca, GJ Brusca (2003). Invertébrés. 2e édition. Sinauer Associates.
2. T. Cavalier-Smith (1993). Protozoaires du royaume et ses 18 phylums. Microbiol Rev.
3. T. Cavalier-Smith (1995). Phylogénie et classification des zooflagellés. Tsitologiya.
4. Protozoaires. Sur Wikipedia. Récupéré de en.wikipedia.org
5. MA Ruggiero, DP Gordon, TM Orrell, N. Bailly, T. Bourgoin, RC Brusca, T. Cavalier-Smith, MD Guiry, PM Kirk (2015). Une classification de niveau supérieur de tous les organismes vivants. PLoS ONE.
6. RG Yaeger (1996). Chapitre 77. Protozoaires: structure, classification, croissance et développement. Dans S. Baron. Microbiologie médicale. 4e édition. Direction médicale de l'Université du Texas à Galveston.