28.1 : Phylum Porifera

Morphologie des éponges

La morphologie des éponges les plus simples prend la forme d'un cylindre avec une grande cavité centrale, le spongocoel, occupant l'intérieur du cylindre. L'eau peut pénétrer dans le spongocoel à partir de nombreux pores de la paroi corporelle. L'eau qui entre dans le spongocoel est extrudée par une grande ouverture commune appelée osculum. Cependant, les éponges présentent diverses formes corporelles, notamment des variations dans la taille de l'éponge, le nombre d'oscules et l'emplacement des cellules qui filtrent les aliments contenus dans l'eau.

Bien que les éponges (à l'exception des hexactinellides) ne présentent pas d'organisation tissulaire, elles possèdent différents types de cellules qui remplissent des fonctions distinctes. Les pinacocytes, qui sont des cellules semblables à des épithéliums, forment la couche la plus externe des éponges et renferment une substance gélatineuse appelée mésohyle. Le mésohyl est une matrice extracellulaire constituée d'un gel semblable au collagène avec des cellules en suspension qui remplissent diverses fonctions. La consistance gélatineuse du mésohyle agit comme un endosquelette et maintient la morphologie tubulaire des éponges. En plus de l'oscule, les éponges possèdent de multiples pores appelés ostie sur leur corps qui permettent à l'eau de pénétrer dans l'éponge. Dans certaines éponges, les osties sont formées par des porocytes, des cellules tubulaires uniques qui agissent comme des valves pour réguler le débit d'eau dans l'spongocoelle. Dans d'autres éponges, les osties sont formées par des plis dans la paroi corporelle de l'éponge.

Les choanocytes (« cellules du collier ») sont présents à divers endroits, selon le type d'éponge, mais ils tapissent toujours les parties internes d'un espace dans lequel s'écoule l'eau (l'spongocèle dans les éponges simples, les canaux situés dans la paroi corporelle dans les éponges plus complexes et les chambres disséminées partout) le corps dans les éponges les plus complexes). Alors que les pinacocytes tapissent l'extérieur de l'éponge, les choanocytes ont tendance à recouvrir certaines parties internes du corps de l'éponge qui entourent le mésohyle. La structure d'un choanocyte est essentielle à sa fonction, qui consiste à générer un courant d'eau à travers l'éponge et à piéger et ingérer les particules alimentaires par phagocytose. Notez la similitude d'apparence entre le choanocyte spongieux et les choanoflagellés (Protista). Cette similitude suggère que les éponges et les choanoflagellés sont étroitement apparentés et partagent probablement une ascendance commune récente. Le corps cellulaire est enchâssé dans le mésohyle et contient tous les organites nécessaires au fonctionnement normal de la cellule, mais un collier en forme de maille composé de microvillosités avec un seul flagelle au centre de la colonne fait saillie dans l' « espace ouvert » à l'intérieur de l'éponge. L'effet cumulatif des flagelles de tous les choanocytes facilite la circulation de l'eau à travers l'éponge : elle aspire l'eau dans l'éponge à travers les nombreux osties, dans les espaces bordés par les choanocytes, et finalement vers l'extérieur par l'oscule (ou oscule). Entre-temps, les particules alimentaires, y compris les bactéries et les algues d'origine hydrique, sont piégées par le collet en forme de tamis des choanocytes, glissent vers le bas dans le corps de la cellule, sont ingérées par phagocytose et s'enferment dans une vacuole alimentaire. Enfin, les choanocytes se différencient en spermatozoïdes pour la reproduction sexuée, où ils se délogent du mésohyle et quittent l'éponge avec l'eau expulsée par l'oscule.

Les deuxièmes cellules cruciales des éponges sont appelées amibocytes (ou archéocytes), du fait qu'elles se déplacent dans le mésohyle à la manière d'une amibe. Les amibocytes ont diverses fonctions : ils transmettent les nutriments des choanocytes à d'autres cellules de l'éponge, donnent naissance à des ovules destinés à la reproduction sexuée (qui restent dans le mésohyle), transmettent les spermatozoïdes phagocytés des choanocytes aux ovules et se différencient en types de cellules plus spécifiques. Certains de ces types de cellules plus spécifiques incluent les collencytes et les lophocytes, qui produisent la protéine semblable au collagène pour maintenir le mésohyle, les sclérocytes, qui produisent des spicules dans certaines éponges, et les spongocytes, qui produisent la protéine spongieuse dans la majorité des éponges. Ces cellules produisent du collagène pour maintenir la consistance du mésohyle. Les différents types de cellules des éponges sont illustrés sur la figure\(\PageIndex{2}\).

Dans certaines éponges, les sclérocytes sécrètent de petits spicules dans le mésohyle, qui sont composés de carbonate de calcium ou de silice, selon le type d'éponge. Ces spicules servent à apporter une rigidité supplémentaire au corps de l'éponge. De plus, les spicules, lorsqu'ils sont présents à l'extérieur, peuvent éloigner les prédateurs. Un autre type de protéine, la spongiine, peut également être présent dans le mésohyle de certaines éponges.

La présence et la composition des spicules/éponges sont les caractéristiques qui différencient les trois classes d'éponges (Figure\(\PageIndex{3}\)) : la classe Calcarea contient des spicules en carbonate de calcium et aucune éponge, la classe Hexactinellida contient des spicules siliceux à six rayons et aucune éponge, et classe Demospongia contient de la spongiine et peut comporter ou non des spicules ; s'ils sont présents, ces spicules sont siliceux. Les spicules sont particulièrement présents dans la classe des Hexactinellida, l'ordre des éponges de verre. Certains spicules peuvent atteindre des proportions géantes (par rapport à la gamme de tailles typique des éponges de verre de 3 à 10 mm), comme on le voit chez Monorhaphis chuni, qui peut atteindre 3 m de long.