samedi 5 février 2011

Les siphonophores sont les plus forts !

Créationnistes et évolutionnistes sont sans doute d’accord sur un point : la nature dans sa beauté révèle à qui sait l’observer, une certaine  logique, une organisation remarquable. Certains y voient l’œuvre de Dieu, d’autre la conséquence d’un ensemble de mécanismes regroupés sous le concept d’évolution.

Tout de même Dieu, c’est plutôt facile comme solution… Si Dieu explique tout, il n’explique rien non plus … « il neige grâce à Dieu », « le président de la république est envoyé par Dieu »… In god we trust,... un peu trop ! J’ai entendu récemment une interview de Michel Onfray le philosophe qui affirme que la religion est une « pathologie mentale » : Savoureux!
Mais, pour le béotien moyen qui observe un siphonophore, il y’a de quoi se poser des questions. Face à une organisation aussi complète et en même temps aussi simple ! Voyons ces créatures remarquables de plus près...




Présentation.
Physalia physalis
Les siphonophores sont des cnidaires, comme les hydres, les méduses, les anémones de mer ou encore les coraux. Ils font partie des hydrozoaires (le groupe des hydres). Ce sont des organismes marins assimilés au zooplancton bien qu’il puisse atteindre de grandes tailles (jusqu’à 40m de long).
Comme tous les cnidaires les siphonophores se développent à partir d’une larve dite planula. La partie antérieure de cette larve va donner un nodule à la forme d’une méduse le pneumatophore, tandis que la base va s’allonger et donner un premier filament pêcheurs. Entre ces deux zones vont se développer  des cloches natatoires et d’autres filaments pêcheurs.
Au final chaque colonie se compose d’un nectosome partie qui permet le déplacement et la flottaison et d’un siphonosome composée d’unités identiques les unes aux autres et comprenant à chaque fois un filament pêcheur : les cormidies.




Distribution des rôles

Qui fait quoi chez un siphonophore ? Prenons l’exemple du genre Halistemma : un siphonophore où chaque unité est bien individualisée et disposée de façon linéaire sur un axe le stolon.
- Le nectosome (du grec "necton" qui nage) est en quelque sorte le moteur du siphonophore, il comprend:
  • Le pneumatophore : cette petite vésicule va former une poche remplie de gaz (composé d’argon, d’azote et d’oxygène)  qui va assurer la flottaison.
  • Les cloches natatoires : à la manière de petites méduses ces éléments vont permettre la propulsion du siphonophore en se contractant afin d’expulser l’eau présente au centre de la cloche.
- Les cormidies qui composent le siphonosome comprennent à chaque fois :
  • Une bractée : c’est un élément aplatie qui protège le reste de la cormidie
  • Un dactylozoïde ou cystozoïde : qui a un rôle d’excrétion des déchets
  • Un ou plusieurs gonozoïdes, mâles et femelles qui produiront les cellules reproductrices nécéssaire la formation de nouvelles larves
  • Un gastrozoïte : qui comprend une cavité gastrovasculaire et un filament pêcheur qui va ramener les proies dans la cavité du gastrozoïte.
  • Parfois d'autres éléments :  dactylozoïde, cystozoïde ...

 
Un vaisseau de guerre bien armé !
L’espèce de siphonophore la plus connue est sans doute Physalia physalis (voir plus haut), dont le nom provient du grec « phusalis » et signifie galère portugaise, c’est d’ailleurs le nom commun de cette espèce. Cette appellation martiale provient sans doute plus de l’allure du pneumatophore en coque de bateau, que de la présence de filaments pêcheurs doté de cellules urticantes : les cnidocytes.
Ces cellules caractéristiques ont donné leur nom au groupe des cnidaires. Ce sont de véritables lassos/harpons enroulés dans une vésicule sous pression : le nématocyste. Un cnidocil au sommet de la cellule permet de déclencher le mécanisme de libération du filament urticant enroulé dans le nématocyste.
La proie en plus de subir les effets urticants de la toxine contenue dans le nématocyste peut , si sa taille le permet, se retrouver prisonnière, enroulée par le filament. La cible est ensuite ramenée à la bouche ou à l’entrée du gastrozoïte.  Cette arme redoutable apparue très tôt dans l’histoire du vivant peut se révéler mortelle y compris pour des organismes de grande taille tel que l’Homme (voir par exemple la méduse Chironex fleckeri ) !
On a donc chez les siphonophores une sorte de « pêche à la ligne » géante, permettant  la capture massive de petites proies sur toute la surface couverte par les filaments pêcheurs. Cette efficacité est parfois accrue par une bioluminescence et des tenilles "leurres" qui miment des copépodes ( crustacé planctoniques) dont le but est d’attirer les poissons.
[A gauche: Vue des cloches natatoires d'un siphonophore. A droite: Exemples de tentilles (petites tentacules) bioluminescentes miment des copépodes marins. chez un siphonophore du genre Erenna (Haddock, Science - 2005)]



Super-organisme… oui et non !
Chaque siphonophore est on l’aura compris, formé d’unités spécialisées, assemblées en une seule structure. Chacune de ces unités peut se comparer à un polype (forme de cnidaire fixée) ou a une méduse (cloches natatoires par exemple). On a donc plusieurs unités hautement spécialisées dans diverses fonctions. En ce sens un siphonophore est un cnidaire colonial, c’est à dire composé d’individus ayant le même génotype puisque issus de la même larve et fixés les uns aux autres. On parle de super-organisme car chaque individu participe à la survie de l’ensemble de la structure.
Mais que dire alors de l’organisme humain par exemple ? Isoler en tant d’individu un gastrozoïte n’as pas forcement plus de sens que d’isoler en tant d’individu un organe participant au bon fonctionnement du corps humain.

C’est pourquoi le terme de super-organisme ne peut à mon avis s’appliquer qu’aux espèces sociales  dont les individus sont bien distincts, car physiquement séparés, et participant au bon fonctionnement de la société qui est considérée comme le super-organisme. C’est le cas des abeilles qui se dévouent pour la ruche par exemple. Le problème consiste en fait à résoudre la question de l’individualité…  La philosophie est-elle donc partout ?


[Quelques vidéo de siphonophores à l'œuvre:]
Liens: 

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7 commentaires:

Nicobola a dit…

Je n'ai pas grand chose à commenter si ce n'est que nos deux blogs se complètent ^^

Pour la question de l'individu et de l'organisme. Elle est effectivement épineuse. D'ailleurs vu que tu as l'air d'apprécier Gould, si tu ne l'as pas lu, il y a un essai là dessus dans "le sourire du flamant rose". Gould répond par "les siphonophores sont-ils des organismes ou des individus? ni l'un ni l'autre et les deux à la fois. Ils se situent au milieu d'un continuum dont les deux extrêmes se transforment progressivement l'un en l'autre". Je ne sais pas si tout est dit mais en tout cas y'en a beaucoup de dis ^^ La question serait donc quantitative et ne pourrait donc pas être tranchée...

Anonyme a dit…

Bonsoir je suis un de vos élèves en biologie et je voudrais savoir si cela est vrai que la chironex peut y voir, differencier des formes et des couleurs.

JPC a dit…

Effectivement les méduses dans leur ensemble possèdent des structures sensorielles avec des photorécepteurs ("yeux" ?) et des statocystes percevant la gravité. Ces structures sont des "rhopalia". Photos ici

Certaines expériences ont montré, notamment chez Chironex, la perception de taches contrastées de quelques cm.
Mais je ne pense pas que le système nerveux très simple de la méduse lui permette de percevoir une image nette ou même des couleurs.

D'autant que la vitesse de déplacement assez faible ou le types de proies visées par Chironex (très petite taille) rende une vision élaborée inutile.

Taupo a dit…

Po po po! Il existe des méduses possédant des yeux camérulaires (comme Tripedalia cystophora)!
Assembly of the cnidarian camera-type eye from vertebrate-like components.
Kozmik Z, Ruzickova J, Jonasova K, Matsumoto Y, Vopalensky P, Kozmikova I, Strnad H, Kawamura S, Piatigorsky J, Paces V, Vlcek C.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Jul 1;105(26):8989-93. Epub 2008 Jun 24.
(http://www.pnas.org/content/105/26/8989.long)

Advanced optics in a jellyfish eye.
Nilsson DE, Gislen L , Coates MM , Skogh C , Garm A
(2005) Nature 435:201–205.

Taupo a dit…

Encore plus fun: des hydres "voient" via leur cnidocytes! http://blogs.scientificamerican.com/science-sushi/2012/03/05/hydra-watch-what-they-eat/

JPC a dit…

OK j'ai parcouru les liens.
Que la structure de l’œil soit complexe, 100% d'accord, impliquant des gènes homologues à ceux des vertébrés, Ok (genre Pax). Mais rien sur les performances visuelles: reconnaissance de forme, couleurs ...

Au passage la photo que j'ai présenté en lien montre les yeux complexes de cuboméduses telles que Chironex. (le point d'interrogation concerne l'appellation: yeux, ocelles, ou rhapalia)

J'ai recherché très très rapidement, et à priori au niveau comportemental le rôle et les performances de la vision chez ces organismes est variable mais surtout lié à la navigation (reproduction et prédation ??)

Les yeux complexes étant surtout présents chez les organismes côtiers il est probable qu'ils puissent détecter des obstacles fixes du type racines de mangroves.

Ceci étant dit je ne pense que faire une comparaison entre le vision d'un vertébré et celle d'une méduse soit légitime.
S'imaginer que la méduse perçoit une image de son environnement comme nous le faisons est trop anthropocentrique. La vision ne se limite pas à l’œil (il y en a d'ailleurs 24 chez les cuboméduses) mais dépend aussi du système nerveux qui est peu ou pas centralisé (anneau circulaire) contrairement à celui des vertébrés. Il suffit de penser aux illusions d'optique pour s'en rendre compte.

Après certains "poissons" des eaux troubles ne voient surement pas beaucoup mieux qu'une méduse c'est sur... (et sont pourtant des vertébrés)

QQ liens:
http://icb.oxfordjournals.org/content/43/4/542.full.pdf
http://www.biochem.uci.edu/Steele/Martin.pdf
http://books.mcgraw-hill.com/EST10/site/spotlight/underthesea/pdf/EST_Box_jellyfish_YB.pdf

Sur Chironex fleckeri en particulier (payant) :
http://www.publish.csiro.au/paper/MF9950985.htm

Paul-Antoine Pichard a dit…

Vos photos sont magnifiques. je suis photographe et je photographie les humains essentiellement (pas toujours beau...) Comme tout le monde je m'interroge sur la vie. Je pense qu'il y a une autre voie que le créationnisme religieux ou l'évolutionnisme. L'un n'empêche pas l'autre et je pense que c'est un mélange des deux, toutes les formes de vie (faune, flore, virus, microbes, acariens...) sont parfaite et d'une grande complexité et j'ai du mal à concevoir que c'est le fruit d'un pur hasard sans aucun but et qu'il n'y a pas "un grand horloger" derrière tout cela. Mais qui alors a crée ce grand horloger ? Vertigineux... J'ai 46 ans et je suis un éternel étudiant, plus je sais de chose, moins je comprends et plus je doute...

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