14 mars 2005 LES SPONGIAIRES Henri CASANOVA

I. On ne retient que ce que l’on connaît OBJECTIFS DU COURS I. On ne retient que ce que l’on connaît II. Comprendre : comment elles vivent comment sont-elles constituées et organisées pourquoi se trouvent-elles ici ou là, etc. III. Vous faire aimez ces êtres vivants que 99,99 % des plongeurs ignorent totalement, en particulier que ces organismes sont des d’animaux Vaste programme !

SOMMAIRE I. Constat II. Anatomie III. Physiologie Nutrition Respiration Reproduction IV. Ecologie V. Classification VI. Bestiaire VII. Exploitation des éponges

Axinella polypoides

Crambe crambe

Crambe crambe Sarcotragus sp. ? Petrosia ficiformis Phorbas tenacior

Chondrosia reniformis Phorbas tenacior Reniera sp. ?

Ircinia sp. ?

Chondrosia reniformis

QUE TIRER DE CE CONSTAT ?

on constate que les éponges sont des êtres : fixés de toutes les couleurs informes, ou presque, sans aucune symétrie sans partie bien différenciée sans organe, ni système fonctionnel apparents seuls apparaissent des trous et des « veines » doués de « multiplication » vivant à toute profondeur

Ainsi bien qu’appartenant au même règne, il y a de grandes différences anatomiques et physiologiques entre un requin baleine et une éponge.

Conclusion : comment font-elles pour vivre ? Dans le détail, chez le requin, il y a : un système nerveux complexe un appareil circulatoire clos un appareil respiratoire un appareil digestif complet Et chez l’éponge : pas de système nerveux pas d’appareil circulatoire pas d’appareil respiratoire pas d’appareil digestif Conclusion : comment font-elles pour vivre ?

ANATOMIE I. Constat II. Anatomie III. Physiologie IV. Ecologie V. Classification VI. Bestiaire VII. Exploitation elle est simple ! de manière très simplifiée, une éponge c’est : un sac double épaisseur avec des cellules spécialisées ces cellules étant insérées dans une trame de spongine et de spicules en dessin …

oscule choanocyte Flagelle Collerette pores inhalants

au plan tissulaire, les éponges sont organisées en 2 feuillets : endoderme paroi interne tapissées de choanocytes : = cellules ciliées = spécifiques des spongiaires ectoderme paroi externe cellules externes : pinacocytes et porocytes entre les 2 feuillets, une gelée, la mésoglée

la mésoglée ; elle comprend : des fibres particulières, les spicules et la spongine des cellules à tout faire : amibocytes *  collencytes  sécrètent la mésoglée scléroblastes  spicules lophocytes, archéocytes = cellules embryonnaires gonocytes  cellules sexuelles cellules nerveuses (?) Cellule amibocyte ou amiboïde : Cellule se comportant comme une amibe c’est-à-dire pouvant se déplacer grâce à des contractions du cytoplasme. la mésoglée est le lieu de toutes les fonctions et échanges dans l’éponge

LES SPICULES ce sont des éléments fins de la mésoglée qui rigidifient l’éponge elles sont :  calcaires (clathrines)  siliceuses (démosponges) elles constituent une défense contre les prédateurs et … … une signature de l'espèce

SPONGINE en plus des spicules, l'éponge fabrique de la spongine formant la matière intérieure de l’éponge La spongine : La spongine est une substance élastique secrétée par les spongioblastes, constituée de scléroprotéines fibrillaires et apparentée au collagène et constitutive des éponges de toilette. la spongine est une fibre protéique élastique, proche du collagène *

qu’au plan anatomique, on distingue 3 types architecturaux d’éponge : A Noter : qu’au plan anatomique, on distingue 3 types architecturaux d’éponge : ascon (rare) : éponges calcaires primitives leucon (commun) : cas général Efficacité de la filtration : Le type ascon est une architecture peu efficace car la surface de contact entre les choanocytes et l'eau qui pénètre dans l'éponge est assez réduite. De plus, comme l'eau et les particules entrent directement dans le spongiocoele, il y a un mélange entre cette eau et celle qui a déjà été filtrée et qui est chargée des déchets métaboliques Chez les éponges de type sycon, il y a toujours une grande cavité centrale, mais les choanocytes sont situés dans les canaux qui mènent au spongiocoele, permettant ainsi la filtration avant que l'eau nouvellement aspirée vers l'intérieur de l'éponge se mélange à celle qui est déjà filtrée. sycon (peu commun) : éponges calcaires hétérocoeles la filtration est améliorée en passant du type ascon au type leucon *

NUTRITION I. Constat II. Anatomie III. Physiologie IV. Ecologie V. Classification VI. Bestiaire VII. Exploitation les éponges sont des filtreurs actifs elles sont dépendantes de ce qui passent à leur portée elles consomment : - les particules organiques, - les bactéries, - le phytoplancton (algues)

en battant, les flagelles génèrent un courant d'eau choanocytes

Digestion : pas de tube digestif capture au niveau des choanocytes phagocytose des proies dans des vacuoles digestives

distribution au sein de l’éponge : pas d’appareil circulatoire vacuoles transportées par les amibocytes à travers la mésoglée

RESPIRATION pas d’appareil respiratoire la respiration a lieu directement à travers la paroi cellulaire, selon le principe de l’osmose cela suppose une circulation d’eau dans et autour de l’éponge pour apporter cet oxygène : apport de l’extérieur par le courant circulation interne grâce aux flagelles des choanocytes

REPRODUCTION elle peut être asexuée ou sexuée le reproduction asexuée se fait : par bourgeonnement formation d’une protubérance qui grandit (l’éponge « coule ») l’excroissance se pédiculise et forme une nouvelle éponge autonome

par sporulation en mauvaises conditions hivernales formation de gemmules, massif de cellules amiboïdes éclosion lorsque t°  16 ° C brève existence planctonique, puis fixation

la reproduction sexuée : éponges hermaphrodite (cas général) ou à sexes séparés (éponges calcaires) pas d’organe reproducteur les cellules sexuelles se forment à partir des choanocytes et amibocytes

libération des gamètes dans l’eau, en synchronie avec les éponges voisines après libération des gamètes, la reproduction sexuée diffère selon les éponges : mode ovipare, par fécondation externe (cas général) mode incubateur, par fécondation interne le spermatozoïde libéré dans l’eau par une éponge, pénètre dans une autre éponge fécondation interne développement embryonnaire dans la mésoglée  larve passage de la larve au travers de la paroi de choanocytes éjection d'une larve "nageuse" par l'oscule la larve nage qq. heures à vingt jours avant de se fixer  dissémination de l’espèce

ECOLOGIE I. Constat II. Anatomie III. Physiologie IV. Ecologie V. Classification VI. Bestiaire VII. Exploitation en dépit de leur simplicité anatomique, les éponges ont une distribution extrêmement large : en mer, en eau douce ou en eau saumâtre dans tous les océans, toutes les mers, à toutes les profondeurs, depuis le médiolittoral jusqu’aux abysses (9000 m)

les éponges sont abondantes et un rôle de premier plan dans les biocénoses cette grande extension écologique est due à la grande diversité des éponges et non à une capacité d’adaptation des individus à des conditions de milieu variables

les éponges ont une vie fixée sur substrat dur, anfractueux ou concrétionné au sein du substrat dur calcaire : éponge perforante Cliona sp. sur des organismes vivants = épibiose (orange de mer Suberites sp.) plus rarement sur fond détritique mais la larve est nageuse ou rampante la t° et l’hydrodynamisme ont une importance écologique fondamentale * les éponges sont plutôt sciaphiles Les éponges sont sensibles aux variations de températures. A t° trop faibles, les éponges ont tendance à disparaître ou former des structures de résistance, les gemmules. L’hydrodynamisme va influencer la densité de peuplement : les eaux calmes sont pauvres en éponges, les eaux avec beaucoup de courants empêchent la fixation solide et durable des éponges. L’hydrodynamisme influe également la forme des éponges : encroûtantes ou en coussinets dans les zones exposées, de formes plus variées dans les eaux plus calmes. les éponges sont parfois des « hôtels vivants » = endobiose pour mieux coloniser l’espace, les éponges produisent des toxines

EN RESUME Retenons que les spongiaires ou éponges sont : des animaux * à l’organisation simple fixés filtreurs actifs de petites particules ayant colonisé toutes les mers à toutes les profondeurs de fait, l’éponge est un animal situé au bas de l’arbre phylogénique :

métazoaires diploblastiques * Les éponges sont-elles des métazoaires ou des parazoaires ? Selon les auteurs, les éponges sont des métazoaires (animaux pluricellulaires) ou des parazoaires (« à côté des » animaux, ni unicellulaires et pas encore pluricellulaires). Campbell et Reece considèrent en effet (p.692) que les cellules des éponges ne sont pas organisées en tissus et qu’il n’y a pas d’interdépendance cellulaire. Elles n’agissent pas ensemble pour assurer une fonction de l’organisme. Les éponges illustrent l'une des premières expériences de vie multicellulaire. Ayant un niveau cellulaire d’organisation, elles sont formées de cellules faiblement attachées les unes aux autres qui ne forment pas de vrais tissus, même si elles sont organisées en couches distinctes. L'absence de points d'ancrage et de jonctions entre les cellules adjacentes formant ces couches cellulaires distingue l'organisation cellulaire des éponges de celle des organismes ayant de véritables tissus métazoaires diploblastiques *

CLASSIFICATION L’embranchement des spongiaires comprend 3 Classes : hexactinellides squelette siliceux à trois axes (triaxones) en eaux profondes seulement éponges calcaires spicules calcaires essentiellement clathrines et sycon

Démosponges : la très grande majorité des éponges spicules siliceux et spongine très grande variété de formes à tout niveau de profondeur, mais particulièrement dans le coralligène eau de mer, mais aussi saumâtre et eau douce

EPONGES DE MEDITERRANEE * I. Constat II. Anatomie III. Physiologie IV. Ecologie V. Classification VI. Bestiaire VII. Exploitation EPONGES DE MEDITERRANEE * Systématique : Il ne s’agit pas de décrire et nommer les éponges pour le simple plaisir de les nommer. Cette partie doit montrer la diversité des éponges que l’on rencontre en plongeant, diversité que le plongeur Lambda ne soupçonne pas ou ignore parce qu’il s’intéresse plus à tout ce qui bouge ou qui présente un aspect remarquable. Les quelques exemples qui suivent montrent bien la diversité des couleurs et des formes des principales éponges rencontrées et qui constituent une part importante de la faune fixée, donc de ce que voit le plongeur.

CRAMBRE crambre éponge très plate reconnaissable à ses veines et oscules la plus répandue des éponges de l’infralittoral

PETROSIA ficiformis fréquente dans le coralligène garde-manger des doris-dalmatien la couleur est due à des cyanobactéries vivant en symbiose dans le tégument

CHONDROSIA reniformis jusqu’à 50 m taches claires

IRCINIA SP. plusieurs espèces difficiles de détermination infralittoral

OSCARELLA SP. circalittoral couleur variable multiplication asexuée fréquente

AXINELLA SP. 2 espèces communes facilement identifiables circalittoral Axinella verrucosa Axinella polypoïde

Haliclona circalittoral multiplication asexuée fréquente

et encore … Agilas oroides Axinella damicornis

SYCON SP. facilement identifiable circalittoral éponge calcaire

CLATHRINE SP. éponge calcaire facilement identifiable par leur aspect tubulaire ; couleur jaune ou blanche circalittoral

et dans les autres mers dans l’Atlantique fesse d’éléphant (Pachymatisma johnstonia) clione jaune (Cliona celata) sycon

en mers chaudes éponges tubulaires : Agelas sp.

éponges species

Xétospongia sp.

callyspongia ?

dans les autres mers

Xetospongia sp.

NE PAS CONFONDRE ascidie coloniale ou synascidie ; cela ressemble à une éponge * c’est encroûtant il y a des pores que l’on pourraient dire inhalants et exhalants 2 façons de faire la différence : au toucher, l’ascidie est molle (systèmes sensoriel et musculaire plus développés) les pores inhalants sont bien visibles Synascidies : les genres Diplosoma et Didemnum, tous deux communs en Méditerranée et Atlantique, ainsi que Polysyncraton en Atlantique peuvent être confondus avec des éponges encroûtantes.

EXPLOITATION DES EPONGES I. Constat II. Anatomie III. Physiologie IV. Ecologie V. Classification VI. Bestiaire VII. Exploitation EXPLOITATION DES EPONGES

LES EPONGES COMMERCIALES Depuis l’Antiquité, les éponges de Méditerranée ont fait l’objet d’une exploitation commerciale Développement dans toutes les mers du globe au 19ème siècle  2/3 de la production mondiale avant la 2ème guerre mondiale Une maladie a ruiné ces exploitations ; aujourd’hui la Méditerranée reste la seule région de production l’exploitation est basée sur les propriétés de multiplication asexuée des éponges

EPONGES EXPLOITEES 3 espèces d’éponge ont été exploitées : Hippospongia communis, éponge commune ou éponge cheval  tous usages Spongia officinalis, fine grecque ou matapan  toilette Spongia agaricina, oreille d’éléphant l’éponge commune, Hyppospongia, est la plus récoltée Ce sont toutes des éponges vivant dans l’infra- et le circalittoral source : Invitation sous l’écume de Jean-Georges Harmelin p. 53-60

TRAITEMENT le traitement consiste à : éliminer la matière vivante, le « lait », par pressage ou piétinement rincer abondamment à l’eau de mer traiter chimiquement pour dissoudre les débris calcaires et donner une couleur plus ou moins blonde retailler aux ciseaux pour lui donner la forme désirée

AUJOURD’HUI les éponges « végétales » ou « chimiques » ont remplacé les éponges naturelles sur l’étal du supermarché

AUJOURD’HUI les éponges « végétales » ou « chimiques » sont fabriquées à partir de cellulose traitée, voire d’autres matières l’éponge naturelle est toujours exploitée, mais elle est réservée à des utilisations qui font appel à ses qualités naturelles : peinture, santé son prix est suffisamment dissuasif pour éviter une surexploitation les gisements sont situés en Tunisie, Grèce et Turquie

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES Traité de zoologie - Tome III : spongiaires direction Pierre-Paul Grassé éditions Masson - 1973 Invitation sous l’écume Jean Georges Harmelin Éd. Parc National Port Cros 1993 Zoologie : invertébrés Pierre Paul Grassé, Dominique Doumenc éditions Masson - 1998

Biologie Neil A. Campbell,jane B. Reece éditions de Boeck - 2004

CREDIT PHOTOS APSAP-VP : Nathalie Guessant Fabrice Blaise Jason Hughes Nicolas Ionnikoff Guides : Mathias Bergbauer, Bernd Humberg (Guide Vigot) Werner Baumeister (Guide Ulmer)

FIN

les spicules sont fabriqués dans la mésoglée par les sclérocytes ensemble, les sclérocytes forment une triactine il y a ensuite minéralisation ?