Le corps de l'amibe Proteus (Fig. 16) est recouvert d'une membrane plasmique. Toutes les actions de l’amibe sont contrôlées par le noyau. Le cytoplasme est en mouvement constant. Si ses microflux se précipitent vers un point de la surface de l'amibe, une saillie y apparaît. Il augmente en taille, devient la croissance du corps. Il s'agit d'un pseudopode qui s'attache aux particules de limon. Tout le contenu de l'amibe s'y déverse progressivement. C’est ainsi que l’amibe se déplace d’un endroit à l’autre.
L'amibe Proteus est omnivore. Sa nourriture est composée de bactéries, de plantes et d'animaux unicellulaires, ainsi que de particules organiques en décomposition. En se déplaçant, l'amibe rencontre la nourriture et circule autour d'elle de tous côtés, pour aboutir dans le cytoplasme (Fig. 16). Une vacuole digestive se forme autour de la nourriture, où pénètrent les sécrétions digestives pour digérer la nourriture. Cette méthode de capture de nourriture est appelée ingestion cellulaire.
L'amibe peut également se nourrir d'aliments liquides en utilisant une autre méthode : la boisson cellulaire. Cela se passe comme ça. De l’extérieur, un mince tube fait saillie dans le cytoplasme dans lequel la nourriture liquide est aspirée. Une vacuole digestive se forme autour d'elle.
| Riz. 16. Structure et nutrition de l'amibe |
Sélection
Comme Bodo, la vacuole contenant les restes de nourriture non digérées se déplace vers la surface du corps de l’amibe et son contenu est rejeté. La libération de substances vitales nocives et d'excès d'eau se produit à l'aide d'une vacuole contractile (pulsée).
Haleine
La respiration dans une amibe s'effectue de la même manière que dans un bodo ( cm.Bodo est un animal flagellé).
Chaque type d'animal simple a sa propre structure, sa propre forme, y compris des formes très complexes et bizarres. Il ne se forme pas par hasard et persiste très longtemps : exactement les mêmes coquilles de foraminifères se retrouvent au fond des océans dans des sédiments formés il y a des dizaines de millions d'années.
Ceci est possible parce que chez chaque espèce la construction de l'organisme s'effectue selon un certain plan, un certain programme. Ce programme est écrit dans un code spécial sur de longues molécules stockées dans le noyau cellulaire, tout comme les programmes informatiques sont écrits sur un disque dur magnétique. Avant la reproduction, une copie est retirée du programme et transmise à la progéniture. Ces programmes peuvent être qualifiés de génétiquement fixés ou innés. Matériel du site
Le noyau d’une cellule contient non seulement des programmes expliquant comment la construire, mais aussi comment agir. Ils déterminent les actions de l'animal - son comportement. Tout comme chez certains protozoaires, les programmes de construction de la forme du corps conduisent à une forme simple, et chez d'autres à une forme complexe, de même les programmes comportementaux peuvent être à la fois simples et complexes. La diversité des animaux en termes de complexité de leurs programmes comportementaux n'est rien de moins que la diversité de leurs formes.
L'amibe réagit également à de nombreux signaux en lançant ses propres programmes comportementaux. Ainsi, elle reconnaît différents types d'organismes microscopiques qui lui servent de nourriture ; s'éloigne de la lumière vive; détermine la concentration de substances dans l'environnement; élimine les irritations mécaniques constantes.
Origine des Sarcodes
Au sein des flagellés, il existe une frontière instable (caractéristique distinctive) entre deux règnes : les plantes et les animaux. À première vue, il semble qu'il existe une différence marquée entre les animaux flagellés et les sarcodidés : les premiers se déplacent à l'aide de flagelles, les seconds à l'aide de pseudopodes. Mais il s’avère que les Sarcodidae, auparavant considérés comme les plus anciens protozoaires, sont désormais considérés comme les descendants évolutifs des animaux flagellés. Le fait est que de nombreux sarcoïdes développent des flagelles au cours de la reproduction, comme par exemple dans les cellules germinales des radiolaires et des foraminifères. Par conséquent, les sarcodidés avaient aussi autrefois des flagelles. De plus, on connaît des flagellés animaux (par exemple, l'amibe flagellée), qui prennent la forme d'une amibe pour capturer de la nourriture à l'aide de pseudopodes. Tout cela nous permet de croire que les Sarcodidae sont issus d'anciens flagellés et ont perdu leurs flagelles au cours de l'évolution ultérieure.
Questions sur ce matériel :
Le sous-règne Unicellulaire comprend les animaux dont le corps est constitué d'une seule cellule, de taille pour la plupart microscopique, mais avec toutes les fonctions inhérentes au corps. Physiologiquement, cette cellule représente un organisme à part entière indépendant.
Les deux principaux composants du corps unicellulaire sont le cytoplasme et le noyau (un ou plusieurs). Le cytoplasme est entouré d'une membrane externe. Il comporte deux couches : la couche externe (plus légère et plus dense) - l'ectoplasme - et la couche interne - l'endoplasme. L'endoplasme contient des organites cellulaires : mitochondries, réticulum endoplasmique, ribosomes, éléments de l'appareil de Golgi, diverses fibres de soutien et contractiles, vacuoles contractiles et digestives, etc.
Habitat et structure externe de l'amibe commune
Le plus simple vit dans l'eau. Il peut s’agir de l’eau d’un lac, d’une goutte de rosée, de l’humidité du sol ou même de l’eau qui se trouve à l’intérieur de nous. La surface de leur corps est très délicate et sèche instantanément sans eau. Extérieurement, l'amibe ressemble à une masse gélatineuse grisâtre (0,2-05 mm), qui n'a pas de forme permanente.
Mouvement
L'amibe « coule » le long du fond. Sur le corps, des excroissances qui changent de forme se forment constamment - des pseudopodes (pseudopodes). Le cytoplasme s'écoule progressivement dans l'une de ces saillies, la fausse tige s'attache au substrat en plusieurs points et un mouvement se produit.
Structure interne
Structure interne de l'amibe
Nutrition
En se déplaçant, l’amibe rencontre des algues unicellulaires, des bactéries et de petits organismes unicellulaires, les « entoure » et les inclut dans le cytoplasme, formant une vacuole digestive.
Nutrition des amibes
Les enzymes qui décomposent les protéines, les glucides et les lipides pénètrent dans la vacuole digestive et une digestion intracellulaire se produit. La nourriture est digérée et absorbée dans le cytoplasme. La méthode de capture de nourriture à l'aide de fausses pattes est appelée phagocytose.
Haleine
L'oxygène est utilisé pour la respiration cellulaire. Lorsqu'elle devient inférieure à celle du milieu extérieur, de nouvelles molécules pénètrent dans la cellule.
Respiration d'amibe
Au contraire, des molécules de dioxyde de carbone et de substances nocives accumulées à la suite de l'activité vitale sortent.
Sélection
La vacuole digestive se rapproche de la membrane cellulaire et s'ouvre vers l'extérieur pour libérer les résidus non digérés vers l'extérieur n'importe où dans le corps. Le liquide pénètre dans le corps de l’amibe par les minces canaux en forme de tube qui se forment par pinocytose. Les vacuoles contractiles éliminent l'excès d'eau du corps. Ils se remplissent progressivement et toutes les 5 à 10 minutes, ils se contractent brusquement et chassent l'eau. Les vacuoles peuvent apparaître dans n’importe quelle partie de la cellule.
Reproduction
Les amibes se reproduisent uniquement de manière asexuée.
Reproduction d'amibe
L'amibe cultivée commence à se reproduire. Cela se produit par division cellulaire. Avant la division cellulaire, le noyau double afin que chaque cellule fille reçoive sa propre copie de l'information héréditaire (1). La reproduction commence par un changement dans le noyau. Il s'étire (2), puis s'allonge progressivement (3.4) et est tiré au milieu. Le sillon transversal se divise en deux moitiés qui divergent dans des directions différentes - deux nouveaux noyaux se forment. Le corps de l’amibe est divisé en deux parties par un étranglement et deux nouvelles amibes se forment. Chacun d'eux contient un noyau (5). Lors de la division, la formation d'organites manquants se produit.
Pendant la journée, la division peut être répétée plusieurs fois.
Reproduction asexuée- un moyen simple et rapide d'augmenter le nombre de vos descendants. Cette méthode de reproduction n'est pas différente de la division cellulaire lors de la croissance du corps d'un organisme multicellulaire. La différence est que les cellules filles d’un organisme unicellulaire divergent de manière indépendante.
Réaction à l'irritation
L'amibe est irritable - la capacité de détecter et de répondre aux signaux de l'environnement extérieur. En rampant sur les objets, il distingue les comestibles des non comestibles et les attrape avec ses pseudopodes. Elle rampe et se cache de la lumière vive (1),
irritations mécaniques et concentrations accrues de substances nocives (2).
Ce comportement, consistant en un mouvement vers ou loin d'un stimulus, est appelé taxis.
Processus sexuel
Absent.
Vivre des conditions défavorables
Un animal unicellulaire est très sensible aux changements environnementaux.
Dans des conditions défavorables (lorsque le réservoir s'assèche, pendant la saison froide), les amibes rétractent les pseudopodes. Une quantité importante d'eau et de substances sont libérées du cytoplasme à la surface du corps, qui forment une double coque durable. Il y a une transition vers un état de repos - un kyste (1). Dans le kyste, les processus vitaux sont suspendus.
Les kystes transportés par le vent contribuent à la propagation de l'amibe.
Lorsque des conditions favorables se présentent, l’amibe quitte la coquille du kyste. Il libère des pseudopodes et entre dans un état actif (2-3).
Une autre forme de protection est la capacité de régénération (récupération). Une cellule endommagée peut compléter sa partie détruite, mais seulement si le noyau est préservé, puisque toutes les informations sur la structure y sont stockées.
Cycle de vie de l'amibe
Le cycle de vie d’une amibe est simple. La cellule grandit, se développe (1) et se divise de manière asexuée (2). Dans de mauvaises conditions, tout organisme peut « mourir temporairement » – se transformer en kyste (3). Lorsque les conditions s’améliorent, il « reprend vie » et se multiplie vigoureusement.
Amoeba vulgaris (Proteus) est une espèce d'animal protozoaire du genre Amoeba de la sous-classe des rhizopodes de la classe des Sarcodidae du type sarcomastigophora. Il s'agit d'un représentant typique du genre des amibes, qui est un organisme amiboïde relativement grand, dont la particularité est la formation de nombreux pseudopodes (10 ou plus chez un individu). La forme de l'amibe commune lors des déplacements dus aux pseudopodes est très variable. Ainsi, les pseudopodes changent constamment d’apparence, se ramifient, disparaissent et se reforment. Si l’amibe libère des pseudopodes dans une certaine direction, elle peut se déplacer à une vitesse allant jusqu’à 1,2 cm par heure. Au repos, la forme de l'amibe Proteus est sphérique ou ellipsoïde. Lorsqu'elle flotte librement près de la surface des réservoirs, l'amibe acquiert une forme en forme d'étoile. Ainsi, il existe des formes flottantes et locomotrices.
L'habitat de ce type d'amibe est constitué de plans d'eau douce avec de l'eau stagnante, en particulier des marécages, des étangs en décomposition et des aquariums. L’amibe Proteus est présente partout dans le monde.
Les tailles de ces organismes varient de 0,2 à 0,5 mm. La structure de l'amibe Proteus présente des caractéristiques. L’enveloppe externe du corps de l’amibe commune est le plasmalemme. En dessous se trouve le cytoplasme avec des organites. Le cytoplasme est divisé en deux parties : la partie externe (ectoplasme) et la partie interne (endoplasme). La fonction principale de l'ectoplasme transparent et relativement homogène est la formation de pseudopodes pour la capture et le mouvement des aliments. Tous les organites sont contenus dans l'endoplasme granulaire dense, où la nourriture est digérée.
L'amibe commune se nourrit par phagocytose des plus petits protozoaires, notamment les ciliés, les bactéries et les algues unicellulaires. La nourriture est capturée par les pseudopodes - excroissances du cytoplasme de la cellule amibe. Lorsque la membrane plasmique entre en contact avec une particule alimentaire, une dépression se forme qui se transforme en bulle. Les enzymes digestives commencent à y être intensément libérées. C'est ainsi que se produit le processus de formation d'une vacuole digestive, qui passe ensuite dans l'endoplasme. L'amibe obtient de l'eau par pinocytose. Dans ce cas, une invagination semblable à un tube se forme à la surface de la cellule, à travers laquelle le liquide pénètre dans le corps de l’amibe, puis une vacuole se forme. Lorsque l'eau est absorbée, cette vacuole disparaît. La libération de résidus alimentaires non digérés se produit dans n'importe quelle partie de la surface du corps lors de la fusion d'une vacuole déplacée de l'endoplasme avec le plasmalemme.
En plus des vacuoles digestives, l'endoplasme de l'amibe commune contient des vacuoles contractiles, un noyau discoïde relativement gros et des inclusions (gouttes de graisse, polysaccharides, cristaux). Les organites et les granules de l'endoplasme sont en mouvement constant, captés et transportés par les courants cytoplasmiques. Dans un pseudopode nouvellement formé, le cytoplasme se déplace vers son bord, et dans un pseudopode raccourci, au contraire, il s'enfonce plus profondément dans la cellule.
L'amibe Proteus réagit à l'irritation - aux particules alimentaires, à la lumière et négativement - aux produits chimiques (chlorure de sodium).
Amoeba vulgaris se reproduit de manière asexuée par division cellulaire en deux. Avant le début du processus de division, l’amibe cesse de bouger. Il se produit d'abord la division du noyau, puis celle du cytoplasme. Il n'y a pas de processus sexuel.
L'amibe est un représentant des animaux unicellulaires les plus simples. Une cellule protozoaire libre est capable de se déplacer de manière indépendante, de se nourrir, de se défendre contre ses ennemis et de survivre dans un environnement défavorable.
Faisant partie de la sous-classe des « Rhizopodes », ils appartiennent à la classe des « Sarcodes ».
Le rhizome est représenté par une grande variété de formes, parmi lesquelles on distingue trois ordres :
- nu;
- coquille;
- foraminifères.
La présence d'un élément unificateur - les pseudopodes - permet aux testicules et aux foraminifères de se déplacer de la même manière qu'une amibe.
Dans la nature, la plus grande diversité d'espèces est observée parmi les habitants marins des foraminifères - plus d'un millier d'espèces. Il existe beaucoup moins de formes de rhizomes en coquille - plusieurs centaines se trouvent souvent dans l'eau, les marécages et les mousses.
Les radiolaires avec un squelette sont parfois classés comme amibes marines, bien que selon la classification, ils appartiennent à une sous-classe différente de sarcodidae.
Les amibes nues (ordinaires), qui n'ont ni squelette ni coquille dans leur structure, présentent un intérêt pour la pratique médicale. Ils vivent nus dans les eaux douces et salées. L'organisation primitive de cet organisme se reflète dans son nom d'espèce «protea» («proteus» signifie simple, bien qu'il existe une interprétation de ce nom qui fait référence à l'ancien dieu grec Proteus).
Il existe plus de 100 espèces de Proteus, parmi lesquelles 6 espèces sont décrites, présentes dans différentes parties du corps humain :
- dans la cavité buccale ;
- dans l'intestin grêle et le gros intestin ;
- dans les organes abdominaux ;
- dans les poumons.
Tous les Proteas sont constitués d'une cellule dont le corps est recouvert d'une fine membrane cytoplasmique. La membrane protège l’ectoplasme dense et transparent, derrière lequel se trouve l’endoplasme gélatineux. L'endoplasme contient la majeure partie de l'amibe, y compris le noyau vésiculaire. Il existe généralement un noyau, mais il existe également des espèces d'organismes multinucléées.
Les protéas respirent avec tout leur corps ; les déchets peuvent être éliminés par la surface du corps, ainsi que par une vacuole spécialement formée.
Les tailles de l'amibe commune varient de 10 microns à 3 mm.
Les protozoaires n'ont pas d'organes sensoriels, mais ils sont capables de se cacher du soleil et sont sensibles aux irritants chimiques et aux contraintes mécaniques.
Lorsque des conditions de vie défavorables surviennent, les protéas forment un kyste : la forme de l'amibe est arrondie et une coque protectrice se forme à la surface. Les processus à l’intérieur de la cellule ralentissent jusqu’à ce que des moments favorables arrivent.
Les caractéristiques permettent à un organisme animal de former des projections cytoplasmiques qui portent des noms différents :
- pseudopodes;
- des rhizomes ;
- pseudopodes.
Les pseudopodes protéens sont en mouvement continu, changeant de forme, se ramifiant, disparaissant et se reformant. Le nombre de pseudopodes n'est pas constant, il peut atteindre 10 ou plus.
Voyage et nourriture
Les rhizomes assurent le mouvement d'une amibe unicellulaire et la capture de la nourriture détectée. Quel que soit l'habitat, le mouvement amiboïde consiste en la saillie du rhizome dans une certaine direction et le flux ultérieur de cytoplasme dans la cellule. Les pseudopodes se forment ensuite à nouveau à un autre endroit. Il y a un flux constant et imperceptible du corps à la recherche de nourriture. Cette méthode de mouvement ne permet pas à Proteas d’avoir une forme corporelle fixe.
Dans la variété des formes prises par Proteas en mouvement, il en existe jusqu'à 8 types. Les caractéristiques des types sont déterminées par la forme de la cellule et le type de ramification des pseudopodes lors du mouvement.
Le type de mouvement choisi par un animal dépend principalement de la composition de l'habitat aquatique, qui est influencée par la teneur en sels, alcalis et acides.
Les protéas sont omnivores et se nourrissent par phagocytose. La nourriture de cet hétérotrophe peut être :
- bactéries;
- algues unicellulaires;
- petits protozoaires.
Le processus d'alimentation commence dès que l'animal découvre une proie potentielle à proximité. Le corps du protozoaire forme plusieurs pseudopodes qui entourent l'objet trouvé et forment une cavité fermée.
Le suc digestif est libéré dans la zone résultante à partir du cytoplasme - une vacuole digestive se forme. Une fois les nutriments absorbés, les restes de nourriture non digérés sont jetés.
Rôle dans les biocénoses
Depuis des milliards d’années, les protozoaires participent activement à la formation de la biosphère terrestre, étant un consommateur nécessaire dans la chaîne alimentaire de diverses biocénoses.
La capacité de l’amibe à se déplacer de manière indépendante lui permet de réguler le nombre de bactéries et d’agents pathogènes dont elle se nourrit. Les biocénoses des dépôts de boues d'épuration, des sols tourbeux et marécageux, des eaux douces et marines sont impossibles sans la participation des protozoaires.
Même l'amibe dysentérique pathogène présente dans la biocénose intestinale ne nuit pas à un organisme hôte sain, se nourrissant de diverses bactéries. Et seules les lésions organiques de la muqueuse intestinale lui permettent de passer dans le système circulatoire et de se nourrir de globules rouges.
Dans les biocénoses naturelles, les protozoaires servent de nourriture aux alevins, aux petits crustacés, aux vers et aux hydres. Ceux-ci servent à leur tour de nourriture à des créatures plus grandes. Ainsi, les amibes participent à la circulation des substances.
Amoeba Proteus est un nom familier à tout le monde. C'est l'organisme unicellulaire le plus simple, comme on nous l'a enseigné à l'école. Mais ce n'est pas si simple : unicellulaire ? - Oui! Est-ce le plus simple ? - très peu probable ! Près de 300 ans de recherche sur les amibes ont généré plus de questions que de réponses.
Photographie macro : amibe protée agrandie 500 fois.
En revanche, le choix des scientifiques en faveur de l’amibe commune était tout à fait justifié. Premièrement, avec une taille corporelle de 0,5 mm, cet organisme est l’un des plus grands de son espèce. Deuxièmement, un corps absolument transparent nous permet d'examiner et d'analyser en détail les processus qui se déroulent dans une créature unicellulaire. Enfin, les chercheurs ont été attirés par la simplicité de Proteus. Ce choix était également justifié car chaque nouvelle découverte ne faisait qu'enlever à Amoeba proteus cette simplicité même...
En fait, il est tout à fait remarquable qu’une créature dont l’anatomie peut être décrite en une ou au plus deux phrases ait présenté autant de surprises à la science. Le premier d'entre eux s'est produit il y a près de 3 siècles, mais n'a été découvert que dans les années 50 du 20e siècle. C'est un fait bien connu et généralement accepté que l'amibe a été découverte par l'entomologiste allemand Rösel von Rosengoff en 1757 après que sa servante ait renversé de l'eau sur un microscope. Le scientifique a qualifié la créature découverte de « petit protée » et a même décrit en détail la méthode de déplacement de sa découverte. Seulement 200 ans plus tard, en analysant les croquis de Rosengoff, il a été possible de découvrir qu'il n'avait pas observé une amibe, mais un autre organisme unicellulaire - la pélomyxie.
Le nom « amibe » n'est apparu qu'en 1822 ; traduit du grec, il signifie « changement » ou « variabilité ». En effet, on ne peut pas imaginer un meilleur nom pour les amibes qui changent constamment la forme de leur corps. Les premiers chercheurs ont même affirmé que ces animaux microscopiques n'avaient pas de forme corporelle spécifique, mais ici ils se trompaient. Le corps d’une amibe immobile a en réalité une forme arbitraire, à chaque fois différente de la précédente. C'est pour le moins étrange, mais cela ne prend une forme caractéristique qu'avec un mouvement délibéré : la cellule est très allongée en longueur, plusieurs pseudopodes (excroissances) de différentes tailles apparaissent dans la partie avant, dans lesquels le cytoplasme est activement pompé, tandis que le noyau est situé à l'arrière par rapport aux parties directrices de la cellule.
Le mouvement d'une amibe est l'un des signes par lesquels les scientifiques déterminent si elle appartient à une espèce particulière. En général, l'identification d'Amoeba est un processus complexe, qui ne donne pas non plus un résultat à 100 %. Par conséquent, il est courant dans les laboratoires de travailler avec des souches sélectionnées d’origine connue afin d’éviter des problèmes lors de la comparaison de différents résultats.
Mouvement de l’amibe Proteus au microscope. Grossissement 600x
Le mouvement amiboïde est un processus unique et incroyablement intéressant. Depuis trois cents ans, les scientifiques observent Proteas au microscope et voient clairement comment le flux de cytoplasme frappe le pseudopode, le faisant croître et faisant progressivement avancer la cellule entière. Mais ce qui est à la base de ce processus et par quelle méthode spécifique l'amibe force son endoplasme à se déplacer dans la bonne direction n'a pas pu être clairement expliqué. Ce n'est que relativement récemment qu'il est devenu clair que plusieurs mécanismes pratiquement indépendants sont responsables du mouvement de l'amibe. Sous le plasmalemme (fine membrane cellulaire), une structure relativement complexe des protéines myosine et actine, qui constituent la base du tissu musculaire des animaux multicellulaires, a été découverte. Après cette découverte, de nombreux biologistes ont déclaré à l’unanimité : « Un dispositif de mouvement aussi complexe n’a pu se développer que grâce à une évolution à long terme. »
Les résultats des travaux des généticiens étaient encore plus surprenants. Il s’est avéré que toutes les amibes ont une longueur de génome incroyable pour les organismes unicellulaires. Ainsi, le génome de l’espèce Amoeba dubia se compose de 690 000 000 000 (690 milliards) de paires de nucléotides ; pensez-y, le génome humain entier tient dans quelque 2,9 milliards de paires. Le génome d'Amoeba proteus se compose d'environ 500 milliards de paires de nucléotides incluses dans plus de 500 paires de chromosomes.
Le fait qu'Amoeba Protea tolère bien les dommages mécaniques a incité les scientifiques à mener une expérience controversée : la transplantation du noyau et/ou du cytoplasme d'un organisme à un autre. En théorie, tout le monde était sûr que le noyau transplanté prendrait racine dans une autre souche. Mais dans la pratique, tout s'est avéré exactement le contraire. Au cours de ces expériences, une autre ambiguïté a été révélée : les caractéristiques héréditaires de ce protozoaire dépendent du génome stocké dans le noyau, et non de l'endoplasme, qui constitue l'essentiel de la cellule.
L’amibe commune, que nous appelons l’organisme unicellulaire le plus simple, est-elle si simple ? Pas du tout! Tous les faits ci-dessus ne font que confirmer une fois de plus l’expression bien connue : « Nous en savons très peu ».
