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LE Plancton / organismes / unicellulaires / ciliés


L'un des inventeur du microscope, Antony Van Leeuwenhoek (1632-1723), fut probablement le premier à observer des ciliés. D’abord nommés « infusoires » en raison de leur abondance dans les infusions de plantes en macération, ces minuscules organismes dotés de cils furent ensuite nommés « ciliés » par Bütschli (1848-1920). Les bases de la systématique (ou classification) de ces protozoaires furent acquises au XIXe siècle et au début du XXe siècle. Le champ des connaissances s’est ensuite considérablement élargi avec l’émergence de techniques microscopiques d’observation des structures cellulaires (imprégnation ciliaire par des sels d’argent, microscopie électronique), donnant lieu à une littérature riche et variée. Les travaux, notamment des écoles européennes et américaines de protozoologie, ont mis en évidence l’extraordinaire diversité morphologique des ciliés, leur large répartition écologique et leurs particularités physiologiques. L’expérimentation sur le comportement des ciliés et l’analyse des mécanismes sensoriels, moteurs, alimentaires et reproducteurs ont fait l’objet études physiologiques qui permettent aujourd’hui de mieux saisir l’importance écologique de ce groupe de protozoaires. De plus, l’analyse moléculaire de nombreux ciliés a permis de relier l’arbre phylogénétiques (leur place dans l'évolution) du groupe à celui des autres unicellulaires.

La rade de Villefranche est un site particulièrement riche en ciliés planctoniques. Des études microanatomiques de plusieurs espèces de tintinnides initiées à Villefranche par H.Fol dès 1883 ont été reprises par M. Peuto-Moreau dans les années 1980. Le groupe de F. Rassoulzadegan s'est intéresse durant plusieurs années à l’écologie des tintinnides et des oligotriches. L'équipe de J. Dolan.s'interesse au role des ciliés dans les réseaux alimentaires.

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Ciliés en mouvement

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Ciliés en conjugaison

Les ciliés ou ciliophora sont parmi les protozoaires les plus évolués et complexes du règne des protozoaires. Ils se caractérisent par des cils généralement distribués en rangées longitudinales ou obliques nommées cinéties. Les cils sont implantés sous la membrane cellulaire dans un cortex alvéolaire. Vers l’avant, existe une bouche (cytostome), généralement déportée sur la face ventrale. La bouche est superficielle ou située dans une dépression conique (cytopharynx), au fond de laquelle les proies sont enrobées dans des vacuoles alimentaires. Après digestion, les résidus sont éliminés par une zone définie, sorte « d’anus » cellulaire, (cytoprocte). Le cytostome est bordé de cinéties associées à des structures ciliaires complexes, l'ensemble formant l'appareil oral.
Les cils sont les organelles de la locomotion et de la collecte de nourriture. Les cinéties corporelles sont responsables de la nage ; les cils de l’appareil oral créent dans le milieu des courants qui dirigent les particules alimentaires vers la bouche.

Considérés individuellement, les cils sont animés de battements répétitifs se déroulant en deux phases, l’une active qui exerce une poussée sur l’eau, l’autre de retour à la position initiale. Le long d’une cinétie, les battements de chaque cil sont légèrement décalés dans le temps et dans l’espace par rapport à ceux des cils voisins, de sorte que la nage se réalise selon une progression « lisse », sans à coups. Quand le cilié rencontre un obstacle, le sens des battements ciliaires s'inverse, ce qui permet un mouvement de recul, suivi d'une réorientation. Le sens des battements est étroitement contrôlé par des transferts très rapides d'ions calcium à travers la membrane cellulaire.
La régulation des échanges d’eau et de sels minéraux dissous dans le cytoplasme est assurée par au moins une vacuole pulsatile qui s’ouvre à la surface de la cellule par un pore.
A la différence des cellules des autres organismes, les ciliés possèdent deux types de noyaux , le micronoyau et le macronoyau. Le nombre des noyaux des deux types varie selon les espèces. Le micronoyau a pour fonction de dupliquer l’ADN (réplication), tandis que le macronoyau assure la transcription du génome (fabrication de la copie d'ADN en ARN) et régule la vie végétative. Seul le micronoyau intervient dans une forme de reproduction sexuelle propre aux ciliés, la conjugaison. Au cours de ce processus, deux ciliés partenaires s’accouplent, échangent un micronoyau, puis se séparent. Ainsi est assuré le brassage des caractères génétiques. La multiplication asexuée par division longitudinale ou transversale du corps permet la prolifération des individus. Le nombre de cinéties corporelles et orales, leur répartition et l’abondance de cils dans chaque rangée sont des caractères spécifiques utilisés dans la classification et la nomenclature des ciliés.
L'embranchement des ciliés inclut des organismes d'eau douce comme Paramecium, cilié-type, facile à cultiver au laboratoire, Stentor, caractérisé par sa forme en trompette, Vorticella et son homologue marin colonial Zoothamnium pelagicum tous deux caractérisés par leur pédoncule hautement contractile, et les tintinnides semblables à de minuscules urnes.

On compte environ 8 000 espèces de ciliés qui vivent dans les eaux douces, saumâtres ou marines. Microorganismes hétérotrophes, ils se nourrissent de particules microscopiques, bactéries, algues unicellulaires ou d'autres protozoaires. Les espèces qui se nourrissent de bactéries abondent dans les eaux polluées et contribuent à l'épuration des eaux usées.

 

D. Montagnes (2000) Identification and Ecology of Limnetic Planktonic Ciliates, The Journal of Eukaryotic Microbiology, 47, 325-325

Foissner W (1994) Progress in taxonomy of planktonic freshwater ciliates. Marine Microb Food Webs 8:9-35

Gifford DJ, Caron DA (2000) Sampling, preservation, enumeration and biomass of marine protozooplankton. In: Harris RP et al. (eds) ICES Zooplankton Methodology Manual. Acadamic Press, London

Lynn Margulis, John O. Corliss, Michael Melkonian, David J. Chapman, Handbook of protoctista, (eds) Jones and Bartlett Publishers, Boston, Copyright, pp. 914, 1990.

  Site du Planktonic Ciliate Project
www.liv.ac.uk/ciliate
Base de données g’image de ciliés :
http://research.plattsburgh.edu/Ciliates/Default.asp

Ciliés dessinés illustrant leur grande diversité :
http://members.magnet.at/p.eigner/Diversity.html
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