Spirostomum ambiguum

Spirostomum ambiguum
Description de cette image, également commentée ci-après
Spirostomum ambiguum sous sa forme détendue.
Classification WoRMS
Règne Chromista
Sous-règne Harosa
Infra-règne Alveolata
Embranchement Ciliophora
Sous-embr. Postciliodesmatophora
Classe Heterotrichea
Ordre Heterotrichida
Famille Spirostomidae
Genre Spirostomum

Espèce

Spirostomum ambiguum
(Müller, 1786) Ehrenberg, 1835

Spirostomum ambiguum est une espèce de Ciliés hétérotriches de la famille des Spirostomidae (ordre des Heterotrichida). Cet unicellulaire peut se déformer et arrive à se déplacer à une vitesse exceptionnelle grâce à la présence de cils vibratiles. On le trouve dans les milieux aquatiques (comme des étangs ou des lacs). L'espèce a été identifiée pour la première fois en 1786 par Müller puis a été classée en 1834 par Ehrenberg.

Morphologie

Illustration naturaliste par Alfred Kahl.

Forme générale

Spirostomum ambiguum est une espèce du genre Spirostomum, qui est un unicellulaire eucaryote. C'est un cilié mesurant 2 à 3 mm, ce qui est grand par rapport aux autres ciliés. Son corps est cylindrique et aplati avec de nombreux cils vibratiles liés au cytosquelette et disposés parallèlement à sa surface[réf. nécessaire].

Composition cellulaire

Dans les deux formes qu’il peut prendre (forme détendue ou forme contractée), il présente deux noyaux : le macronoyau et le micronoyau. Spirostomum ambiguum possède également un cytostome et des membranelles. Dans son cytoplasme, les micro-organites sont tassés. Son noyau est très particulier, en effet, c’est un noyau qui est dilaté régulièrement. Lors de sa contraction, son noyau et les compartiments au sein de celui-ci bougent aussi[réf. nécessaire].

Ciliature

Ses cils, qui s’étendent sur toute sa surface, lui permettent de se déplacer et de bouger. Ils assurent donc sa capacité de locomotion[réf. nécessaire].

Spirostomum ambiguum possède un système de contraction très rapide. Ses particularités sont ses capacités de contraction et de déformabilité, qui ont lieu pour un cycle entier (contraction et retour à la forme initiale) en seulement une ou deux secondes. C’est l’être vivant le plus rapide, il peut se déplacer à une vitesse de 720 km/h[réf. nécessaire].

Lorsqu’un stimulus est lancé, le spirostomum se contracte et reprend par la suite sa forme initiale. En effet, des myonèmes (qui forment un réseau contractile) lui permettent de se contracter suite à une élévation du calcium dans le milieu intracellulaire. Il arrive à réduire sa taille de 60% lorsqu'il adopte sa forme contractée, qui est aplatie. Il revient ensuite à sa taille normale. Les kinéties (cils) qu’il possède lui permettent de se déplacer. En effet, ils se tordent et Spirostomum ambiguum adopte une forme plus large et plus courte[réf. nécessaire].

Schéma de Spirostomum ambiguum sous forme contractée et détendue.

Les Spirostomum ambiguum ont tendance à se rassembler ensemble et former un cluster d’organismes. Lorsqu’il y a une densité moyenne ou forte d’organismes, ils peuvent se contracter simultanément en réponse à la contraction d’un premier organisme, ce flux de contractions simultanées a une vitesse de propagation d’environ 0,25 m/s[réf. nécessaire].

Écologie

Habitat

Cet eucaryote s'adapte à plusieurs environnements différents : il peut vivre dans des conditions diverses et dans des eaux variées (eaux douces, saumâtres...). Il vit également au fond des mares et des lacs. Il est résistant à de nombreux climats différents, ce que montre notamment le test « Spirotox » [réf. nécessaire], réalisé à l’université de Varsovie (Pologne) qui a montré sa résistance face au pH ou à l’oxygène dissous. Ce test a également été utilisé pour connaître la résistance de Spirostomum ambiguum face à certains pesticides[réf. nécessaire].

Spirostomum ambiguum est utilisé comme bioindicateur pour contrôler la pollution dans l’eau en testant sa réponse (déformation morphologique, mortalité) à différents polluants de l'eau[réf. nécessaire].

Position dans les réseaux trophiques

Il est un prédateur de certains êtres vivants comme d'autres protistes ou encore des bactéries, qu'il capture grâce à ses cils. Il est également consommé par des invertébrés ou des micro-organismes plus grands que lui. Il permet la continuité de l'activité de certains réseaux trophiques[réf. nécessaire].

Répartition géographique

On trouve souvent Spirostomum ambiguum dans les eaux douces ou les lacs situés en Europe, en Amérique du Nord et en Asie (proportions moindres en Asie, ce qui explique que sa présence n'apparaît pas sur la carte[Laquelle ?])[réf. nécessaire].

Reproduction

Il se reproduit par conjugaison (qui correspond à un transfert de matériel génétique)[réf. nécessaire].

Son taux de reproduction est très élevé, une mare contenant des Spirostomum ambiguum peut en contenir un milliard au moment de la reproduction[réf. nécessaire].

Systématique

L’espèce Spirostomum ambiguum a été identifiée en 1786 par Müller, naturaliste d’origine danoise. Par la suite, le genre Spirostomum a été découvert au XIXe siècle et plus précisément en 1834 par le biologiste allemand Christian Gottfried Ehrenberg. Il est regroupé dans la même classe que les Hétérotriches. L’espèce Spirostomum ambiguum a ensuite été classée parmi les Spirostomum par Ehrenberg[réf. nécessaire].

Comparaison entre S. ambiguum et S. minus.

Une autre espèce de Spirostomum a également été identifiée, Spirostomum minus, qui se trouve dans les mêmes endroits que Spirostomum ambiguum mais sa différence principale repose sur sa longueur, qui est plus petite. Pour le moment, très peu de descriptions et d’observations de Spirostomum minus ont été réalisées, notamment à cause de sa longueur, qui rend son observation plus complexe[1].

Il existe également d’autres espèces du genre Spirostomum, cependant, elles restent moins étudiées[réf. nécessaire].

Notes et références

  1. ↑ (en) Sheng-Bo Zhou, Zhi-Yu Zhao, Ping Guan et Bo Qu, « New geographical records and molecular investigation of the ciliate Spirostomum », Protist, vol. 175, no 4,‎ , p. 126047 (DOI 10.1016/j.protis.2024.126047, lire en ligne, consulté le )

Voir aussi

Bibliographie

  • (en) Arnold J T M Mathijssen, Joshua Culver, M Saad Bhamla et Manu Prakash, « Collective intercellular communication through ultra-fast hydrodynamic trigger waves », Nature, vol. 571, no 7766,‎ , p. 560-564 (DOI 10.1038/s41586-019-1387-9, lire en ligne, consulté le )
  • (en) Grzegorz Nalecz-Jawecki, « Spirostomum ambiguum acute toxicity test—10 years of experience », Environmental Toxicology, vol. 19, no 4,‎ , p. 359-364 (DOI 10.1002/tox.20023, lire en ligne, consulté le )
  • (en) Grzegorz Nalȩcz-Jawecki, K. Demkowicz-Dobrzainski et Józef T. Sawicki, « Protozoan Spirostomum ambiguum as a highly sensitive bioindicator for rapid and easy determination of water quality », Science of The Total Environment, vol. 134, no 2,‎ , p. 1227-1234 (DOI 10.1016/S0048-9697(05)80128-7, lire en ligne, consulté le )
  • Renée Olivier, Étude ultrastructurale d'un cilié : Spirostomum ambiguum (thèse), Université de Lille - Sciences et Technologies, (lire en ligne Accès libre [PDF])
  • (en) S. M. Bien et F. B. Preston, « Calcification of Spirostomum ambiguum », Journal of Protozoology, Wiley, vol. 15, no 2,‎ , p. 251-256 (ISSN 0022-3921 et 2375-0804, PMID 4973783, DOI 10.1111/J.1550-7408.1968.TB02117.X, lire en ligne).
  • (en) L. X. Xu et M. S. Bhamla, « Biophysical mechanism of ultrafast helical twisting contraction in the giant unicellular ciliate Spirostomum ambiguum », BioRxiv, Cold Spring Harbor, CSHL,‎ (OCLC 872278079, DOI 10.1101/854836).

Liens externes

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