• Vivre en symbiose, une association intelligente !

    Observations et symboles

    Symbiose et Commensalisme

    Vivre en symbiose, une association intelligente ! 

    COMMENSALISME

     La symbiose, une belle histoire ! 

    Il était une fois… une microalgue nommée Dinoflagellée qui errait entre deux eaux. Un jour, elle se posa par hasard sur le tentacule d’un corail, s’y trouva bien et décida de s’y installer. Elle se débarrassa de ses deux flagelles dont elle n’avait plus besoin et se fixa à l’intérieur d’une des cellules de son hôte. Comme sa vie changeait, elle se fit désormais appeler Zooxanthelle. La zooxanthelle proposa au corail une association équitable : le jour, grâce à sa chlorophylle, elle fabriquerait par photosynthèse de la matière organique pour les deux associés, puis, quand le manque de lumière l’empêcherait de travailler, le corail prendrait le relais pour nourrir tout ce petit monde. Marché conclu, la symbiose était signée ! C’est ainsi que l’on vit, dès la nuit tombée, le corail déployer ses tentacules pour happer et filtrer les petites particules passant à proximité. Il gesticulait ainsi jusqu’au lever du soleil. Puis, la zooxanthelle démarrait sa machine à synthétiser de la matière et se mettait à l’ouvrage pour le reste de la journée. Ainsi, profitant chacun des bienfaits de l’autre, ils vécurent heureux et longtemps… Enfin, tant que la température de l’eau n’augmentait pas trop !

    Mais, ceci est une autre histoire…

     (source : plancton-du-monde)

    Les commensaux

    c'est à dire, les animaux qui entretiennent une relation de commensalisme avec une autre espèce, cotoyent leurs partenaires, profitent de lui, mais jamais ne le lèsent.

    L'association permet au symbiote d'évoluer dans de meilleures conditions dans son environnement que s'il y vivait seul.
    Le commensal cherche auprès de son hôte protection, nourriture, moyen de déplacement, un meilleur accès à la lumière...

    Exemples de commensaux : 

    Le poisson-pilote: Ce poisson vit près des requins.
    Il y trouve une protection et une source de nourriture: les débrits laissé par le requin.
    Le requin ne tire aucun avantage et n'est ni lèsé dans cette association.

    Les moineaux : Ce sont des commensaux de l'homme.
    Ils vivent proche des habitations et se nourrissent des restes.

    Les rats: Ce sont aussi des commensaux de l'homme. Le rat des villes est un espèce qui ne vit qu'au côté de l'homme.

    Les plantes épiphytes: Ce sont des plantes qui vivent sur d'autres plantes ou arbres.
    Elles s'en servent pour avoir un meilleur accès à la lumière ou pour recueillir l'eau qui ruisselle le long des feuilles.
    L'espèce sur laquelle poussent ces plantes ne ressent aucune gêne.

    Les balanes: Ce sont de petits crustacés qui vivent fixés sur le bos des baleines ou des tortues.
    Cela leur permet de se déplacer car ces animaux ne vivent qu'à l'état fixé.
    Les baleines ne sont en aucun cas dérangées par ces petits crustacés, qu'est ce qu'une dizaine de kilos de balanes de plus à transporter par rapport à plusieurs tonnes.

    La symbiose au sens strict

    La symbiose au sens strict est une association entre deux espèces, parfois plus, dans laquelle les deux partenaires sont réciproquement indispensables.
    L'association est obligatoire car hôte et symbiote échangent des molécules indispensables à leur vie.
    Il y a association car une des deux espèces, l'hôte, ne peut pas utiliser une ressource présente dans son biotope, tandis que l'autre, le symbiote est capable d'utiliser cette même ressource et de la transformer en substance assimilable par l'hôte.

    On distingue deux types de symbiose au sens strict:
    l'endosymbiose si le symbionte se trouve dans les cellules de l'hôte
    l'ectosymbiose si le symbionte se trouve à proximité de son hôte ou parfois même à l'intérieur (appareil digestif par exemple), mais jamais dans ses cellules.

    Quelques exemples:

    La symbiose parfaite: les lichens

    La symbiose chez les insectes xylophages

    La symbiose chez les coraux

    La symbiose mycorhizienne

    Les racines nodulées des Légumineuses

    Le Mutualisme

    Alors que dans la relation symbiotique il y a dépendance métabolique entre les deux partenaires, dans le mutualisme les symbiotes ne font que s'échanger des services, ils coopérent.
    Il se peut qu'un des deux partenaires tire un profit alimentaire de cette association, mais ce sera toujours des débrits de nourriture laissés par l'autre partenaire. Ce ne sera jamais des molécules nutritives qui seront cédées.
    De plus, ils peuvent parfaitement vivre l'un sans l'autre; on qualifie donc cette association de facultative.

    Les services échangés sont le plus souvent:
    une protection
    un moyen de transport
    une source de nourriture indirecte

    Quelques exemples:

    Le requin et la rémora

    L'anémone de mer et le poisson clown

    Le pique-boeuf et le buffle 

    (source : hlasymbiose) 

    COMMENSALISME

    COMMENSALISME

    (photos : lostincontradiction)

    Symbiose 

    La symbiose (du grec sun "avec" et bioō "vivre") est une association intime et durable entre deux organismes hétérospécifiques (appartenant à des espèces différentes), et parfois plus de deux1. Les organismes sont qualifiés de symbiotes, ou, plus rarement symbiontes (par utilisation de la traduction de symbiote en anglais) ; le plus gros peut être nommé hôte

     

    Origine

    Albert Bernhard Frank propose le terme de symbiotismus en 1877, terme peu à peu accepté par la communauté scientifique suite aux travaux d'Anton de Bary qui donne la définition la plus large de la symbiose en étudiant alors au microscope les stades de croissance et de reproduction des lichens ainsi que leur adaptabilité qui rend leur survie possible durant l'hiver. Définissant le mot symbiose comme la vie en association (notion d' interaction biologique) de différentes espèces, cette notion incluait donc le parasitisme. Aujourd'hui, la notion de symbiose est restreinte aux associations à bénéfice mutuel (d'après la définition de Pierre-Joseph van Beneden sur le mutualisme en 1875) et, dans son sens strict, de type obligatoire, les symbiotes ne pouvant survivre séparément.

    En ce sens, la symbiose n'est pas une association à bénéfices réciproques (« gagnant et gagnant ») comme habituellement énoncé. Elle l'est dans le sens où « survivre c'est transformer les inconvénients en avantages et éviter que les avantages deviennent des inconvénients », pour éventuellement se survivre.

    Dans le monde scientifique anglo-saxon, la symbiose est une association à caractère obligatoire ou non et à avantages et/ou inconvénients réciproques et partagés, entre partenaires (« locaux ») avec des bénéfices (« globaux ») pour la nouvelle entité émergente.

    La symbiose peut être de deux types :

    • l'ectosymbiose : le symbiote vit à la surface de l'hôte (ce qui inclut la paroi intestinale et les conduits des glandes exocrines)
    • l'endosymbiose : le symbiote est situé dans l'espace intercellulaire, intracellulaire (intravacuolaire ou libre dans le cytoplasme)

    Autres interactions existantes

    • Obligatoires : parasitisme
    • Non-obligatoire : commensalisme, coopération, mutualisme

    Classification des symbiotes

    • Phytosymbiote ou phytobionte : symbiote végétal.
    • Phycosymbiote ou phycobionte: symbiote algal.
    • Mycosymbiote ou mycobionte: symbiote fongique.
    • Cyanosymbiote ou cyanobionte : symbiote bactérien (en l'occurrence une cyanobactérie).
    • Photosymbiote ou photobionte : symbiote capable de photosynthèse.

    Exemples de symbioses

     
    Le lichen est un exemple d'association symbiotique de deux espèces de règnes différents : une algue unicellulaire ou unecyanobactérie, et un champignon.
    • Le lichen est une union entre une algue unicellulaire et un champignon : l'algue retire de la relation un apport important en eau et en sels minéraux ainsi qu'un gîte. Le champignon, hétérotrophe, retire le glucose nécessaire à sa croissance que produit l'algue par la photosynthèse.
    • L'intestin humain contient entre 1000 et 1150 espèces de bactéries 10 comme Escherichia coli ; cette microflore représente chez un adulte plus d'un kilogramme de biomasse. Elles ont un rôle favorable dans la digestion, dans la régulation du système immunitaire et empêchent la colonisation par des organismes pathogènes.
    • L’Acacia cornigera, un arbre myrmécophile, ne peut survivre qu’avec une colonie de fourmis.
    • Les branches du Barteria, naturellement creuses, offrent à une espèce de fourmis, les Tetraponera, un confort sans égal. Mais en plus d'offrir un gîte, l'arbre propose aux fourmis une table garnie en permanence grâce aux bords de ses feuilles parsemés de glandes à nectar que celles-ci récoltent à longueur de journée. En échange des services rendus, les fourmis offrent à l'arbre une protection pour contrer ses ennemis jurés : les mangeurs de feuilles. Les Tetraponera possèdent, en effet, à l'extrémité de leur abdomen un redoutable dard venimeux, et elles éliminent les lianes et lichens qui viennent déranger leur arbre préféré.
    • Les termites sont des insectes qui se nourrissent de bois, or ils ne peuvent pas digérer entièrement la cellulose seuls. La dégradation totale de la cellulose se fait grâce à l'association symbiotique avec des protistes, des bactéries et des archées.
    • La vache possède dans son estomac des bactéries symbiotiques capables de digérer la cellulose.
    • Le mycorhize est une symbiose entre les racines d'un végétal et un champignon.
    • La plupart des légumineuses peuvent réaliser des symbioses avec des bactéries de type Rhizobium.
    • Des endosymbioses d'Eucaryotes existent, comme par exemple l'algue Coccomyxa dans les cellules de Ginkgo biloba, découverte en 1992 ou les zooxanthelles(Dinoflagellés) dans les Cnidaires (anémones de mer, coraux).
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    Endosymbiose et organites

    Des analyses précises de l'ultrastructure anatomique, biochimique et phylogénétique de certains organites constitutifs des cellules eucaryotes indiquent que les mitochondries et les chloroplastes sont, à l'origine, des procaryotes devenus endosymbiotes de cellules eucaryotes ; leur présence résulte de l'endosymbiose de bactéries archaïques, au cours de l'évolution.

    Les preuves

    • Mitochondries et chloroplastes possèdent de l'ADN qui codent des caractères qui leur sont nécessaires et ne s'exprimant que là.
    • Le code génétique n'est pas tout à fait le même entre un Eucaryote et un Procaryote. Le code utilisé pour transcrire les gènes chloroplastiques et mitochondriaux sont plus proches de ceux des Procaryotes que des Eucaryotes.
    • Les ribosomes chloroplastiques et mitochondriaux sont phylogénétiquement plus proches de ceux des Procaryotes que ceux des Eucaryotes et leur ARNr n'a pas la même origine.
    • La structure en enveloppe des deux organites laisse à penser à une phagocytose d'une cellule Procaryote. Cette hypothèse est confirmée par la structure de la membrane interne (qui devrait être la membrane plasmique du Procaryote) qui est très proche de celle d'une bactérie. Elle est aussi riche en protéines, ce qui est une caractéristique des membranes plasmiques des Procaryotes.

    Théories symbiotiques de l'évolution

    Selon la biologiste Lynn Margulis, célèbre pour son travail sur l'endosymbiose, la symbiose est un facteur clé de l'évolution des espèces. Elle considère que la théorie darwinienne, axée sur la compétition, est incomplète, et affirme qu'au contraire, l'évolution est orientée par des phénomènes de coopération, d‘interaction et de dépendance mutuelle entre organismes vivants.

    À tous les niveaux d'organisation du vivant, seuls survivent, et se survivent, les associations à avantages et inconvénients réciproques et partagés.

    L'origine des organismes multicellulaires pourrait ainsi être d'origine symbiotique : des colonies d'unicellulaires auraient fini par former des assemblages permanents (un organisme multicellulaire) où chaque cellule s'est spécialisée. Cette idée est relativement ancienne, on la trouve dans la Gastraea hypothesis de Ernst Haeckel par exemple.

    Selon l'hypothèse de l'endosymbiose, les chloroplastes des végétaux ou les mitochondries des eucaryotes seraient issus de bactéries symbiotes. La cellule est une endosyncénose modulaire, elle a émergé par juxtaposition et emboîtement de partenaires devenus indissociables, le noyau d'abord, puis les autres organites. 

    (source : wikipedia) 

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