Protozoaires: caractéristiques, classification, reproduction, nutrition, maladies
Les protozoaires ou protozoaires sont des organismes eucaryotes unicellulaires. Ils peuvent être des autotrophes hétérotrophes ou facultatifs. La plupart sont solitaires, mais il existe des formes coloniales que l'on trouve pratiquement dans n'importe quel habitat. La plupart vivent librement, vivent presque tous dans la mer ou en eau douce, bien qu'il existe de nombreuses espèces parasites d'organismes, y compris l'homme.
Les protozoaires sont un groupe d'organismes polyphylétiques qui, selon la taxonomie classique, étaient situés dans le règne animal. Une classification plus récente les incluait avec d'autres organismes unicellulaires et certaines algues vertes du royaume protiste ou protoctiste.
Son origine est très ancienne, les archives fossiles précambriennes existantes. Anton van Leeuwenhoek fut le premier chercheur à les observer. Entre 1674 et 1716, ce chercheur a décrit des protozoaires libres, ainsi que plusieurs espèces d'animaux parasites. Il est même venu décrire Giardia lamblia à partir de ses propres excréments.
Caractéristiques générales
La seule caractéristique commune aux membres de ce groupe est peut-être leur niveau d'organisation cellulaire, car ils sont très divers dans tous les autres aspects.
Parmi les protozoaires, tous les types de symétrie connus sont présentés, de la symétrie totalement asymétrique à la symétrie sphérique. Sa taille peut varier entre un micron et quelques millimètres.
Son mécanisme de mouvement est également très variable. Ils peuvent manquer de mobilité et dépendent de l'environnement ou d'autres organismes pour se déplacer. D'autres peuvent se déplacer à travers des pseudopodes, des cils ou des flagelles.
Le corps peut être soutenu par un exosquelette appelé testa ou cytosquelette interne. Le cytosquelette peut être formé de microfilaments, de microtubules ou de vésicules.
La digestion des aliments, chez les protozoaires, est intracellulaire et se produit dans la vacuole digestive. La nourriture parvient à la vacuole par phagocytose ou par endocytose. La concentration interne en eau et en ions est réalisée au moyen d'une vacuole contractile.
La fission est la forme de reproduction la plus répandue. Ce type de reproduction se produit à un moment donné du cycle de vie de la plupart des protozoaires.
Origine
On pense que l'origine des protozoaires provient d'un processus de symbiose entre bactéries, mitochondries et plastides. Une bactérie primitive du clade Proteoarchaeota aurait pu se loger dans un alphaproteobacteria (organisme similaire au ricketsia), à l'origine de la mitochondrie.
Cette relation aurait pu être établie il y a environ 1600-1800 millions d'années. Lynn Margulis, biologiste nord-américaine, a été le principal promoteur de cette hypothèse sur l'origine des eucaryotes en général et des protozoaires en particulier.
Classification
Le nom protozoo a été érigé en 1818 par le zoologiste allemand Georg Goldfuss pour regrouper ce qu'il considérait comme les animaux originaux. Il définit, en 1820, les protozoaires comme une classe du règne animal. Ce groupe contenait cependant, en plus des infusoires (Ciliophora), certaines espèces de coraux, d’algues unicellulaires et de méduses.
En 1845, un autre zoologiste allemand, Carl Theodor Ernst von Siebold, éleva le protozoaire du phylum dans le règne animal. Il les divisa en deux classes, Infusoria (Ciliophora) et Rhizopoda.
Plus tard, en 1858, l'anglais Richard Owen sépara les protozoaires des animaux et des légumes, les élevant au rang de royaume.
Ernst Haeckel a inclus les protozoaires du royaume protiste, un taxon créé par lui-même pour toutes les formes unicellulaires et simples. Outre les protozoaires, ce royaume comprenait des protophytes et des protistes atypiques.
Cependant, pendant longtemps, après cette proposition, les protozoaires ont été considérés comme un phylum d’organismes unicellulaires dans le règne animal.
En 1938, HF Copeland proposa de diviser les êtres vivants en quatre royaumes: monera, protista, plantae et animalia. Dans cette proposition, Copeland a retiré les bactéries et les cyanobactéries des protistes et les a inclus dans le nouveau royaume des monères. Par la suite, RH Whittaker a séparé les champignons du protoctiste et les a inclus dans le royaume des champignons.
-Classification traditionnelle des protistes
La classification classique considère les protozoaires comme un phylum unique chez l'animal. Ce phylum, à son tour, est divisé en quatre classes, basées essentiellement sur le mode de locomotion:
Rhizopoda ou Sarcodina
Son mécanisme de déplacement passe par l'émission de pseudopodes. Les pseudopodes sont des projections temporaires du cytoplasme et de la membrane plasmique sous forme d'appendice. Parmi ses représentants figuraient des radiolaires, des foraminifères, des héliozoos, des amibes et autres.
Ciliophora ou Ciliata
Ils se déplacent au moyen de cils, de filaments courts et très nombreux qui entourent le corps de l'organisme. Les peritriquios et les espirotriquios font partie des ciliés.
Mastigophora ou Flagellata
Ils se déplacent au moyen d'un ou plusieurs flagellés. Les flagelles sont des filaments plus longs que les cils et apparaissent généralement en petit nombre. Les dinoflagellés, les coanoflagellés et l'opaline figurent parmi les représentants de ce groupe.
Sporozoaires
Ils ne présentent pas de structures pour la locomotion. Ce sont des parasites qui présentent une phase de sporulation. Parmi eux, il y avait traditionnellement des microsporidies, maintenant considérées comme des champignons (mycètes), des myxosporidies (maintenant parmi des animaux), des haplosporidies (maintenant parmi les cercozoaires) et des apicomplejos.
Classification actuelle
Thomas Cavalier-Smith et ses collaborateurs, en 1981, ont élevé les protozoaires au rang de royaume. De leur côté, Ruggiero et ses collaborateurs ont accepté cette proposition en 2015 et ont divisé le royaume des protozoaires en huit phyla:
Euglenozoa
Flagellés unicellulaires excavés. La majorité de la vie libre comprend également d’importantes espèces de parasites, dont certaines infectent les humains. Il est divisé en deux groupes: les euglénidés et les quinetoplastidés.
Amoebozoa
Les espèces amiboïdes, qui ont souvent des pseudopodes comme les lobonoïdes et des crêtes mitochondriales tubulaires. La plupart des espèces sont unicellulaires, bien qu'elles incluent également plusieurs espèces de moisissures ayant un stade de leur vie macroscopique et multicellulaire. À ce stade, des cellules amiboïdes individuelles sont ajoutées pour produire des spores.
Metamonada
Les flagelles excavés sont dépourvus de mitochondries. La composition du groupe est toujours en discussion, mais comprend les retortamonadas, diplomonadas, parabasalidas et oxytonados. Toutes les espèces sont anaérobies, principalement comme symbiotes animaux.
Choanozoa ( sensu Cavalier-Smith)
C'est un clade d'opisthocystes eucaryotes qui inclut les choanoflagellés et les animaux (exclus par Cavalier-Smith).
Loukozoa
Eucaryotes excavés. Il comprend les Anaeromonadea et les Jakobea. L'identité taxonomique du groupe n'est toujours pas claire.
Percolozoaires
Ils forment un groupe d'eucaryotes excavés incolores, non photosynthétiques, qui comprennent des espèces pouvant être transformées entre les stades amiboïde, flagellé et kyste.
Microsporidies
Les microsporidies sont un groupe de parasites unicellulaires formant des spores. Les microsporidies sont limitées aux hôtes animaux. La plupart infectent les insectes, mais ils sont également responsables des maladies courantes des crustacés et des poissons. Certaines espèces peuvent affecter les humains.
Sulcozoa
C'est un groupe paraphylétique proposé par Cavalier-Smith comme modification du groupe des Apusozoa. Les organismes de ce groupe sont caractérisés par la présence d'un teck sous la surface dorsale de la cellule, avec un sillon ventral et la plupart aussi de flagelles.
Critiques à cette commande
Ce royaume est considéré comme paraphylétique, à partir duquel on pense que les membres des règnes des champignons, des règnes animal et chromiste ont évolué. Elle exclut plusieurs groupes d'organismes traditionnellement situés parmi les protozoaires, parmi lesquels les ciliés, les dinoflagellés, les foraminifères et les apicomplejos. Ces groupes ont été classés dans le royaume des chromistes.
Reproduction
Les formes de reproduction parmi les protozoaires sont très variées. La plupart se reproduisent asexuellement. Certaines espèces ne sont divisées que de manière asexuée, d'autres peuvent également se reproduire sexuellement.
-La reproduction asexuée
Il existe différents mécanismes de reproduction asexuée:
Fission binaire
Aussi connu sous le nom de bipartition, c'est un moyen de reproduction asexuée. Elle consiste en la duplication d'ADN, suivie de la division du cytoplasme. Ce processus donne lieu à deux cellules filles similaires.
Gemation
C'est un type de reproduction par mitose asymétrique. En cela, un bulbe (jaune) est d'abord formé dans une certaine partie de la membrane plasmique.
Le noyau de la cellule progénitrice se divise et l'un des noyaux ainsi créés passe au jaune. Le jaune est ensuite séparé de la cellule progénitrice, donnant lieu à une grande cellule et à une autre plus petite.
Schizogonie
En cela, la cellule souche se développe et développe une capsule avant de se diviser. Ensuite, il passe par un processus de fissions binaires successives, avant que les différentes cellules résultantes ne se dispersent.
- Reproduction sexuelle
Ce n'est pas fréquent chez les protozoaires. Cela ne mène pas directement à la formation de nouveaux individus. Cela se produit généralement par la fusion d'individus haploïdes similaires.
Cette fusion produit un zygote diploïde. Ce zygote subit ensuite une division méiotique pour recouvrer la condition haploïde et produit quatre nouveaux organismes haploïdes.
La nutrition
Les protozoaires peuvent être des autotrophes hétérotrophes ou facultatifs. Les formes hétérotrophes peuvent être saprozoïques ou holozoïques. Les espèces saprozoïques acquièrent des substances organiques par différents moyens. Ils peuvent utiliser la diffusion, le transport actif ou la pinocytose.
La pinocytose est un type d'endocytose de molécules solubles qui consiste en l'absorption de matériel de l'espace extracellulaire par invagination de la membrane cytoplasmique.
Les espèces holozoïques ingèrent leurs proies ou leur nourriture par phagocytose. La phagocytose consiste à engloutir des barrages ou des particules de nourriture et à les enfermer dans des vésicules relativement grandes.
Les aliments digérés par les protozoaires sont dirigés vers une vacuole digestive. La vacuole digestive peut provenir de n'importe quelle partie de la cellule ou être associée au cytostat, selon l'espèce.
Un lysosome est fusionné à cette vacuole, libérant ses enzymes hydrolytiques et ses acides lysosomaux dans la vésicule. Lorsque la vacuole devient acide, la membrane vacuolaire développe des microvillosités qui sont dirigées vers l'intérieur de la vacuole.
Ensuite, la membrane vacuolaire forme de petites vésicules qui se remplissent du produit de digestion et se détachent vers le cytoplasme.
Les produits de digestion sont transportés par diffusion dans le cytoplasme. Ces produits peuvent être utilisés directement ou stockés sous forme de lipides ou de glycogène. Les restes non digérés, en revanche, sont libérés par exocytose.
Certaines espèces peuvent être des symbiotes d'autres organismes, tels que certains oxamonadins qui sont commensals ou mutualistes et qui habitent le tube digestif des insectes. D'autres espèces peuvent être parasitaires, causant des maladies chez les animaux et les humains.
Maladies pouvant causer
Microsporidiose
Causé par Microsporidia. Il s’agit d’une infection intestinale opportuniste qui provoque la diarrhée et une faiblesse des personnes dont le système immunitaire est compromis.
Méningo-encéphalite amibienne primaire
Causée par l'amibe Naegleria fowleri . C'est une maladie rare et très meurtrière qui affecte le système nerveux central. Dans les 3-7 jours qui suivent l'infection, la déformation de l'odorat commence.
La capacité de sentir et de percevoir le goût des aliments en raison de la mort des cellules nerveuses de l'odorat est rapidement perdue. Ces symptômes sont suivis de maux de tête, de nausées, de raideurs musculaires et de vomissements. Par la suite, des idées délirantes, des convulsions, le coma et la mort plus tard apparaissent.
Amibiase ou amibiase
C'est une maladie causée par les amibes Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar et Entamoeba moshkovskii . C'est la troisième cause de décès parmi les maladies parasitaires. Ils ne sont que plus nombreux que le nombre de décès, paludisme et schistosomiase.
Le parasite est généralement acquis sous la forme d'un kyste par ingestion d'aliments ou de liquides contaminés. Il peut envahir la muqueuse intestinale et provoquer une dysenterie, ainsi que des ulcérations et se propager à d'autres organes.
On estime que 10 à 20% de la population mondiale est atteinte de cette infection. 10% des personnes infectées ont la maladie. Son taux de mortalité est compris entre 0, 1 et 0, 25%.
Maladie de Chagas
C'est une maladie causée par le protozoaire flagellé Trypanosoma cruzi et transmise par les insectes triatomines (chipos). La maladie se déroule en trois phases: aiguë, indéterminée et chronique.
En phase chronique, il affecte le système nerveux, le système digestif et le cœur. La démence, la cardiomyopathie, la dilatation du tube digestif, la perte de poids et, éventuellement, peuvent être fatals.
Leishmaniose
Ensemble de maladies causées par des mastigophores du genre Leishmania . Cela affecte les animaux et les humains. Il est transmis aux humains par la piqûre de femelles d'insectes phlébotomes infectés.
La leishmaniose peut être cutanée ou viscérale. Dans la forme cutanée, le parasite attaque la peau en produisant des ulcères. Dans la forme viscérale, il affecte le foie et la rate.