Spongiaires (Démosponges, Hexactinellides et Calcisponges)

Zoologie

Commentaires généraux : trois embranchement

Cet ensemble rassemblé sous le nom scientifique de Porifera, est artificiel mais pratique et comprend en fait trois embranchements : Desmosponges, Hexactinellides et Calcisponges. Les Spongiaires forme un ensemble Cosmopolite et on en a même trouvé en Antarctique.

La représentation ci-contre est celle de Sycon coronatum une Éponge calcaire simple avec une ouverture unique. Sa paroi a été ôtée au niveau de la zone marquée (a) afin de voir la structure interne de l’espèce.

Les Éponges ou Spongiaires sont des animaux très simples diploblastiques (formés de deux feuillets cellulaires : ectoderme et endoderme). Ce sont des Métazoaires. Ils possèdent au niveau de l’endoderme un type de cellules différenciées caractéristiques du groupe : les choanocytes. L’animal est percé d’un trou principal (oscule) communiquant dans une cavité digestive. L’entrée d’eau chargée de nutriments se fait par des pores cellulaires, celle-ci est déversée dans la cavité principale ou atrium et rejetée par l’oscule. Leur structure est renforcée par un squelette formé de spicules microscopiques.

Choanocytes vus dans une coupe de la paroi interne de Spongilla fluviatilis
Selon Vosmaer & Pekelharing in Harmer & Shipley (1906) – Microscope FG

On connaît chez les « Protozoaires » un ensemble de « Flagellés » présentant des cellules similaires aux choanocytes : les Choanoflagellés. On voit sur l’illustration ci-contre (Proterospongia haeckeli) dessinée d’après une observation microscopique une colonie de tels animaux tenue par une gelée (z). On voit à l’intérieur des cellules amiboïdes (a) et certaines d’entre-elles sont en train de se diviser (b). Les cellules à collerette de la périphérie de la colonie (c) sont tout à fait similaires aux choanocytes des Spongiaires.

Les Spongiaires présentent trois types fondamentaux d’organisation : le type Ascon, Sycon et Leucon (fig. ci-dessous). On parle encore de type asconoïde, syconoïde et leuconoïde. Dans le type ascon, tous les choanocytes sont dans la cavité principale. De nombreuses espèces sont colorées (pigments, sels métalliques). Leur dimension est très variable et atteint près de 3 m chez certaines espèces.

Type Ascon (A), Sycon (B) et Leucon (C)
(1) atrium ou spongocœle – (2) oscule – (3) tube vibratile ou radiaire – (4) corbeille vibratie – (5) pore inhalent – (6) canal inhalent – Quelques cellules nerveuses éparses se trouvent en outre dans la mésoglée
©© bysa – Ewan ar Born – Wikimedia commons
Coupe résumée de la paroi des Spongiaires montrant la structure en diplobastique
Selon Wikimedia commons (figure adapté) – ©© byncsa – Cyrille Deliry – Histoires Naturelles

Alimentation

Ce sont essentiellement des espèces consommant des bactéries, de la matière organique en suspension ou des Algues unicellulaies en suspension dans l’eau (suspensivores). Les choanocytes phagocytent les objets les plus petits présents dans le courant d’eau qui va de l’extérieur vers l’atrium. Ce sont des amibocytes qui s’occupent des suspensions les plus grandes. Les cils des choanocytes entretien le mouvement d’eau. Des éponges carnivores ont été découvertes récemment et à l’aide de leurs spicules elle capturent de petits Crustacés.

Régénération et résistance

Même broyées les éponges peuvent se régénérer entièrement à partir de tout fragment d’elle-même. On utilise ce phénomène pour multiplier et réensemencer les éponges de toilette dans l’environnement. Elles peuvent survivre plusieurs années à l’assèchement et se reconstituent à partir de petites structures enkystées nommées gemmules. De grandes espèces peuvent vivre plusieurs milliers d’année. On a estimé à 13000 l’âge de certaines Hexactinellides.

Reproduction

Elles sont hermaphrodites ou gonochoriques. Le zygote se développe dans la mésoglée et devient une larve nageuse, une amphiblastula le plus souvent, recouverte de flagelles. Elle est alors libérée à l’extérieur et forme dans quelques cas une nouvelle éponge, se fixant au substrat, mais le plus souvent elle meurt. La reproduction asexuée est favorisée par la capacité qu’a tout fragment à régénérer un individu entier. Certaines espèces bourgeonnent sous forme de structures enkystées, des gemmules. Ces dernières sont libérés à la mort de l’individu d’origine.

Écologie et Biochimie

La plupart des éponges sont marines. Elle ne supporte guère les changements de salinité. Seule la famille des Spongillidés (Démosponges) présente des espèces d’eau douce. Elles vivent à toute profondeur, y compris dans les fosses abyssales (record à moins 8600 m). Leur répartition couvrent toutes les eaux marines y compris arctiques et tout particulièrement antarctiques. Les eaux tempérées sont occupées par des Calcisponges alors que les eaux plus chaudes sont le domaine des Démosponges.

Elles servent volontiers de refuge à de petits animaux commensaux comme certaines crevettes et en eau douce des larves de [AP]. Certains Cnidaires se fixent sur les Éponges et profitent alors de la circulation d’eau que ces dernières produisent. Quelques autres s’associent à des Algues unicellulaires. Ce sont les seuls animaux à vivre en symbiose avec des Cyanobactéries. Les associations avec les Algues sont telles quel le complexe Éponge-Algues est plus volontiers producteur primaire que consommateur. Des Éponges sont parasites. Elles se fixent comme Cliona celata sur des coquilles d’huître et peuvent les transpercer. Plusieurs sont toxiques et fixées sur la coquille d’un Bernard l’Hermite assure la protection fortuite de ce dernier. D’autres tendent à avoir un effet urticant du fait de leurs spicules.

On a découvert chez elles d’intéressantes substances ayant des propriétés antivirales comme le spongopurine ou des propriétés antitumorales comme la theonelladine. Les Eponges à spicules calcaires ont et ont eu un rôle important dans le cycle biogéochimique du calcium. Elles sont l’origine d’importante bioconstructions. Les Archéocyathes Ŧ ont eu un tel rôle au cours du Cambrien. D’autres réalisent une importante bioéosion au contraire en disolvant le carbonate de calcium. C’est le cas d’Éponges perforantes comme les Cliona.

Peu sensibles au réchauffement climatique ou à l’acidification des Océans, certaines Éponges sont en passe de remplacer les récifs coralliens qui eux, sont en déclin.

Classification

On a longtemps classée les Spongiaires d’après la composition de leur squelette spiculaire et la forme générale ou organisation des individus. Délaissée un temps, ce type de classification a été remise au goût du jour par les analyses phylogénétiques récentes. On regroupe traditionnellement les Spongiaires dans un seul Embranchement, or, il serait logique d’en prévoir trois : un pour chaque clade. Il s’agit des Démosponges, Hexactinellides et Calcisponges, trois ensembles présentés ci-dessous. On y ajoute les Homéoscléormorphes dont la position systématiques paraît incertaine ainsi que que les Archéocyathes Ŧ qui sont des espèces fossiles.

Diversité des Spongiaires prise dans l’exemple des espèces des Açores

Désmosponges

Demospongiae Sollas, 1885

Ce sont des Éponges systématiquement à structure complexe et canaux ramifiés (type Leucon). Le squelette présente des spicules siliceux et de spongine (protéine voisine du collagène). On en trouve tant en eau salée que douce. L’Éponge de bain (Spongia officinalis) et l’Éponge d’eau douce (Spongilla fluviatilis) appartiennent à cette clade.

Aplysina aerophoba
©© bysa – Yoruno – Wikimedia commons
Agelas oroides
©© by – Esculapio – Wikimedia commons
Éponge officinale (Spongia officinalis) – Commerce
Staurocalyptus
¢ NOAA – Wikimedia commons

Hexactinellides

Hexactinellida Schmidt, 1870

Les spicules de ces Éponges sont siliceux et sont orientés selon trois axe ce qui leur confère 6 pointes. Ils sont nommés hexactines. Il y a chez celles-ci un choanosyncytium où bourgeonnent des structures ressemblant à des choanocytes. Toutes les espèces sont marines.

Aphrocallistes vastus
©© by – D.Phershamn – Wikimedia commons

Calcisponges ou Éponges calcaires

Calcarea Bowerbank, 1864

Les spicules sont calcaires chez les Calcisponges. Ce sont des Éponges de petite taille qui explorent les trois types structuraux : ascon, sycon et leucon.

Clathrina coriacea (Montagu, 1814) vit sur les côtes de l’est de l’Antlantique depuis l’Arctique à l’Afrique du Sud (photo ci-dessous).

Photographiée en août 1984 à Banyuls (France)
©© bysa – Géry Parent
Clathrina clathrus
©© Géry Parent – Wikimedia commons

Spongiaires incertae sedis

  • HomoscléromorphesHomoscleormorpha Bergquist, 1978 (incertae sedis) – On a pensé un temps qu’il s’agissait de Démosponges, or, ils s’en distinguent selon les analyses phylogénétiques récentes, notamment au niveau moléculaire. On tend à les classer dans les Métazoaires primitifs, or, il s’agit plus probablement d’Eumétazoaires.
  • Archéocyathes Ŧ – Ces organismes récifaux n’ont existé qu’au cours du Cambrien. Ils sont associés aux Spongiaires, mais n’ont pas de spicules. Le reste de la structure est conforme.

Références

  • Duchassaing de Fonbresin P. & Michelotti G. 1864 – Spongiaires de la mer Caraïbe. – Harlem. – ONLINE
  • Harmer S.F. & Shipley A.E. 1895-1909 – The Cambridge natural history. – London.