Zoothamnion

Zoothamnium niveum | Ehrenberg, 1838

N° 2064

Cosmopolite, mers chaudes

Clé d'identification

Minuscules plumes, de 5 à 15 millimètres
Couleur blanc pur

Noms

Autres noms communs français

Clone blanc

Distribution géographique

Cosmopolite, mers chaudes

Zones DORIS : Méditerranée, Atlantique, Manche et mer du Nord, Indo-Pacifique, Caraïbes

Des colonies de zoothamnion ont été signalées en Méditerranée occidentale (Corse, Côte d'Azur) et orientale (Chypre), en Atlantique Est (Canaries) et Ouest (Floride). Décrit à l'origine en mer Rouge, cet organisme est probablement cosmopolite des mers tempérées et chaudes.

Biotope

Les colonies de zoothamnion se développent toujours en association avec des bactéries poussant sur de la matière organique en décomposition, comme du bois coulé, des feuilles mortes, épaves, herbiers et racines de mangroves en décomposition. Les conditions favorables à leur développement se trouvent réunies, par exemple, dans les fissures des rochers, sur les faces verticales et sous les surplombs.

Description

Le zoothamnion se présente comme une série de plumes minuscules, non ramifiées, de 5 à 15 millimètres au maximum, avec une face légèrement convexe. L'ensemble de la plume, axe et ramifications, est d'un blanc pur.
Les plumes ne sont pas mobiles, cependant une observation attentive permet de constater que certaines d'entre elles, de façon apparemment aléatoire, s'escamotent puis réapparaissent un peu plus tard, sans aucune synchronisation entre elles. Cette disparition est due à une contraction tellement rapide que le mouvement n'est pas perceptible à l'observateur.

Chaque plume est en réalité une colonie complète d'organismes unicellulaires (un clone), dont les divisions successives construisent cette structure ramifiée. Il n'existe aucune structure commune, du genre stolons ou rhizoïdes, entre les plumes poussant sur un substrat. Leur croissance est plus ou moins simultanée en fonction des conditions locales, mais un groupe de plumes est en fait une population et non une colonie.

Les protozaires constituant la colonie ne sont pas visibles à l'œil nu. Au microscope, on peut observer les zoïdes* (ici un zoïde = une cellule eucaryote*), en forme de cloche, d'une dimension de 50 à 250 µm. Tous les zoïdes d'une colonie sont reliés entre eux par un pédoncule commun qui forme l'axe de la plume et les "barbules" secondaires.

Espèces ressemblantes

On trouve parfois dans le même biotope un autre Vorticellidé d'écologie similaire (Pseudovorticella sp.), mais non colonial. Chaque zoïde* est en forme de clochette, muni d'un long pédoncule contractile et entièrement recouvert des mêmes bactéries thiotrophes* qu'on trouve sur le zoothamnion. A l'œil nu (0,5 mm déplié) l'aspect est celui d'une tête d'épingle blanche.

Alimentation

Tous les Vorticellidés se nourrissent de bactéries et autres particules organiques en suspension dans l'eau. Le zoothamnion doit sa croissance exceptionnelle (les colonies sont considérées comme "géantes" !) à une population de bactéries spécifiques qu'il entretient et dont il favorise la croissance : une sorte d'élevage à l'échelle protozoaire.

La colonie, et chaque zoïde*, est couverte d'une couche épaisse de bactéries symbiotiques. Quelques-unes se décrochent à chaque contraction violente du pédoncule de la colonie, ensuite les bactéries remises en suspension sont amenées à la "bouche" des zoïdes par les battements ciliaires. (La "bouche" ou cytostome est une dépression en entonnoir à la surface de la cellule, entourée d'une ciliature particulière qui provoque un courant d'eau en direction du fond de l'entonnoir où se forment les vacuoles phagocytaires).

Reproduction - Multiplication

La multiplication végétative est à l'origine de la croissance de la colonie. Celle-ci grandit par divisions successives du zoïde* terminal de chaque branche et de l'axe central. Les zoïdes issus d'une division restent unis par un pédoncule commun, qui abrite les prolongements des myonèmes (microfibrilles contractiles) de tous les zoïdes. Les myonèmes de toute la colonie se contractent de façon totalement synchrone en quelques millisecondes.

Zoothamnion niveum présente également un mode de conjugaison avec échange de matériel génétique, qui est un peu l'équivalent d'une reproduction sexuée. Dans ce cas, les zoïdes sont le siège de divisions inégales qui forment d'une part des microzoïdes : individus libres et mobiles pourvus d'une collerette ciliée, et d'autre part des macrozoïdes qui restent attachés à la colonie. Les microzoïdes viennent se fixer sur les macrozoïdes, il y a fusion des cytoplasmes, absorption complète du microzoïde par le partenaire, puis se produisent de nouvelles divisions cellulaires qui formeront les zoïdes souches de nouvelles colonies.

Vie associée

Les ennemis des zoothamnions sont essentiellement d'autres Ciliés, mais aussi des Rotifères. A leur échelle microscopique, on retrouve la gamme complète des prédateurs (qui les engloutissent), des compétiteurs (qui restreignent leur espace vital), des parasites (qui les vident de leur substance par un "suçoir") et des associés.

Sur le même substrat (matières en décomposition), on retrouve souvent un feutrage de bactéries filamenteuses, mais le phénomène le plus remarquable est la symbiose obligatoire qui lie le zoothamnion avec la bactérie Candidatus Thiobios zoothamnicoli.
Celle-ci tire son énergie de l'oxydation des sulfures. Le « corps » et le pédoncule du zoothamnion sont entièrement couverts d'une couche continue de bactéries en forme de bâtonnets : il s'agit d'une ectosymbiose*. La couleur blanc de neige de la colonie est due à l'accumulation de microcristaux de soufre pur, sous-produit de l'oxydation de l'hydrogène sulfuré (H2S) par les bactéries symbiotiques.

Le symbionte a besoin d'un apport d'oxygène et d'l'hydrogène sulfuré pour son métabolisme. Il y a une mince couche d'eau enrichie en sulfures à la surface de la matière organique (provenant de la décomposition anaérobie*) surmontée d'une couche d'eau normalement oxygénée : à la frontière entre ces deux couches (appelée "chémocline" par analogie avec la thermocline) prospère le couple zoothamnion + bactérie thiotrophe*. Les mouvements de contraction des colonies, combinés aux battements des cils des zoïdes, ont pour effet de "pomper" les couches d'eau riches en oxygène / riches en l'hydrogène sulfuré, facilitant ainsi au mieux la croissance de la population bactérienne.

Divers biologie

La contraction du pédoncule commun s'effectue en 10 à 20 millisecondes ! Soit beaucoup plus vite que la plus rapide contraction d'un muscle de Métazoaire.
La relaxation, plus lente, se fait en quelques secondes ; elle est due uniquement à l'élasticité de la paroi membranaire du pédoncule (c'est un phénomène passif).

Une colonie peut subsister jusqu'à 7 à 11 jours sur le même substrat.

Informations complémentaires

Cette communauté de bactéries et de protozoaires constitue un modèle à petite échelle des communautés chimiotrophes* des grands fonds marins, avec l'avantage d'être cultivable à faible profondeur, d'où son intérêt pour les scientifiques.

Origine des noms

Origine du nom français

Zoothamnion est la reprise du nom scientifique.

"Clone banc" : appellation proposée par Pierre Noël sur ce même Forum.

Origine du nom scientifique

Zoothamnium : du grec [zoo-] = animal ; et diminutif de [thamno] = buisson, arbrisseau. Encore un petit buisson vivant...

niveum (latin) signifie neigeux, couleur de neige.

Classification

Termes scientifiques Termes en français Descriptif
Embranchement Ciliophora Ciliés

Organismes unicellulaires eucaryotes (possédant un ou plusieurs noyaux) munis de flagelles, cils ou organes ciliés. Ils vivent en eau douce, saumâtre ou salée, modes de vie très variés. Certains sont photosynthétiques.

Sous-embranchement Ciliata Ciliés Eucaryotes unicellulaires couverts de cils vibratiles au moins à un moment de leur cycle. Formes libres nageuses, fixées avec pédoncule, coloniales ou parasitaires. Non photosynthétiques mais parfois des endosymbiontes pourvus de chloroplastes.
Sous-classe Peritrichia Péritriches Un anneau de cils sur le bord oral, souvent une tige (pédoncule) contractile, pour la plupart sessiles et fixés, mais certaines espèces peuvent se détacher et nager.
Ordre Peritrichida Péritrichides
Sous-ordre Sessilina Sessiles Organismes sessiles.
Famille Vorticellidae Vorticellidés

 Zoïdes à pédoncule contractile, formes solitaires ou coloniales.

Genre Zoothamnium
Espèce niveum

Nos partenaires