Arcella: caractéristiques, taxonomie, morphologie, nutrition

Arcella est un genre d'Amoebozoa du royaume protiste, composé d'organismes eucaryotes unicellulaires présentant un élément caractéristique et distinctif, une sorte de couverture ou de coquille qui recouvre la totalité de la cellule et assure sa protection.

Il a été découvert et décrit par le naturaliste allemand Christian Ehrenberg en 1832. Ce sont des organismes qui ont encore besoin de connaître et d'étudier leurs propriétés et leurs caractéristiques.

Le genre Arcella regroupe environ 50 espèces, omniprésentes, c'est-à-dire réparties dans le monde entier. Ils appartiennent à la pointe Amoebozoa, ils ont donc certaines similitudes avec d'autres genres comme Difflugia. De même, ce sont des organismes libres, non pathogènes pour l'homme ou l'animal.

Taxonomie

La classification taxonomique d'Arcella est la suivante:

Domaine: Eukarya

Royaume: Protiste

Phylum: Amoebozoa

Classe: Tubuline

Ordre: Arcellinida

Sous-ordre: Arcellina

Famille: Arcellidae

Genre: Arcella

Morphologie

Les organismes appartenant au genre Arcella se caractérisent par le fait qu'ils présentent une sorte de couverture ou de coquille de forme circulaire. Cependant, ceci n’est pas complet, c’est-à-dire qu’il ne le couvre pas complètement, mais il a une ouverture centrale et c’est extrêmement important, car il sert de débouché pour les pseudopodes que la cellule utilise pour se déplacer.

De même, il a été observé chez un grand nombre d'espèces d' Arcella que cette ouverture est entourée de pores. La texture de la coque ou "coquille" est faite de matière organique et est chitineuse.

Chez les jeunes organismes, la coquille est jaune clair et même transparente. En mûrissant et en vieillissant, et grâce aux dépôts progressifs de composés de fer et de manganèse, il solidifie sa couleur et devient complètement doré à l'âge adulte.

En ce qui concerne l'intérieur cellulaire, on peut constater que, comme tout organisme eucaryote, il existe un noyau cellulaire. La majorité des espèces qui composent le genre Arcella sont binucléées, c’est-à-dire qu’elles ont deux noyaux. Cependant, il y en a d'autres qui ont plus, comme le mégastome Arcella, qui peut avoir jusqu'à 200.

De même, dans le cytoplasme cellulaire, on peut observer l'existence de vacuoles de type contractile. De même, il a été établi que certaines espèces développent des vacuoles contenant du dioxyde de carbone (CO2), afin de flotter et de rester à la surface de l'eau, leur habitat.

À présent, il est important de préciser que la cellule Arcella elle-même n’occupe pas tout l’intérieur de la coquille, mais y adhère de manière interne par le biais de petits pseudopodes.

Caractéristiques générales

Le genre Arcella est composé d'organismes unicellulaires situés dans le groupe des eucaryotes, ce qui signifie que leurs cellules possèdent une membrane cellulaire, un cytoplasme et un noyau cellulaire. Dans le noyau est stocké le matériel génétique sous forme d'ADN et d'ARN.

Les membres de ce genre vivent librement, c'est-à-dire qu'ils ne sont fixés à aucun substrat, mais flottent librement dans les étendues d'eau, sans établir de relations de dépendance avec un autre organisme. Ils ne forment généralement pas de colonies.

Afin de se disperser à travers le milieu dans lequel elles vivent, la cellule émet une série d'extensions appelées pseudopodes. Ceux-ci vous permettent de vous déplacer lentement dans l'eau, en attendant la capture de tout aliment à votre portée.

Habitat

Ce type d'organisme se trouve principalement dans les masses d'eau douce, ainsi que dans les mousses humides et dans le sol.

De la même manière, certaines espèces sont spécifiques à certains endroits, par exemple Arcella arenaria est localisé uniquement dans les mousses sèches.

La nutrition

Les organismes de ce genre sont hétérotrophes. Cela signifie qu'ils ne sont pas capables de synthétiser leurs propres nutriments, comme le font certains organismes par la photosynthèse. En raison de cette incapacité, ils doivent se nourrir d'autres êtres vivants ou de substances élaborées par d'autres.

Le régime alimentaire de cet organisme est herbivore et repose principalement sur l'ingestion et la transformation d'algues, de champignons et de certaines bactéries.

Le processus par lequel ils sont nourris s'appelle phagocytose. Au cours de ce processus, les cellules engloutissent les particules d'aliments et les incorporent pour commencer la digestion.

Dans le cas particulier du genre Arcella, utilisant les pseudopodes, l'organisme entoure la particule à la particule alimentaire, l'enfermant dans une sorte de capsule flottant dans le cytoplasme.

Ici, il entre en contact avec les lysosomes présents et contenant les différentes enzymes digestives responsables de la dégradation et de la digestion des nutriments.

L'aliment ingéré est ensuite soumis à l'action d'enzymes digestives et est fragmenté, dégradé et transformé en molécules beaucoup plus simples pouvant être utilisées par la cellule pour divers processus essentiels.

Comme dans tous les processus de digestion, une fois que cela est arrivé, il y a diverses substances de déchets qui ne seront pas utilisées par la cellule, car elles ne sont pas utiles. En ce sens, ces substances sont rejetées dans l'environnement externe.

Respiration

Étant donné que les organismes du genre Arcella sont primitifs, il est à prévoir qu’ils ne possèdent pas de structure ni d’organe spécialisé pour le processus de respiration. Ils n'ont pas de poumons, comme les mammifères, les trachées, comme certains insectes, ni de branchies comme les poissons.

Pour cette raison, ils effectuent un type de respiration assez simple appelé respiration directe. En cela, les gaz de respiration traversent librement la membrane cellulaire de l'organisme par un simple processus de transport passif appelé diffusion simple.

L'oxygène pénètre dans la cellule à travers la membrane cellulaire en faveur du gradient de concentration. Cela signifie qu'il va d'un endroit où il est très concentré à un autre où il ne l'est pas.

Au sein de la cellule, l'oxygène est utilisé par les différents mécanismes cellulaires dans les processus qui lui sont d'une importance vitale. En tant que produit, du dioxyde de carbone (CO 2 ) se forme généralement, ce qui est parfois toxique pour les cellules. Il doit donc être expulsé.

La façon de l'expulser est similaire à celle empruntée par l'oxygène. Le dioxyde de carbone se diffuse hors de la cellule par un processus de diffusion simple et est ensuite libéré dans l'environnement pour être utilisé par d'autres types d'êtres vivants qui en ont besoin pour leurs processus métaboliques.

Reproduction

Il existe très peu d'études sur le processus de genèse de ce type d'organisme. Cependant, certains événements spécifiques ont été établis.

Premièrement, les organismes du genre Arcella se reproduisent de manière asexuée. Cela implique qu'il n'y a pas d'échange de matériel génétique avec d'autres cellules.

De même, sachant qu'il existe un grand nombre de méthodes de reproduction asexuée, il est important de souligner que les membres d' Arcella se reproduisent, comme la grande majorité des membres du Royaume Protista, par fission binaire.

Dans ce processus, une cellule est divisée en deux cellules identiques, avec la même information génétique.

Chez les protistes d'autres genres, dont le corps ne possède pas de coque protectrice, ce processus est assez simple. Ce n’est pas le cas chez Arcella, car la reproduction comprend, d’une part, la génération de la coque et, d’autre part, la duplication de la cellule elle-même.

La première étape pour la reproduction de ces organismes est donc la génération de la coquille. Selon le type de couverture, les composants minéraux et le ciment s'organisent autour d'une extension cytoplasmique.

Quand il est terminé, l'ADN du noyau de la cellule double et la division de la cellule en deux exactement la même chose se produit.

Le mécanisme par lequel tout cela se produit concrètement n’est pas très bien élucidé, bien qu’ils soient étudiés depuis les années 1970.

Classification

Le genre Arcella comprend un total de 22 espèces, la plus ancienne découverte en 1832 et la plus nobel en 2016. Ce genre a été divisé en deux grands complexes:

  1. Complexe Arcella hemisphaerica - Arcella rotundata
  2. Complexe Arcella dscoides - Megastoma d'Arcella - Arcella polypora

De même, selon la relation diamètre - hauteur, quatre groupes ont été établis:

  1. Groupe Vulgaroides: hémisphère - A. gibbosa - A. vulgaris - A. conica - A. brasiliensis.
  2. Groupe arénoïde: Arenaria - A. catinus - A. dentata
  3. Groupe discoïde : discoïdes - A. mégastome
  4. Groupe des Altoides: mitrata - A. apicata

Certains aspects pertinents de certaines espèces qui sont intégrées dans ce genre sont:

Arcella brasiliensis

Ce type d’ Arcella a une coque circulaire avec un bord marginal différent. Sa surface présente un aspect ondulé car elle présente un grand nombre d'ondulations. Il présente également une ouverture de forme circulaire délimitée par une lèvre enroulée.

Arcella excavata

Les individus adultes présentent une couverture d'une couleur marron intense. L'ouverture de la coquille est bordée par une petite lèvre.

Il présente une surface avec une ouverture profondément invaginée qui présente dans sa partie inférieure deux protubérances. De même, la paroi de sa coque est formée de nombreuses alvéoles formant une couche uniforme.

Arcella dentata

Il présente sa coquille caractéristique, qui a une couleur brune intense. De celle-ci, quinze à dix-sept épines en émergent. Il a également un bord dentelé (d'où son nom). Sa partie ventrale, en contact avec le substrat, a la forme d’un entonnoir inversé, avec son ouverture circulaire au centre.

Arcella rotundata

Ce sont des organismes qui ont un dôme élargi sur les côtés dans la ligne de la base. La marge du dôme est fondue avec la base.

Vu de côté, son contour en demi-cercle peut être vu dans toute sa splendeur. Cela permet de les différencier d’autres espèces similaires.

Arcella vulgaris

Il présente certaines caractéristiques distinctives, telles qu'un dôme uniformément convexe et présentant une bordure basale distincte. La surface de sa coquille peut apparaître lisse ou avec des ondulations régulières. Son ouverture est circulaire et est bordée par une petite lèvre.

Arcella conica

Il est formé par une coque hémisphérique. Sa surface dorsale présente des facettes angulaires présentant six plis ou plus saillants sur le bord. L'ouverture présente une petite invagination, est circulaire et est bordée par un petit col.

Mégastome d'Arcella

L'une de ses caractéristiques essentielles est qu'il présente un grand nombre de noyaux. Il peut atteindre 200. Sa coque est aplatie et présente une ouverture assez large.

Arcella discoides

Il a deux ou plusieurs noyaux. La coquille de l'angle apical est observée circulaire, cependant, dans la vue latérale peut être vu arqué.

L'ouverture est circulaire, bordée par une lèvre peu profonde entourée d'un anneau de petits pores. La coquille a une couleur marron intense.

Gibbious Arcella

Il présente une coque d'aspect circulaire dans la vue dorsale, qui dans une vue de côté a une apparence voûtée. Il a une ouverture centrale, de forme circulaire, invaginé avec une lèvre différente. Dans la région aborale, il présente des dépressions régulières faciles à distinguer.

Arcella arenaria

Il a une coquille circulaire, qui est vue dans une vue latérale dans un dôme. Il a quelques plis sur sa surface dorsale et une petite ouverture circulaire. Autour de celui-ci beaucoup de pores sont appréciés. Ils ont aussi plusieurs noyaux, leurs pseudopodes sont petits et plusieurs vacuoles.