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Les nématodes ont-ils une organisation au niveau des organes ?

Les nématodes ont-ils une organisation au niveau des organes ?


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Certains livres d'introduction à la biologie indiquent que les nématodes ont un pseudocoelome. Donc, ils ont une fausse cavité corporelle. Alors, cela signifie-t-il aussi qu'ils ont une organisation corporelle au niveau des organes ?


Dans la Fig.1 est montré le plan du corps d'un ver rond :


Fig. 1. Nématode. source : Université de l'Illinois

Vous demandez s'il existe une organisation en termes d'organes ; un organe est:

Un groupe de tissus qui remplissent une fonction spécifique ou un groupe de fonctions ;

UNE tissu est:

Un agrégat de cellules dans un organisme qui ont une structure et une fonction similaires ;

Comme vous pouvez le voir sur la figure 1, il y a clairement des organes présents, notamment une bouche, un pharynx, des organes reproducteurs, entre autres. Ils remplissent différentes tâches et contiennent divers tissus, chacun dédié à des fonctions spécifiques. Par conséquent, ils remplissent l'exigence de définition d'être organes.


Pour compléter la réponse de Christiaan, je cite l'anatomie de Caenorhabditis elegans pour prouver que les nématodes ont un bon développement des organes.


Le corps du nématode est cylindrique, allongé et lisse, sans membres saillants, comme on le voit chez le ver commun des jardins, bien que généralement à plus petite échelle. Le corps est contenu dans un élastique résistant cuticule qui, dans de nombreuses espèces, forme des structures élaborées utiles pour l'identification. La présence d'une cuticule est similaire à la structure des arthropodes, mais contrairement à eux, la cuticule du nématode n'est pas chitineuse mais est composée principalement de collagène. La cuticule est non vivante, produite par les cellules de l'épiderme dans la plupart des vers, ce qui lui permet de se développer entre les mues du ver sans qu'il soit nécessaire d'excréter, bien que cela se produise un certain nombre de fois au cours du développement de la plupart des vers. Il est perméable pour laisser passer les ions et l'eau et joue donc un rôle clé dans le maintien de la pression hydrostatique, qui chez la plupart des nématodes est relativement élevée à l'intérieur du ver. La cuticule agit également comme un point d'ancrage lors de la locomotion comme le fait un squelette chez les espèces de mammifères.

Les différences morphologiques dans la cuticule sont régulièrement utilisées pour identifier différentes espèces de nématodes, bien que leurs fonctions ne soient pas toutes complètement comprises.

  • Annulations - Lignes transversales dans la cuticule, éventuellement utilisées comme points d'ancrage dans la locomotion
  • Crêtes longitudinales - également connu sous le nom de « synlophe », observé chez certaines espèces de Trichostrongylidea telles que Nématodirus.
  • Ala ou ailes - Projections de la couche externe de la cuticule. Peut apparaître juste à l'avant ou à l'arrière ou sur toute la longueur du ver. Chez les mâles, les ailes postérieures de la bourse séreuse représentent une partie de la bourse copulatoire.
  • Épines - Des saillies de la cuticule à la surface du nématode. Fonction inconnue, pourrait être en état de légitime défense ou en attachement à l'hôte.
  • Gonflage - Des gonflements vésiculaires de la cuticule dont la fonction est inconnue. Trouvé dans Oesophagostomum espèce.

Phylum Nematoda : Habitat, Structure et Développement

Dans cet article, nous discuterons de Phylum Nematoda: - 1. Habitude et habitat du nématode du phylum 2. Structure du phylum Nematoda 3. Paroi corporelle 4. Cavité corporelle 5. Système digestif 6. Système excréteur 7. Systèmes respiratoire et circulatoire 8. Système nerveux 9. Système reproducteur 10. Développement.

  1. Habitude et habitat du nématode du phylum
  2. Structure du phylum Nematoda
  3. Paroi corporelle du phylum Nematoda
  4. Cavité corporelle du phylum Nematoda
  5. Système digestif du phylum Nematoda
  6. Système excréteur du Phylum Nematoda
  7. Systèmes respiratoire et circulatoire du Phylum Nematoda
  8. Système nerveux du Phylum Nematoda
  9. Système reproducteur du phylum Nematoda
  10. Développement de Phylum Nematoda

1. Habitude et habitat du nématode du phylum:

Les nématodes sont communément appelés ‘Roundworms’ et parfois appelés ‘Nemas’. Ils sont parmi les vers les plus structurellement simples de tous les vers parce que pratiquement tous représentent matériellement le même plan corporel de base. Un grand nombre de nématodes vivent librement et s'étendent du pôle nord au pôle sud et en même temps il existe un formidable éventail de formes parasites vivant à la fois sur les plantes et les animaux.

En fait, chaque plante et animal métazoaire a son quota de parasites nématodes. Les formes parasitaires causent des dommages inimaginables aux cultures et aux animaux domestiques. En ce qui concerne le nombre absolu de nématodes, ils sont sans pareil que les insectes et sont plus nombreux que les insectes dans la variété des niches écologiques qu'ils occupent.

Une enquête sur l'abondance des nématodes dans différents sites donne les chiffres suivants :

(i) Les racines d'un seul plant de pomme de terre en contiennent plus de 40 000.

(ii) Le sable boueux intertidal de la mer a environ 5 millions/sq. mètre.

(iii) Les terres arables ont jusqu'à 6 milliards par acre.

Malgré leur surabondance dans certains sites, les nématodes ne sont jamais voyants et ne sont pas remarqués du fait que la majorité d'entre eux sont de tailles microscopiques.

Les nématodes libres sont saprozoïques et se nourrissent de restes végétaux et animaux. Certains se nourrissent de levures et de bactéries. Peu de membres se nourrissent de petits protozoaires et de rotifères. Les formes parasites sont pourvues d'épines ou de dents autour de la bouche qui sont utilisées pour le perçage. Aucun des nématodes ne peut engloutir de grosses particules. Et dans tous les aspects essentiels, ce sont des microphages ou des mangeurs de jus.

Les habitudes alimentaires des nématodes offrent une opportunité de visualiser l'évolution en action car avec peu d'imagination, on peut facilement comprendre comment le saprophage et les formes herbivores ont donné naissance à des parasites végétaux, et les types saprozoïques ont évolué en parasites animaux.

Les nématodes présentent une tolérance maximale aux variations environnementales. Ils possèdent le pouvoir de résister au froid extrême, à la chaleur et à la dessiccation. L'anguille de vinaigre (Turbatrix aceti) vivant dans le vinaigre (5% d'acide acétique) peut prospérer avec succès jusqu'à une concentration de 14% d'acide acétique.

Des nématodes vivants ont émergé de mousses qui ont été humidifiées après les avoir séchées pendant environ 5 ans. Les œufs écalés sont beaucoup plus résistants et restent viables pendant des années. Les œufs d'Ascaris peuvent résister à une immersion prolongée dans du formaldéhyde à 12 %, des solutions saturées de chlorure mercurique et dans de nombreux sels toxiques. Les stades embryonnaires sont généralement moins résistants.

2. Structure du phylum Nematoda:

Il existe une similitude considérable d'organisation et de forme dans différents néma­todes. La forme générale du corps, comme son nom l'indique, est ronde, cylindrique et effilée aux deux extrémités. La longueur varie généralement de 0,4 m (Ascaris) à 1 m (Dracunculus).

Le plus gros de tous les nématodes est Placentonema gigantissima. Les femelles de cette espèce atteignent une longueur de 8,5 m, le diamètre étant de 2,5 cm et elles parasitent le placenta des cachalots. Les femelles de tous les nématodes sont généralement plus grandes que le mâle.

3. Paroi corporelle du nématode du phylum :

Sur la surface externe de la paroi corporelle se trouve une cuticule dure et flexible. Il résiste à de nombreux solvants et sucs gastriques. À côté de la cuticule se trouve l'ectoderme. Dans certaines formes comme les ascaris, l'ectoderme est représenté par une masse protoplasmique syncitiale. Sous l'ectoderme, on ne trouve que des muscles longitudinaux. Les cellules individuelles des fibres musculaires sont très particulières.

Ils sont allongés et peuvent atteindre une longueur de 10 mm. Une extrémité de la cellule est contractile tandis que l'autre extrémité qui abrite le noyau est non contractile. La partie non contractile reste en contact avec une fibre nerveuse. La couche musculaire longitudinale n'est pas continue et est organisée en quatre bandes longitudinales. Deux de ces bandes sont dorso-latérales tandis que les deux autres sont en position ventrolatérale.

Chez certaines espèces libres, l'ectoderme porte des glandes unicellulaires. Ces glandes aident les animaux à s'attacher au substratum.

4. Cavité corporelle du nématode du phylum :

La cavité corporelle n'est pas un vrai coelome car elle n'est pas tapissée par une couche épithéliale dérivée du mésoderme. Certains travailleurs l'ont appelé ‘Pseudocoelom’. Selon eux, l'absence de mésenchyme entre la paroi corporelle et le tube digestif a contribué à l'évolution d'un système digestif plus organisé. Le pseudocoelome est rempli d'un fluide et le fluide agit comme un ‘squelette hydro­statique’.

5. Système digestif du phylum Nematoda:

Le tube digestif est complet. La bouche est située à l'extrémité antérieure du corps et reste entourée de lèvres. Dans le plan de base, il y a six lèvres. Mais comme on le voit chez Ascaris, le nombre de lèvres est réduit à trois en raison de la fusion. Dans certaines formes, il peut y avoir beaucoup de lèvres en raison de la division. La bouche débouche sur une capsule buccale. La capsule est cuticulaire et la paroi interne de la capsule forme dans certains cas des plaques.

La capsule peut contenir trois dents ou plus. Dans certains cas, un creux ‘Stylet’ se forme à l'intérieur de la capsule par la fusion de ces dents. La capsule buccale mène au pharynx. Le pharynx, comme la capsule buccale, est également cuticulaire.

La lumière du pharynx est triangulaire. La paroi pharyngée est un syncytium de fibres musculaires radiales et la paroi contient de nombreuses glandes unicellulaires. Chez certains, le pharynx agit comme un appareil de succion. Le pharynx mène à l'intestin.

L'intestin est droit et est constitué d'une seule couche d'épithélium. Le rectum est court et s'ouvre dans l'anus. L'ouverture anale est sur la surface ventrale de l'extrémité postérieure du corps. L'anus est cuticulaire et sous certaines formes comme Ascaris, il agit comme un cloaque chez les mâles uniquement.

L'intestin est très réduit chez Mermis. Les habitudes alimentaires des nématodes sont variables. Les formes libres peuvent être herbivores, carnivores ou saprophages. Les formes parasitaires vivent sur les nutriments à l'intérieur de l'intestin de l'hôte ou dans le sang et les tissus désintégrés de l'hôte.

6. Système excréteur du Phylum Nematoda:

Le système excréteur des nématodes est très différent des autres animaux car il ne montre aucune relation phylogénétique avec le système protonéphridien des plathelminthes ou avec le système excréteur de tout autre phylum supérieur. Le pseudocoelome sous des formes primitives abrite une cellule très particulière appelée ‘cellule de renette’. C'est une cellule glandulaire à col tubulaire.

Dans les formes primitives, une paire de ces cellules s'ouvrent à l'extérieur par le pore excréteur situé sur la face ventrale de l'extrémité antérieure. On pense que le type prédominant de système excréteur chez les nématodes avancés est un résultat évolutif de la cellule de renette primitive.

L'arrangement bilat&hyéral de ces cellules ainsi que les excroissances tubulaires des cellules ont donné naissance à un système en forme de ‘H’ dans certaines formes intermédiaires comme Oxyurida, Ascarida.

Dans les formes les plus avancées, l'allongement antérieur du tube excréteur a été perdu, ce qui a entraîné un système inversé en forme de " 8216U ". L'évolution du système excréteur en forme de ‘U’ à partir des cellules renettes est rencontrée au cours du développement embryonnaire de nombreux nématodes parasites (Fig. 15.24).

7. Systèmes respiratoires et circulatoires du Phylum Nematoda:

Il n'y a pas d'organe ou de système organique spécial pour la respiration et la circulation. La cuticule sert de surface respiratoire. Peu de parasites intestinaux comme Ascaris peuvent vivre sur l'oxygène au stade jeune, mais au stade adulte, ils obtiennent de l'oxygène par division anaérobie des matières nutritives présentes à l'intérieur de l'intestin de l'hôte.

Pour envoyer les produits finaux de la digestion aux cellules de la paroi corporelle et à d'autres parties, il n'y a pas d'organe spécial pour la circulation. Les produits finaux de la digestion sont absorbés par l'épithélium intestinal et de là, ils sont transmis au liquide du pseudocoelome. Du fluide du pseudocoelome, les matières nutritives atteignent les cellules de la paroi corporelle.

8. Système nerveux du Phylum Nematoda:

Le système nerveux est de type simple et se compose d'un « cerveau » ou d'un anneau nerveux à partir duquel les nerfs s'étendent vers les parties antérieure et postérieure du corps. L'anneau nerveux est présent autour du pharynx et est formé de deux paires latérales de ganglions.

À partir du ganglion, un cordon nerveux ventral s'étend le long de la ligne médio-ventrale et se termine par un ganglion au-dessus de l'anus. Le nerf moteur dorsal et trois paires de nerfs sensitifs latéraux sont également présents.

9. Système reproducteur du phylum Nematoda:

Chez les nématodes, les sexes sont séparés. Les mâles adultes sont plus petits que les femelles et, chez la plupart des mâles, l'extrémité postérieure du corps est incurvée. L'appareil reproducteur masculin se compose d'une seule structure filiforme très enroulée. La partie antérieure de la bobine forme le testicule, la partie médiane forme le canal déférent et la partie postérieure forme la vésicule séminale.

Le testicule peut être monorchique (c'est-à-dire un seul testicule, par exemple Ascaris) ou diorchique signifie deux testicules lorsqu'il est présent dans le système reproducteur masculin des nématodes. La vésicule séminale continue comme canal éjaculateur et s'ouvre dans l'anus.

À l'intérieur de l'anus se trouve une poche qui contient une paire de spicules péniens réversibles. Cela signifie qu'il n'y a pas de gonopore mâle. Les spermatozoïdes sont en forme de cône et ont une base large et un sommet effilé. Les spermatozoïdes montrent un mouvement amiboïde à l'intérieur du corps de la femelle.

Les structures reproductives féminines consistent en une paire d'ovaires, une paire d'oviductes et une paire d'utérus. Les deux utérus s'unissent pour former un vagin qui s'ouvre vers l'extérieur par une seule ouverture génitale féminine située sur la face ventrale du corps.

S'il existe un tractus contenant un seul ovaire, l'oviducte et l'utérus sont appelés monodelphiques mais didelphiques et polydelphiques. Dans Ascaris, il y a deux tracts contenant des ovaires, des oviductes et des utérus appariés. Chez Trichinella, la structure reproductrice femelle est unique.

10. Développement de Phylum Nematoda:

Les œufs sont fécondés dans le vagin de la femelle. Peu de temps après la fécondation, les œufs sont enveloppés par trois membranes : une enveloppe albumineuse externe, une enveloppe choriale moyenne de nature chitineuse et une membrane vitellienne interne. Chez les ankylostomes, la couche la plus externe est absente. Le clivage est de type déterminé.

Chez Ascaris, le premier clivage divise l'œuf en une cellule somatique et une cellule germinale. Blastula est une coeloblastula. L'épibolie est le mode habituel de gastrulation. Chez Ascaris et Trichuris, les œufs fécondés quittent le corps de la mère et de l'hôte avant la segmentation.

La segmentation commence à l'extérieur du corps et devient plus tard infectieuse. Chez Enterobius, les œufs quittent le corps de la mère et de l'hôte à l'état segmenté. Dans Ancylostoma, les œufs quittent le corps de la mère et de l'hôte dans un état partiellement segmenté.


La classe Rhabditea est composée à la fois de nématodes parasites et libres. Cependant, la majorité des nématodes qui existent en tant que parasites se trouvent dans cette classe.

Les nématodes parasites trouvés dans la classe Rhabditea comprennent Ascaris, Enterobius (par exemple les oxyures humaines), les espèces Necator ainsi que les espèces Wuchereria. Ces espèces infectent et causent une variété de maladies chez les êtres humains allant de conditions mineures à très graves.

Par exemple, Wuchereria bancrofti, une espèce appartenant au genre Wuchereria, provoque une maladie grave connue sous le nom de filariose lymphatique caractérisée par un gonflement des bras et des jambes. Il s'agit d'une affection grave qui est non seulement douloureuse, mais provoque également la défiguration des bras et/ou des jambes.

Comparée à d'autres vers de cette classe que l'on peut trouver dans de nombreuses régions du monde, cette espèce de nématodes est courante sous les tropiques. D'autre part, les infections intestinales causées par des nématodes comme Enterobius et Ascaris peuvent être traitées et n'entraînent généralement pas de problèmes de santé graves.

Nématodes vivant en liberté dans la classe Rhabditea

L'un des meilleurs exemples de nématodes libres de la classe Rhabditea sont des membres du genre Caenorhabditis.

Caenorhabditis elegans, une espèce de Caenorhabditis est un petit ver vivant en liberté que l'on trouve dans les environnements tempérés. Outre les sources de nutrition dans la matière en décomposition, ces vers obtiennent également des nutriments à partir de fruits en décomposition. En particulier, il a été démontré que Caenorhabditis vit dans des habitats riches en bactéries tels que le compost où ils obtiennent leurs nutriments et ne dépendent que d'autres organismes (insectes, etc.) pour le transport d'un endroit à un autre.


Un cnidaire est-il un protostome ou un deutérostome ?

Cliquez pour lire la réponse détaillée. Par conséquent, le nématode est-il un protostome ou un deutérostome ?

Les deux clades ont divergé il y a environ 600 millions d'années. Protostomes évolué en plus d'un million d'espèces vivantes aujourd'hui, contre environ 60 000 deutérostome espèce. Protostomes sont divisés en Ecdysozoa, par ex. arthropodes, nématodes les Spiralia, par ex. mollusques, annélides, plathelminthes et rotifères.

Par la suite, la question est : les annélides sont-ils des Protostomes ou des Deutérostomes ? Annélides sont membres de la protostomes, l'un des deux principaux superphyla des animaux bilatériens &ndash l'autre est le deutérostomes, qui comprend les vertébrés. Les arthropodes sont maintenant considérés comme des membres des Ecdysozoa ("animaux qui muent"), avec certains phylums non segmentés.

De plus, les méduses sont-elles des Protostomes ou des Deutérostomes ?

Origines et évolution. La majorité des animaux plus complexes que méduse et les autres Cnidaires sont divisés en deux groupes, les protostomes et deutérostomes. Les cordés (qui incluent tous les vertébrés) sont deutérostomes. Il semble probable que Kimberella, âgée de 555 millions d'années, était membre de la protostomes.


Classe Enoplea

Enoplea, comme Chromadorea, constitue également le phylum Nematoda. Cependant, par rapport à Chromadorea, les chercheurs ont décrit les Enopleans comme des nématodes ancestralement divergents.

En tant que tels, ils constituent le groupe de nématodes le plus ancestral qui n'a pas autant divergé que les membres des autres classes. Certains des vers appartenant à cette classe comprennent Trichuris, Diotyphyme et Diotyphyme.

Aussi connu sous le nom de trichocéphale humain, Trichuris trichula sont des vers ronds responsables de la trichuriase.

En plus d'être des parasites humains, Trichuris trichiura a les caractéristiques suivantes :

  • La femelle T. trichiura peut produire jusqu'à 20 000 œufs par jour qui entrent dans le stade infectieux après deux ou trois semaines. Les œufs de T. trichura sont caractérisés par un bouchon bipolaire proéminent
  • De couleur blanc rosé
  • Leur extrémité œsophagienne antérieure est d'apparence étroite tandis que l'extrémité postérieure est plus épaisse
  • Obtenir leurs nutriments à partir des sécrétions tissulaires
  • Mesure entre 35 et 50 mm de longueur
  • Principalement trouvé dans les tropiques (en particulier en Asie)

Certains des autres vers affectent d'autres types d'animaux. Par exemple, Trichinella spp. infecter l'ours noir, le dingo et l'ours polaire, entre autres. De plus, certains membres de Dioctophyme peuvent affecter à la fois les êtres humains et divers carnivores et survivre en tant que parasites.

Par rapport aux autres classes de nématodes, les Enopleans présentent les caractéristiques générales suivantes :

  • Posséder un œsophage cylindrique. Pour certaines espèces, cependant, l'œsophage est en forme de bouteille
  • Ils ont des amphides (amphides bien développés) d'Enoplea ressemblant à une poche. Alors que les Amphides (invaginations innervées chez les espèces de nématodes) des membres des chromadores peuvent être fendus, poreux ou en spirale. Les Enopleans sont des pocket like qui peuvent être utilisés pour différencier les deux classes.
  • Par rapport aux espèces chromadorées, les Enopleans se caractérisent également par un aspect lisse ou des ridules à la surface de certaines espèces.
  • Posséder un système excréteur simple dépourvu de canaux latéraux (constitué également d'une ou de quelques cellules ventrales ou glandulaires)
  • Manque de phasmes

Processus physiologiques des nématodes

Chez les nématodes, le système excréteur n'est pas spécialisé. Les déchets azotés sont éliminés par diffusion. Chez les nématodes marins, la régulation de l'eau et du sel est assurée par des glandes spécialisées qui éliminent les ions indésirables tout en maintenant les concentrations de fluides corporels internes.

La plupart des nématodes ont quatre cordons nerveux qui longent le corps en haut, en bas et sur les côtés. Les cordons nerveux fusionnent en un anneau autour du pharynx, pour former un ganglion de la tête ou "cerveau" du ver, ainsi qu'à l'extrémité postérieure pour former le ganglion de la queue. Sous l'épiderme se trouve une couche de muscles longitudinaux qui ne permet qu'une ondulation ondulatoire du corps d'un côté à l'autre.

Regardez cette vidéo pour voir les nématodes se déplacer et se nourrir de bactéries.

Les nématodes emploient une diversité de stratégies de reproduction sexuée selon les espèces, ils peuvent être monoïques, dioïques (sexes séparés) ou peuvent se reproduire de manière asexuée par parthénogenèse. Caenorhabditis elegans est presque unique parmi les animaux à avoir à la fois des hermaphrodites autofertiles et un sexe mâle qui peut s'accoupler avec l'hermaphrodite.


Des scientifiques cartographient le cerveau d'un ver nématode

Les chercheurs ont cartographié l'organisation physique du cerveau d'un ver nématode microscopique vivant dans le sol appelé Caenorhabditis elegans, créant un nouveau modèle pour l'architecture du cerveau de l'animal et la façon dont il traite l'information.

Dans une tournure surprise, ils ont trouvé un grand degré de variation dans la structure de certains circuits ou voies neuronales chez des vers individuels qui complétaient un ensemble de circuits neuronaux communs à différents animaux.

Les scientifiques disent que le cerveau des vers pourrait avoir beaucoup plus en commun avec des animaux plus gros qu'on ne le pensait auparavant.

Créée par des neuroscientifiques de l'Université de Leeds en collaboration avec des chercheurs de l'Albert Einstein College of Medicine de New York, la carte du cerveau révèle que différentes régions spatiales soutiennent différents circuits spécialisés pour acheminer les informations dans le cerveau, où les informations sont intégrées avant d'être exploitées.

L'étude est publiée aujourd'hui (24 février) dans la revue scientifique La nature.

C. elegans sont des nématodes qui se nourrissent de bactéries présentes dans la végétation en décomposition de votre jardin. Ils ne mesurent qu'un millimètre de longueur et sont aussi fins qu'un cheveu humain.

Un ver adulte a exactement 302 cellules dans son système nerveux -- en comparaison, le cerveau humain compte environ 100 milliards de cellules. Mais près des deux tiers des cellules nerveuses du ver forment un anneau dans la région de la tête, où elles établissent des milliers de connexions les unes avec les autres.

Ce «cerveau» est le centre de contrôle de l'animal, où se déroule une grande partie de la détection et de la prise de décision.

Même si le cerveau est très compact, l'animal présente une gamme de comportements complexes, et les neuroscientifiques s'intéressent à la compréhension de son cerveau depuis des décennies. Des études antérieures ont créé des « schémas de câblage » pour les connexions entre les cellules nerveuses.

Cette dernière étude, cependant, est la première à fournir les coordonnées spatiales complètes de ces schémas de circuit.

Le professeur Netta Cohen, neuroscientifique computationnelle à l'Université de Leeds, qui a supervisé la recherche, a déclaré : « Le cerveau a besoin d'organiser le flux d'informations pour contrôler le comportement de l'animal. Mais comment la structure et la fonction du cerveau sont liées est une question ouverte. la représentation spatiale des circuits nous a permis de découvrir la structure modulaire du cerveau de cet animal."

Création de la carte du cerveau

Les chercheurs ont utilisé une collection héritée d'images au microscope électronique du cerveau d'un ver nématode adulte et juvénile. Ces images ont révélé des cellules cérébrales individuelles ou des neurones, permettant aux chercheurs de cartographier l'organisation des circuits neuronaux des vers, du niveau des cellules individuelles à l'architecture à grande échelle de l'ensemble du cerveau.

Structure-fonction du cerveau

Les scientifiques ont identifié des circuits et des voies neuronaux connus dans le cerveau, tels qu'un circuit neuronal de navigation qu'un animal utiliserait pour suivre les odeurs et les goûts afin de chercher de la nourriture. On pense qu'un autre circuit facilite la mécano-sensation, de sorte qu'il se fraye un chemin lorsqu'il se tortille dans le sol – ou détecte s'il est entouré de bactéries.

Leur théorie est que l'information est traitée dans le cerveau du ver à travers un certain nombre de « couches ». En fait, une architecture en couches similaire se trouve dans le cerveau humain. Le flux d'informations commence dans les cellules sensorielles, qui réagissent à l'environnement. Par exemple, les cellules peuvent détecter les bactéries, mais sont-elles les bonnes bactéries pour se nourrir ? Est-ce qu'elles sentent comme les « bonnes » bactéries ? La réponse nécessite que les informations soient intégrées à partir de plusieurs sens avant d'être envoyées à la zone de commande du cerveau pour l'action.

Le professeur Cohen a déclaré : « La carte du cerveau révèle une structure très élégante pour soutenir le flux d'informations à travers le cerveau d'un ver et elle est plus sophistiquée que la vision traditionnelle selon laquelle de simples animaux suivent un chemin stimulus-réponse.

"La carte suggère une convergence de différents circuits neuronaux - et cela permet au ver d'intégrer tous les différents signaux qu'il reçoit à travers ses cellules sensorielles et de coordonner la réponse."

Variation de la structure du cerveau

Au cours de leur étude, les chercheurs ont été surpris de découvrir l'étendue des variations individuelles dans le cerveau des vers.

C elegans est l'un des animaux les plus étudiés en biologie. Au cours de la vie du ver, la façon dont ses cellules se divisent et se développent suit un schéma strict qui est observé dans l'ensemble de l'espèce. Mais en ce qui concerne les cellules cérébrales, il semblait y avoir un degré élevé de variation dans la façon dont les cellules cérébrales formaient des contacts avec les cellules voisines pour créer des circuits neuronaux.

À l'aide de modèles mathématiques et informatiques, les scientifiques ont pu discerner entre les connexions susceptibles de former le circuit « noyau » à travers une grande population d'animaux et celles qui semblent être variables entre les individus.

Le Dr Christopher Brittin, ancien doctorant à l'Université de Leeds et premier auteur de l'article, a déclaré: "Ce travail soulève des questions intéressantes sur la façon dont même des systèmes nerveux apparemment simples sont capables de s'adapter à la fois aux circuits cérébraux centraux et individualisés."

Les scientifiques ont découvert que seulement environ la moitié du câblage dans le cerveau des vers est similaire - l'autre moitié a montré des variations.

Le professeur Cohen a ajouté : « Cette découverte était vraiment excitante pour nous. Premièrement, cela suggère que les cerveaux des vers ont beaucoup plus en commun avec le cerveau des animaux supérieurs que nous ne le savions ou que nous ne l'avions prévu, et les leçons apprises sur les vers peuvent nous aider à en apprendre davantage sur le cerveau. plus généralement."

La connectivité variable peut favoriser l'individualité, la redondance et l'adaptabilité du cerveau alors que les animaux sont confrontés à des environnements difficiles, dangereux et en constante évolution.


Nématode

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Nématode, aussi appelé ascaris, tout ver du phylum Nematoda. Les nématodes sont parmi les animaux les plus abondants sur Terre. Ils se présentent sous forme de parasites chez les animaux et les plantes ou sous forme de formes libres dans le sol, l'eau douce, les environnements marins et même des endroits inhabituels comme le vinaigre, les malts de bière et les fissures remplies d'eau au plus profond de la croûte terrestre. Le nombre d'espèces nommées est d'environ 20 000, mais il est probable que seule une petite proportion des formes libres a été identifiée. De nombreuses recherches ont été menées sur les formes parasitaires car la plupart d'entre elles ont une certaine importance médicale, vétérinaire ou économique.

Les nématodes sont à symétrie bilatérale, allongés et généralement effilés aux deux extrémités. Certaines espèces possèdent un pseudocoel, une cavité corporelle remplie de liquide entre le tube digestif et la paroi corporelle. Comme les arthropodes et les membres de six autres phylums, les nématodes sécrètent une cuticule externe qui mue périodiquement. Ces animaux ont été provisoirement regroupés sous le nom d'Ecdysozoa, une catégorie taxonomique basée sur l'hypothèse que la mue n'a évolué qu'une seule fois. Jusqu'à présent, les données de séquences génétiques de plusieurs molécules soutiennent une telle hypothèse.


La locomotion des nématodes

1. La forme et la fréquence des ondes passant le long des corps de petits nématodes libres (Panagrellus, Rhabditis et Turbatrix) dépendent de la nature du support externe.

2. Les observations d'animaux se déplaçant dans des milieux tels que sirop, gels d'agar et suspensions denses de particules suggèrent que la relation entre la vitesse de progression de l'animal et la vitesse de propagation des ondes le long du corps, dépend de la résistance relative exercée par le milieu au déplacement du corps dans des directions normales et tangentielles à sa propre surface.

3. En nageant dans l'eau le corps d'un nématode pian périodiquement dans un plan transversal et l'axe de progression ne coïncide pas avec celui des vagues le déplacement d'un élément du corps par rapport au milieu dépend de sa position sur le corps. L'enveloppe d'une onde complète présente deux nœuds caractéristiques.

4. Une particule en suspension située à l'origine près de l'extrémité antérieure d'un animal nageur se déplace tangentiellement vers l'arrière le long de la surface du corps, mais la vitesse à laquelle elle le fait n'est pas constante et est toujours bien inférieure à celle à laquelle les vagues se déplacent par rapport à le sol. La vitesse moyenne d'une particule près de la surface du corps est d'environ un quart de celle des ondes.

5. Lorsqu'il est tracé par rapport au sol, le chemin de déplacement d'une particule présente des boucles caractéristiques. Vues de dessus et dans le sens de la progression de l'animal, toutes les particules du côté gauche du corps parcourent leurs boucles dans le sens des aiguilles d'une montre, toutes celles du côté droit se déplacent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

6. Il existe un schéma de circulation très caractéristique autour du corps de l'animal. L'eau à proximité d'une crête de vague se déplace dans le sens opposé à celui de la propagation des vagues, mais dans le même sens que les vagues lorsqu'elles sont situées dans un creux de vague. La circulation s'étend sur une distance considérable de la surface du corps.

7. L'écoulement autour du corps d'un nématode nageur est essentiellement le même que celui au voisinage d'une feuille de caoutchouc ondulante. Son analyse présente un problème hydrodynamique intéressant mais difficile.