Jean Marie Cavanihac

FORMES LARVAIRE DU PLANCTON MARIN ou les surprises de la Métamorphose par Jean-Marie Cavanihac Métamorphose : passage à une forme différente supposée d’un niveau supérieur… Lorsque nous étions enfants nous entendions parfois ces histoires où une princesse transformait un crapaud en prince charmant, juste par un baiser (c'est bien sûr tout à fait improbable: pas tellement que le crapaud se transforme, mais que la dame veuille seulement prendre dans sa main un batracien gluant ! ). Cependant cette histoire contient le symbolisme de la métamorphose (ainsi que " the power of Love " !) qui est une composante omniprésente dans la Nature : tout le monde sait qu'une chenille velue se transforme souvent en magnifique papillon. (pour rester chez les batraciens, les têtards aussi … pas en papillon, en grenouille bien sûr !) Hé bien, il en est de même pour les créatures marines, et les adultes sont souvent très différents de leurs formes larvaires. Mais j'ai parfois l'impression que le processus fonctionne à l'envers : ici la larve est souvent bien plus belle que l'adulte, du point de vue microscopique parlant, mais pas seulement. L'intérêt de formes larvaires qui sont souvent nageuses alors que les adultes sont sédentaires voire fixés, est bien entendu, de permettre une plus grande dissémination de l'espèce. Pour illustrer ces constatations voici quelques exemples en images D'abord l'un de mes spécimens favoris : l'oursin, dont je vous ai déjà montré des détails dans d'autres articles : l'adulte n'est pas du genre attirant avec ses piquants et pas vraiment sympathique (surtout pour vos orteils quand vous marchez dessus !) . Mais la larve au stade pluteus a une fière apparence renforcée par son déplacement lent et un peu majestueux : en effet l'épiderme est couvert de cils qui rabattent les particules alimentaires vers la bouche située entre les 4 bras oraux. Contrairement à ce que l'on peut croire elle ne se déplace pas dans le sens de la flèche mais les bras en avant pour capturer le maximum de micro plancton. Voici la larve d'une variété echinocardiun cordatum et dessous celle de la variété commune sur nos cotes : strongylocentrotus . Le squelette calcaire de la larve est du plus bel effet en lumière polarisée. Restons encore dans la famille des échinodermes avec la famille des étoiles de mer : ophiurides dont voici une larve et un jeune adulte en animation. Toujours chez les échinodermes voici la larve du concombre de mer (Holothurie) je vous fais grâce de la photo de l'adulte : vous voyez à quoi cela peut ressembler... Plus proches de nous les Tuniciers : leur forme adulte n'est pas non plus attirante. Ceux qui ont déjà vu des Violets (" Bijus " en Provence ) chez l'écailler se sont sans doute demandés ce que c'était que ces 'patates' . Les formes adultes sont des sacs avec un siphon entrant et un sortant et elles filtrent l'eau de mer au moyen de fentes ciliées internes. Voici la larve d'un tunicier avec l'œuf en médaillon ( ascidie probablement ) ainsi qu'un bouquet d'adultes et un jeune adulte (une semaine ) encore transparent : Voici la larve d'une autre variété : botryllus avec, dessous la photo d'un jeune adulte ou l'on voit bien le siphon entrant et les fentes ciliées (avant qu'il ne devienne trop pigmenté et donc opaque). Le siphon excréteur (cloaque) est commun à plusieurs individus Autre genre : cirripèdes : la balane : là je suis sûr que vous allez comprendre mes propos d'un peu plus haut. La larve passe par deux stades : le nauplius qui ressemble à celui d 'un copépode mais possède des 'cornes', puis la forme Cypris qui ne se nourrit pas et dispose d'un mois pour se fixer, avant de donner l’adulte dont vous avez un exemplaire et une animation ci dessous. L’adulte capte le micro plancton avec ses pattes transformées en cirres. La balane est du genre envahissant : on peut en quelques mois, en avoir 400 au mètre carré sur une coque de bateau ce qui freine très nettement son l’allure !. Par ailleurs leurs coquilles calcaires pyramidales formés de plusieurs plaques, sont des causes de coupures lorsque on se frotte contre elles et déchirent même les combinaisons de plongée … sympathique je vous dis ! ... Les crabes ont deux stades larvaires le stade Zoéa et le stade mégalops , le premier étant illustré ci dessous .... Et l'image suivante montre la larve du crabe porcelaine (qui est en réalité de la famille du homard) qui est très spectaculaire avec ces longs appendices lui permettant de flotter Allons dans le plus visqueux : les vers ! la larve du ver phoronide (ver fer à cheval à cause de la forme de son lophophore ) ressemble un peu à un champignon …. cilié. La larve que j'avais, s'est métamorphosée en jeune adulte dont vous voyez la forme presque définitive dessous. Elle est assez spectaculaire car on distique deux gros vaisseaux sanguins dans lesquels on voit même circuler les globules rouges ! Allons dans le plus visqueux : les vers ! la larve du ver phoronide (ver fer à cheval à cause de la forme de son lophophore ) ressemble un peu à un champignon …. cilié. La larve que j'avais, s'est métamorphosée en jeune adulte dont vous voyez la forme presque définitive dessous. Elle est assez spectaculaire car on distique deux gros vaisseaux sanguins dans lesquels on voit même circuler les globules rouges ! Un autre vers : la nemerta dont je n'ai que la larve, mais elle est amusante avec sa forme de casque de soldat romain (ou grec) toujours couverte de cils avec même une sorte d'antenne mobile au dessus! Encore une autre classe, celle des bryozoaires qui forment des colonies de 5 à 10 cm avec des milliers d'individus : la larve est une planula ciliée très opaque qui se fixe et se métamorphose aussitôt en un individu qui lui même se mets à bourgeonner pour former la colonie. j'ai eu la chance que ce phénomène se passe dans ma boite de petri et voici le premier élément de la colonie avec son pied de fixation. Ce n'était qu'un petit échantillon de ces métamorphoses marines et la difficulté (l'intérêt aussi) est de déterminer à quelle famille appartient une larve trouvée isolément ! JMC

SUJETS DIVERS

VERS (marins et eau douce )

CRUSTACES

CNIDAIRES - BRYOZOAIRES

TUNICIERS

ECHINODERMES

CLADOCERES (marins et eau douce)

ROTIFERES I ET II

INSECTES

PLANTES

DINOFLAGELLEES

DIATOMEES I - II et III (marines et eau douce)

ALGUES D'EAU DOUCE

AMIBES

PROTOZOAIRES I - II et III

Lorsque l'on commence à observer la vie microscopique on se pose la question de savoir le nom des sujets que l'on voit afin de trouver plus d'informations sur Internet par exemple . Voici quelques planches illustrées qui peuvent guider dans cette démarche et montrent les sujets les plus fréquemment trouvés dans des échantillons : SOMMAIRE : les planches suivantes donnent les détails de chaque vignette REUSSIR LES OBSERVATIONS DANS DE BONNES CONDITIONS REUSSIR LES OBSERVATIONS : MONTAGE DES LAMES

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LE MONDE FASCINANT DES ROTIFERES Jean-Marie Cavanihac, Avec l'aimable participation de F.Azemar dans l'aide à l'identification. Comme je dis souvent, l'observation de la faune et de la flore aquatique constitue un bon début pour devenir passionné de microscopie. Le milieu liquide facilite en effet l'observation par transparence et la majorité des sujets ne demandent aucune préparation. De plus la recherche des échantillons nous fait aussi souvent découvrir des lieux agréables ! Lors de nos premières observations, nous sommes attirés (les plus jeunes surtout…) par tout ce qui bouge et nos premiers sujets d'émerveillement sont, bien sûr, les protozoaires… mais ceux ci sont rapides et ne nous laissent que peu de temps pour les admirer. Fort heureusement nous avons d'autres petits amis dont certains veulent bien prendre la pose : ce sont les rotifères. Leur surnom anglais 'wheel animalcules '' = petits animaux à roues, décrit parfaitement les individus les plus représentatifs de l'espèce. En effet les rotifères portent sur leur 'tête' des petites couronnes de cils tournant en sens inverse qui rabattent les particules nutritives vers leur bouche. Ils me font penser irrésistiblement à ces brosses rotatives pour faire reluire les parquets ou nettoyer les moquettes. Il ont été 'honteusement' copiés, dans ces véhicules de voirie équipés de deux brosses tournantes en sens contraire de part et d'autre du pare choc avant et qui ramènent les feuilles des caniveaux vers un tube d'aspiration central : voilà un gigantesque rotifère mécanique ! comme quoi l'homme n'a rien inventé… Les 'roues' ont aussi une fonction de locomotion et permettent à certaines espèces de se déplacer très rapidement . Chez d'autres elles sont plus discrètes et les déplacements se font par reptation. Sans doute pour nous permettre de mieux les admirer, (serait ce un brin de coquetterie ? … car se sont en majorité des femelles parthénogéniques, qui se reproduisent donc en donnant d'autres femelles identiques..! ) les rotifères se fixent par leur 'pied' sur des supports divers, algues filamenteuse, débris végétaux. Ce pied contient en effet une glande sécrétant une substance adhésive. Mais ils sont aussi capables de s'en détacher rapidement. Ils possèdent la faculté de rétracter les couronnes ciliaires si celles ci sont heurtées par un objet ou un protozoaire véloce ! Comme ils sont transparents leurs organes internes sont très visibles, l'un d'eux en particulier au centre: le 'mastax' qui est un organe masticateur pratiquement toujours en mouvement : la forme de ses mâchoires chitineuses (trophi) diffère selon les espèces et constitue aussi un moyen d'identification . Voici une famille de philodina : Il est possible de les 'cultiver' si le milieu contient des micro algues et parfois la levure de boulanger (préalablement bouillie pendant 10 mn pour l'inactiver et éviter les contaminations) peut 'dépanner' pendant quelque temps … L'introduction de levure très diluée, permet d'ailleurs de matérialiser les forts courants engendrés par les roues ! N'essayez pas de faire des préparations définitives, elles sont décevantes, car les rotifères se contractent si le milieu leur déplaît (le formol tout particulièrement…) et deviennent méconnaissables et puis ce serait triste de tuer ces animaux si attachants… D'ailleurs cette faculté de se rétracter et de suspendre leur métabolisme leur permet de résister à des conditions extrêmes dont la sécheresse totale. Et vous constaterez souvent que, dans un prélèvement ou il n'y a aucun rotifère 'identifiable' le premier jour , vous en trouverez des quantités quelques jours après. Voir les très beaux articles de Christian Colin dans le magazine. D'autres fois il y en a énormément dans le premier jour du prélèvement et le lendemain ils ont tous 'disparu' en formant leurs kystes de résistance. Mais je parle, je parle, et je vous entends penser très fort "des images ! des images !" pour voir à quoi ressemblent ces étonnants métazoaires, pour ceux qui n'en ont jamais rencontré (serait ce possible …? ) … ou pour les autres qui apprécieront leur diversité de formes surprenante … Une dernière précision, si les rotifères sont bien représentés dans les ruisseaux (calmes), mares, pièces d'eau et fontaines des jardins public, bacs des jardineries (plantes aquatiques) , aquariums, vieux bac à fleur plein d'eau au fond du jardin… il en existe aussi des espèces marines identiques à certaines espèces terrestres. Voici une petite galerie d'images qui pourra modestement aider, je l'espère, à l'identification des espèces les plus communes et même …de celles qui ne ressemblent pas au modèle 'standard ' ! Toutes prises au X 15 Rotifer vulgaris L'un des plus fréquent : le Rotifer vulgaris (rotifère présent dans les mousses) avec un mode de locomotion ressemblant à celui d'une chenille. Ses couronnes de cils sont très réduites et ressemblent d'avantage à des moustaches ! Très courants aussi mais petits (parfois plus petits qu'un protozoaire..) Lepadella lecane Autre grand classique : Brachionus avec une multitude de variations dans l'espèce . Ils sont souvent 'cultivés' intensément pour la nourriture de larves de poissons. (voir sur le web ). L'image en montre un transportant ses 3 œufs. Noter la tache rouge qui constitue un organe sensible à la lumière. Classique aussi le placide Euchlanis , relativement gros , calme et facile à étudier : Un peu plus 'rare' et difficile à immobiliser : Synchaeta : c'est l'exemple type d'un rotifère qui existe en version "eau douce et eau salée" . Il dispose de sortes de poils sensitifs Autre version du Synchaeta très transparent . Les deux spécimens sont d'origine marine . Mytilina avec quelques cornes antérieures et postérieures … Un spécimen rare : Cupelopagis vorax grand amateur de rotifères qu'il capture avec sa "nasse" que l'on voit à gauche ! A suivre

HYDROMEDUSES Jean-Marie Cavanihac, Lorsque l' été approche , prés de nos côtes apparaissent des centaines de petites méduses roses (de l'espèce aurélia) . Celles ci sont inoffensives mais le contact avec les tentacules de grosses méduses peut causer des chocs allergiques sérieux et même laisser des cicatrices. Mais d'où vient le mot méduse (nos amis anglo saxon les appellent jelly fishes: littéralement poisson gélatineux ) Rappelez vous vos souvenirs de la mythologie Grecque : en ce temps là il y avait les trois Gorgones qui vivaient prés du Jardin des Hespérides et l'une d'entre elle s' appelait Méduse. Elle est traditionnellement représentée avec des serpents dans ses cheveux et les pauvres humains qui croisaient son regard étaient changés en pierre. L' histoire raconte qu'elle fut vaincue par Persée qui fit don de la tête de Méduse à Athéna , la déesse protectrice d'Athènes...En effet en Grec Méduse signifie "qui protège' . Est ce la légende qui a donné son nom à ces créatures aquatiques ? le fait est, que les grosses méduses ont des tentacules pendants qui ressemblent à des mèches de cheveux qui se tortillent (d'ou la référence aux serpents ! ) et effectivement un poisson qui touche ceux ci se voit injecter une toxine paralysante (qui ne le change pas pour autant en pierre mais le pétrifie cependant !) Fort heureusement pour nous, les variétés de méduses microscopiques sont inoffensives et nous pouvons observer leurs gracieux mouvements : en voici quelques exemples ci dessous CI dessus image prise avec objectif x 2,5 . A droite avec 6,3 x Vue de coté d'une hydroméduse , avec 4 tentacules , (x 2,5) et le manubrium à droite qui porte la bouche , la partie arrondie à sa base étant les gonades Mais comment sont produites ces méduses ? la forme la plus courante est engendrée par le bourgeonnement d'un polype fixé au fond . La méduse représente une forme sexuée permettant la reproduction et la dissémination de l'espèce : chez l'obélia le polype développe des individus spécialisés qui contiennent des petites méduses : voici l'image d'un d'entre eux avec les bébés méduses se bousculant à la sortie ! A droite un individu 'normal' du polype mais rétracté : Cependant on rencontre des formes sans polype telle cette photo assez rare de Dipurena gemmifera (image de gauche) qui présente la particularité d'avoir des bourgeons médusaires sur le manubrium L'un des intérêts de l' obélia réside dans le fait que la méduse est assez plate, et qu'il est possible de voir en détail les organes internes comme, le manubrium et la bouche ouverte au centre, les 4 gonades ainsi que les canaux qui les traversent, photo ci dessous à gauche. Ci dessus à droite le détail d'une gonade d'obélia. La photo de gauche montre l'estomac de l'obélia sous le manubrium avec le départ des 4 canaux qui traversent les gonades et rejoignent un canal circulaire à la base des tentacules Voici un gros plan sur le manubrium d'une autre espèce de méduse : Sur l'image de droite vous pouvez voir la méduse en train de digérer une larvacée dont seule la queue dépasse (flèche) de la bouche ! On trouve souvent des spécimens en bon état de conservation qui illustrent bien leur mode de propulsion par réaction Voici la photo d'une autre espèce de méduse que j'ai un peu 'bricolé' pour avoir nets, à la fois la bouche et le fond de l'ombrelle : il s'agit du montage de deux photos prises à des plans de focalisation différents. Mais l'un des plus intéressant sujets à observer sont les tentacules qui constituent des outils de chasse sophistiqués : les tentacules sont couverts de cnidocytes qui produisent des nématocytes . Un nématocyte est une sorte de capsule chitineuse contenant un dard enroulé et un organe de déclenchement, le cninocil qui dépasse. Le cnidocil est sensible au contact mais probablement aussi à des substances chimiques émises par les proies. Lorsqu'il détecte celle ci, le dard est projeté avec violence et perce l'épiderme ou l'exo squelette de la proie. A ce moment là le venin est injecté. Il est difficile de voir le contenu du nématocyte( seulement avec le microscope électronique ) mais on peut provoquer leur décharge en ajoutant un peu de vinaigre sur la lame. L'animation ci dessous montre le déploiement d'un tentacule et les autres photos donnent le détail des nématocytes particulièrement visibles sur cette espèce. . En haut à droite détail des tentacules (x 15) , en bas à gauche (x 40 ): détail des cnidocytes sur le tentacule. Noter : le cnidocil et une structure repliée à l'intérieur . En bas à droite on voit les filament des nématocytes déchargés, reliés au dard, dont la longueur est importante Un dernier détail que l'on peut facilement observer en particulier sur l'obélia ( photo de droite) est représenté par des statocytes qui sont des organes régissant l'équilibre et sont situés dans une sorte d'ampoule à la base des tentacules. Le statocyte contient un statolithe arrondi en matériau dense (calcaire ) qui appuie sur des fibres nerveuses et permet de transmettre les informations de mouvement au système nerveux simplifié de la méduse . La photo de gauche montre un statocyte sur le bord de l'ombrelle d'une hydromèduse. Donc n'ayez plus peur des méduses : évitez simplement de les toucher (même si elles sont échouées sur la plage ! ) et observez les gracieux mouvements de leur ombrelle dans l'eau !

SUCTORIA II Jean-Marie Cavanihac, Mais vous n'êtes pas au bout de vos surprises : les suctoria sont classifiés comme CILIOPHORA /PHYLLOPHARYNGEA , car les jeunes suctoria ont des cils !. Ils les perdent lorsqu'ils se fixent sur un support qui leur convient et ils sont très difficiles à identifier sous cette forme larvaire. Le processus de reproduction est en effet assez étrange mais très captivant : la génération des larves se fait par bourgeonnement de l'individu adulte. On peut voir les cils qui commencent à s'agiter alors qu'elles sont encore fixées, puis elles se séparent en cherchant un support. Rassurez vous, elles n'ont pas la vitesse de déplacement des protozoaires excités que nous connaissons et laissent le temps de les suivre. Une autre espèce que j'avais trouvée, n'a pas de lorica rigide mais s'est aimablement prêtée à l'observation de ce processus : sur les quelques individus fixés sur un bugula , l'un d'entre eux était en train de bourgeonner . Cette séquence animée a duré 15 minutes ). Cette sorte de fleur est l'adulte (partie sombre) et ses 'pétales' sont les jeunes larves qui sont prêtes à prendre leurs envol. Sur la vue en temps réel leurs cils commençaient à battre régulièrement. Objectif x 15 Les larves ressemblent beaucoup à des ciliés (puisqu'elles en sont ! ) mais elles se déplacent nettement plus lentement et sur de courtes distances. Si je n'avais pas vu leur naissance je les aurais prises pour des ciliés un peu ralentis ! Voir images ci dessous au x 40 . Sur celle de droite on distingue déjà une ébauche de tentacules et une sorte de structure repliée. Comme on va le voir ces larves ont une brève existence sous cette forme : lorsqu'elles trouvent un support à leur goût (sur quels critères de choix ??) elles se fixent perdent leurs cils et se métamorphosent immédiatement en adultes. Mais il était l'heure du dîner (je ne pense pas qu'à ça mais il m'arrive de manger aussi de temps en temps ... et la durée du repas fut d'ailleurs très utile pour observer la suite ): j'ai laissé la lame en place (en réalité une lame puits) couverte, pour éviter l'évaporation en laissant les jeunes vivre leur vie . Demi heure à trois quart d'heure plus tard , je reprenais les observations et trouvais l'image ci dessous : a présent l'adulte était entouré d'une demi douzaine de petits suctorias qui grandissaient presque à vue d'œil ! Je recherchais alors un autre spécimen bourgeonnant et j'étais décidé à suivre pas à pas le processus pour ne pas manquer l'étape de la métamorphose des larves : j'en trouvais un et attendis le départ des larves. Je vous fais grâce des images intermédiaires et je vous propose cette 'bande dessinée' des aventures d'un des rejetons du suctoria. Une fois la larve fixée, sur l'enveloppe du bugula (partie rougeâtre) j'ai pris des images à intervalles réguliers (1 toute les 2 minutes) sur plus d'une demi heure et obtenu l'animation ci dessous . Ce qui est fascinant c'est la rapidité de la croissance : imaginez que, vous vous installiez pour faire une sieste sous un arbre à l'aspect inoffensif qui porte de grosses noix; pendant votre demi heure de sommeil, les noix tombent se mettent à pousser et vous vous réveillez entouré de mini vampires qui tendent vers vous leurs tentacules dans l'attente d'un bon repas (vous en l'occurrence !). Effrayant n'est ce pas ... (Objectif x 15, mosaique de 5 images réduite de moitié) Je pars vivre ma vie ! Un joli coin pour grandir ! Désolé mon vieux J'y étais avant ! C'est parti pour la métamorphose ! Voici la séquence animée d'une durée en temps réel de 20 minutes à raison d'une image toutes les deux minutes. Il s'agit de l'individu marqué par la flèche dans la BD ci dessus. Notez qu'il y a un autre individu dans le coin gauche en bas qui grandit comme l'ombre du premier ! Attendez le chargement complet pour voir l'animation ! C'était le début de l'hiver lorsque j'ai recueilli ces spécimens. La température de la mer était d'environ 14 -15 ° . Peut être est ce le choc thermique en passant à une ambiance de 20 ° qui a déclenché le processus ? Le fait est que, le fond de la boite de pétri qui me sert à trier les spécimens, était couvert de dizaines de ces jeunes suctorias. Il est utile de noter également que d'aussi longues observations ne sont possibles qu'à condition d'utiliser une lame puits (photo ci dessous : voir article sur ce sujet dans Microscopies) avec suffisamment d'eau, qui évite l'évaporation rapide, ET un éclairage 'froid' par LED blanche: un éclairage par ampoule à incandescence aurait probablement 'cuit' les spécimens avant la fin du processus.

SUCTORIA Jean-Marie Cavanihac, Le monde microscopique est source d'étonnement perpétuel, surtout lorsque nous rencontrons des créatures étranges à l'apparence et au fonctionnement déroutant. Parfois je me prends à penser que les auteurs de films de science fiction ou autres Aliens, pourraient trouver dans le micromonde des créatures stupéfiantes ou effrayantes : il suffirait de multiplier leur taille par quelques milliers de fois ! . Ainsi pourrait on parler des suctoria, protozoaires fixés par une tige non contractile et développant de gracieuses branches à partir de leur corps comme dans l'animation en lien ci dessous. Mais ne nous y trompons pas, ce sont de véritables petits vampires qui n'ont pas de cystosome (bouche) comme les autres protozoaires mais ces bouquets de tentacules avec lesquels ils capturent leurs proies . En effet elles portent à leurs extrémités des sortes de disques ou boules adhésives : ce n'est pas un protozoaire attachant mais franchement collant ! animation d'un suctoria qui sort ses tentacules (objectif x 40, une image toutes les 2 secondes ) Quelques images de diverses espèces de suctoria avec objectif x 15 : Quand un autre protozoaire touche l'un de ces disques, il reste collé et aussitôt, chez cette espèce tout au moins, d'autres tentacules s'abaissent et viennent l'immobiliser . Au début rien ne se passe et on voit les cils du protozoaire qui continuent de s'agiter. Mais si vous observez bien, un étrange ballet commence : les disques semblent avoir dissous la membrane du protozoaire et une sorte de flux de granules apparaît tout le long des tentacules comme si le cytoplasme de la proie était transféré goutte par goutte vers le suctoria. En quelques minute le protozoaire est vidé de sa substance , les cils s'arrêtent de fonctionner et la membrane vide et rétractée est rejetée.! l'animation ci contre est prise en 5 minutes de temps réel. (x 40) Attendez le chargement complet pour voir l'animation ! Tous les spécimens que j'ai capturés vivent dans l'eau de mer et plus particulièrement, fixés sur des espèces de bryozoaires (bugulas) de couleur rouge. Je n'en ai jamais rencontré sur des bugulas clairs ou ayant une structure calcaire. .

Aventures dans un jardin public Jean-Marie Cavanihac, Souvent les débutants (de tous âges !) en microscopie se demandent ce qu'il pourraient bien se mettre d'intéressant sous la dent (traduisez : placer sous l'objectif ! ) . Voici une petite histoire (vécue) qui pourra leur donner des idées. L'été dernier , pendant nos congés, je visitais avec ma femme, une petite ville prés de notre lieu de vacance dans le Sud Ouest de la France; vous savez ce que c'est : on visite, on prend des photos et au bout d'un moment on a un petit creux et envie de se reposer. Fort heureusement un jardin public était à deux pas et nous nous assîmes (dur, dur, le passé simple ! ) pour manger un gâteau . Nous regardions les hauts marronniers qui nous offraient leur ombre, et dont les feuilles s'agitaient sous la brise, les bosquets de fleurs vives, le joli petit pont de bois qui traversais une mare artificielle :.... une mare ai je dis ? mais il doit bien y avoir quelques créatures microscopiques dans celle ci !. Seulement voilà, je n'avais pas prévu cela et je n'avais pas de récipient pour prendre des échantillons d'eau ..que faire,? Je me rappelais alors que j'avais dans ma poche une boîte de film 35 mm et voici mon récipient tout trouvé. note : Il n'était pas indifférent dans ce cas de manger le gâteau D'ABORD (mais vous n' êtes pas obligés de manger non plus ! ) AVANT de prendre l'échantillon plutôt que de faire l'inverse : les micro organismes contenus dans l'eau et déposés sur nos mains ne nous veulent pas forcément du bien... Cela pour dire qu'il faut toujours être prudent lors des prélèvements . Bravant les bêtes sauvages qui devaient se tapir sous les nombreuses algues, (alligators, piranhas,... hippopotames ? ) ainsi que les énormes carpes qui se battaient pour saisir des morceaux de pain, je plongeais dans l'eau, assez troublée par ce remue ménage, ma boite de film en raclant au passage les fins dépôts sur les pierres du bord. Je ramassais aussi un fragment d' élodée qui flottait sur l'eau. Bon j'arrête là mes souvenirs de vacances car je pense que je commence à vous lasser (c'était juste pour faire durer le suspense ! ) ..Le plus intéressant était ... dans la boîte de film. Comme je repartais le lendemain et que je n'avais pas mon microscope, je mis la boîte au frais en attendant. Arrivé chez moi, je prélevais ce qui s'était déposé au fond et voici le résultat. Je passe sur les organismes archi connus (?) : protozoaires euplotes, vorticelles etc...pour ne parler que de ce qui sort un peu de l'ordinaire et d' espèces que je n'avais encore jamais rencontré ou seulement en de rares exemplaires. Sur le chapitre des protozoaires voici une photo de famille de quelques espèces voisines avec des formes élégantes : Vaginicola , thuricola et cothurnia. L'image la plus à droite montre deux individus dans une sorte de kyste. L'animation montre des particules vertes probablement des algues symbiotiques qui se déplacent assez rapidement à l'intérieur du cytoplasme . Vaginicola Cothurnia fixés sur une algue Thuricola En regardant de plus prés (comme quoi il faut être attentif ) je remarquai au bord d'une lorica de tout petits protozoaires avec un corps arrondi et semble-t-il des tentacules dressées au dessus . Ils sont également rétractiles mais j'avoue n'avoir jamais rien vu de semblable : probablement des choanoflagellés Salpingoeca Bien entendu dans la pellicule de vase qui recouvrait les pierres il y avait les habituelles amibes testacées : Photos d' arcella de trois quart et de dessus (ce n 'est pas les mêmes: dans la seconde on distingue la masse du protoplasme ). Je n'avais encore jamais rencontrée l'euglyphe épineuse . Pour la technique, la photo de centropyxis à droite est la somme de deux images avec des plans de focalisation différents faite sous ASTROSTACK : Ci desus : centropyxis euglypha acanthophora Il y avait aussi des diatomées comme gomphomena, ou pinnularia mais je ne mets pas d'images parce qu'elles sont bien connues aussi. les Desmidiées sont souvent présentes dans l'eau des mares comme ce long closterium, visible à l'œil nu (je n'avais rencontré que les espèces en 'croissant' ) et ce pediastrum Toujours les classiques spirogyres (connues aussi , mais je ne m'en lasse pas !) une eudorina dont on voit très bien les flagelles et ce groupe de petites algues en forme de croissant dont j'ai perdu le nom ... J'observais ensuite les feuilles de l'algue élodée et je trouvais de nombreuses loricas contenant un rotifère que je n'avais jamais rencontré, probablement limnias melicerta : quand on le dérange il s'en va en avançant avec sa couronne de cils. Il y avait aussi des lecanes avec leur carapace de tortue , mais vous les connaissez déjà. En triant les sujets dans la boite de pétri je tombais tout à coup sur ceci qui m'intrigua fortement : L'animal bougeait lentement ses appendices et le contenu indistinct de l'abdomen me faisait penser à une forme larvaire. J'en trouvais un second quelques millimètres plus loin, puis dans l'ombre du bord de la boite de petri, je trouvais enfin la mère de ces bébés qui était une grosse puce d'eau : probablement Daphnia Obtusa : on voit dans l'image ci dessous les bébés sortant de la poche incubatrice . Ici encore un sujet que je n'avais jamais rencontré. Note : l'image ci dessous prise à X 2,5 est une mosaïque de 5 images assemblées manuellement (çà va aussi vite ) sous PSP (et réduite d'un facteur 2) . Bien que ce fut (j'use ma réserve de passé simple aujourd'hui !) la fin de mes congés, et que je n'ai pas eu assez de temps pour les peaufiner, ces observations non préméditées comptent parmi les plus captivantes que j'ai faites et montrent qu'il suffit parfois d'un peu d'intuition et d'opportunité pour faire des découvertes intéressantes dans seulement 25 ml d'eau, sans technique de prélèvement (filet etc...) particulière. Je profite de l'occasion pour donner quelques conseils pratiques concernant l'observation des échantillons : en effet comme j'étais pressé je n'ai pas procédé de la façon habituelle et j'ai failli 'louper' la grosse daphnie dans l'ombre du bord de la boite de pétri… et il y en avait une et une seule dans le prélèvement ! . Habituellement pour ne rien laisser échapper dans les observations je procède ainsi : 1 - Transvaser l' échantillon liquide dans un bocal transparent à large ouverture (pour permettre l'oxygénation) et laisser reposer dans la pénombre, au frais pendant une heure : la boue décante lentement et l'eau devient claire 2 - observer à travers le bocal avec une loupe : les 'gros engins' : daphnies , copépodes , vers, larves d'insectes …. deviennent facilement repérables et ont peut les aspirer (bonne chance avec les copépodes !) avec un compte goutte monté à l'envers (la grosse ouverture du tube étant dans l'échantillon) : la surface de capture est plus grande et l'aspiration moins forte pour ne pas endommager les sujets. 3 - Prélever ensuite le dépôt du fond (sans agiter! ) par petites quantités, en l'étalant dans une boite de pétri de 40 à 60, mm de diamètre, ou une lame à puits bricolée et observer avec une forte loupe ou avec le plus faible grossissement du micro. Prélever les sujets intéressants avec une micro pipette et les déposer sur des lames (pas plus de trois à la fois sinon on ne sais plus ce que l'on a prélevé ) avant d'observer à grossissement plus fort . Je mets peu d'eau et rarement une lamelle (si sujet intéressant difficile de le récupérer sans l'abîmer pour le laisser évoluer dans le bocal) ou j'utilise une lame à puits. Lorsque l'on pense que l'on a épuisé l'intérêt du premier prélèvement , vider la boite dans un AUTRE récipient que celui d'origine (ne pas jeter !) et continuer le processus jusqu'à avoir complètement épuisé le dépôt au fond du premier récipient . Vous en avez pour un petit moment, mais ensuite cela va plus vite car vous rencontrez des choses que vous avez déjà vues dans les prélèvements précédents et on se concentre sur les nouveaux sujets. Pourquoi ne pas jeter les prélèvements 'étudiés' ? parce qu'en les conservant quelque temps, (vous pouvez tout remettre dans le flacon d'origine à la fin ) d'autres espèces de protozoaires apparaissent, des rotifères, des amibes également plus tard ; à la température ambiante des algues comme les spirogyres peuvent entrer en conjugaison etc... et pendant une quinzaine de jours vous pourrez observer d'autres sujets qui n'étaient pas là (ou sous formes de spores ou de kystes ) le premier jour. JMC - 2003

LA VIE CACHEE DES OURSINS - par J.M. CAVANIHAC Comment tout commença ? : après une longue et fatiguante observation dans une touffue forêt d'algues microscopiques, soudain, au détour d'un embranchement, je tombais sur ceci qui tenait fermement un fragment de ce qui avait dû être un copépode. : Je me frottais les yeux, rougis par l'observation: était ce un fragment d'un minuscule E.T. ? Comme je ne connaissais pas de crustacés possédant des pinces à trois doigts, je rangeais cette image dans mes 'dossiers X' (des affaires non classées, j'en ai moi aussi ! ...) avec d'autres bizarreries biscornues. Mais la vérité était ailleurs comme je le constatais plus tard en étudiant les oursins. Même les lecteurs habitant loin de la mer connaissent les oursins... à défaut d'y avoir goûté. C'est rond, noir et ça pique ! Quel intérêt microscopique peuvent ils bien avoir ? Je ne parlerai pas de celui du microscope (surtout le stéréo microscope ... ) pour retirer les piquants que l'on récolte dans les pieds, l'été en se promenant dans les vagues, mais de celui d'accessoires (si l'on peut dire...) que porte la coque de l'oursin (le test, pour lui donner son nom scientifique) . L'oursin, dont les ancêtres sont apparus il y a 500 millions d'années, et sont présent dans de nombreux terrains fossilifères, appartient à la famille des échinodermes, de même que l' étoile de mer avec qui, il partage de nombreux points communs et en particulier une symétrie d'ordre 5. Les oursins sont intéressants à plusieurs titres: ce sont des sujets pratiques pour étudier l'embryologie in vitro : un œuf fécondé se développe en quelques heures et divers stades de la larve peuvent être observés. L'un des plus beaux est celui de la larve pluteus avec sa forme de flèche , qui n'avance pas toutefois dans le sens de la flèche mais à l'envers, les 'bras' oraux recouverts de cils rabattant la nourriture vers la bouche placée entre eux (à droite de la photo). Ces bras sont soutenus par des barres de calcaire constituant un véritable squelette interne : Mais le plus extraordinaire ou du moins le plus spectaculaire à mon sens, sont des organes disséminés entre les piquants de l'oursin adulte, plus nombreux autour de la bouche et qui mesurent tout au plus le quart de la longueur de ceux ci . J'aurais pu vous présenter la galerie d'image les concernant et vous laisser deviner à quelle créature (extraterrestre ??) appartiennent ces éléments mais je vous laisse partager le spectacle ... D'abord une petite animation : je précise que l'objet en question est séparé depuis plusieurs heures de l'oursin et que manifestement il continue à travailler pour son propre compte ! (image à x 6) ! Ce modèle n'est pas le seul outil dont dispose l'oursin : il en existe d'autres ci dessous, récoltés toujours sur le même individu avec des formes et modèles variés et des fonctions certainement spécialisées. Je vais arrêter là le suspense et identifier les objets inconnus : il s'agit de pédicellaires, qui sont plus nombreux autour de la bouche et servent à nettoyer le test et les abords de celle ci. Il est vrai que, contrairement à d'autres fruits de mer , les oursins paraissent toujours très propres sans algues, ni concrétions, ni parasites d'aucune sorte collés à eux. Mais la surprise ne s'arrête pas là : on voit par transparence que les 'pinces' contiennent des structures osseuses qui leur assurent rigidité et articulation. Pour en savoir plus j' ai utilisé une solution de Dakin (c'est un antiseptique contenant du chlore stabilisé : l'eau de javel diluée fonctionne peut être mais contient de l'hydroxyde de sodium qui est caustique ) qui dissous la partie épidermique des pédicellaires sans attaquer les osselets, et on découvre des merveilles de finesse avec des systèmes d'articulation sophistiqués, des 'dents' ou des crénelures suivant la fonction du pédicellaire. Certains ont une tige rigide, d'autre un bras souple , les deux portant des cils vibratiles très fins mais que l'on peut deviner aux mouvements des particules environnantes. Sur les photos à droite un autre type d'os de pince et la même en lumière polarisée (X 15) Ces pinces à trois doigts sont appelés triphylus : en voici la totalité des os en position ouverte en lumière polarisée : Comme les osselets sont formés de calcite (carbonate de calcium ) qui possède un pouvoir rotatoire sur la lumière , on peut obtenir de magnifiques images en lumière polarisée . Cela vaut aussi pour la larve : (le champ de la larve pluteus de droite ou l'on voit les barres de calcaire est un peu sombre car ma caméra est insuffisamment sensible pour rendre toute la beauté du spectacle ) . Il semble que ces structures aient un contrôle autonome (les cils de leur tige servent peut être de moyen de détection des intrus) et peuvent résister et continuer à bouger plus d'une semaine dans de l'eau de mer placée dans le réfrigérateur. Les plus impressionnantes sont celles (globifères) qui possèdent les griffes ci dessous (x 6) (c'est celle de l'animation plus haut) : et dont le détail de la griffe indique qu'elles sont venimeuses et conçues pour injecter une substance toxique aux intrus : en effet un canal apparaît clairement dans la griffe supérieure sur la vue de droite (x 40) : Il semble que ces structures aient un contrôle autonome (les cils de leur tige servent peut être de moyen de détection des intrus) et peuvent résister et continuer à bouger plus d'une semaine dans de l'eau de mer placée dans le réfrigérateur. Les plus impressionnantes sont celles (globifères) qui possèdent les griffes ci dessous (x 6) (c'est celle de l'animation plus haut) : et dont le détail de la griffe indique qu'elles sont venimeuses et conçues pour injecter une substance toxique aux intrus : en effet un canal apparaît clairement dans la griffe supérieure sur la vue de droite (x 40) : Ci dessous voici le détail d'un des trois os : (X 15) les griffes sont à droite Comment obtenir des pedicellaires ? inutile d'essayer avec une pince à épiler : elles sont quasiment invisibles au milieu des piquants ! J'utilise la méthode suivante : je place l'oursin vivant que je viens de pécher (je n'ai pas essayé avec des oursins vendus dans le commerce, ) dans un bol avec de l'eau de mer, le coté oral ( la bouche) en haut et je dirige aux alentours de celle ci un fort jet d'eau (obtenu avec une seringue de 50cc). Je recommence deux ou trois fois l'opération en utilisant l'eau du bol pour remplir la seringue, je rend l'oursin à son environnement et je laisse décanter le bol. Les pédicellaires tombent au fond et si vous êtres chanceux (le bol... encore !..) peut être aussi quelques œufs que l'oursin aura laissé échappé dans son émotion. (Ce sont ces œufs, de couleur rouge orangé que les amateurs d'oursin mangent à la petite cuillère...) . Que les âmes sensibles se rassurent, l'oursin va rapidement reconstituer ses pédicellaires cassées comme tous les échinodermes qui ont une faculté de régénération surprenante, l'étoile de mer étant par exemple capable de régénérer en totalité un de ses bras . Juste un petit plus : les oursins sont des animaux attachants et déploient dans l'eau des dizaines de petits appendices ou podia, terminés par une ventouse : la traction est très forte puisqu'il faut tirer fermement pour détacher l'oursin de son support (le bol dans le cas ci dessus) . Lors de cette manœuvre plusieurs podia sont rompus et restent attachés sur le bol par une sorte de ventouse ronde. En appliquant à celle ci le traitement au chlore (on voit d'ailleurs deux bulles de chlore piégées sur l'image de doite ) on obtient les 4 osselets principaux la constituant et d'autres d'une finesse remarquable : Ces quatre osselets semblent porter des griffes sur leur partie externe. (détail à droite x 15). Ils sont tenus et renforcés par une structure carrée centrale que l'on voit bien sur la vue de gauche. Celle ci est séparée du reste dans l'image ci dessous (mais les os ne sont pas cassés, il s'agit de 3 couches de 'feuilles' indépendantes) et le dessin donne une idée de l'organisation de la ventouse d'un podia vu en coupe : Copyright © JM CAVANIHAC Mai 2002

POILS DES PLANTES Jean-Marie Cavanihac, Les poils font partie de l'évolution des mammifères : leur fonctions étaient diverses à l'origine : protection contre le froid, contre les piqûres d'insectes etc... Mais les plantes elles aussi portent des poils, plus ou moins denses ou clairsemés. Il est probable que leurs fonctions sont similaires : protection contre les insectes tout d'abord. Voici une observation facile à faire avec les plantes du jardin ou à l'occasion d'une promenade dans la nature . Nul doute que le poil ci contre est quasiment une défense anti char,... (on appelle cela des 'chevaux de frise' ne me demandez pas pourquoi !) à l'échelle d'un puceron et un poil ordinaire prend la taille d'un arbre toujours à son échelle ! . Mais les poils des plantes ont probablement d'autres fonctions : ils augmentent la surface des feuilles et tiges et peuvent permettre une meilleure régulation de la température. Souvent le dessous des feuilles est couvert de poils qui piègent les gouttes de rosée et permettent ainsi de ralentir le dessèchement. Pour nous, amateurs de mondes microscopiques, les poils présentent aussi un grand intérêt et cela pour plusieurs raisons : 1 - ils sont faciles à trouver , dans votre jardin ou même sur votre balcon, 2 - ils sont intéressants par leur variété de formes, Enfin ce sont de très bons objets pour s'initier au montage de préparations sous gélatine glycérinée par exemple. C'est d'ailleurs un sujet type, assez facile, pour démarrer les activités de microscopie,qui permet d'illustrer les diverses étapes de notre démarche : collecte, prélèvement/traitement des échantillons, observation, montage . Par ailleurs les observations n'exigent pas un grandissement important (photos de cet article prises au x 6,3 ou x 15 pour les détails ) ce qui les mets à la portée de tous , y compris des microscopes bon marché. Donc le printemps est là, la nature se réveille et les plantes poussent partout, y compris des herbes sauvages que nous aurions tort de mépriser dans notre quête de sujets intéressants. L'identification des espèces peut poser quelques problèmes mais ce n'est pas le but du jeu : simplement trouver des objets surprenants à observer. Il y a juste un petit préalable à leur obtention qui est de les prélever de la manière schématisée ci dessous : avec un scalpel ou un cutter bien tranchant tenu incliné (attention les doigts ! ) faire une légère incision sur la tige d'un demi millimètre de profondeur si possible. Attraper le bout découpé et tirer doucement avec une pince à épiler par exemple. Un morceau d'épiderme de plus en plus fin va se détacher : placez le immédiatement dans une goutte de liquide glycériné et recommencez l'opération pour avoir un certain nombre d'échantillons. Les meilleurs seront ceux où on a réussi à enlever (même sur quelques millimètres seulement ) une seule couche de cellules qui permettra de voir les poils et leurs fixations. Pour commencer, voici un poil pas plaisant du tout, celui de l'ortie : pourtant en dépit des cuisants souvenirs qu'il nous laisse c'est une merveille de réalisation : le poil est une partie d'une glande située à sa base qui secrète, entre autre, de l'acide formique (celui des fourmis). La pointe en est très fragile et se brise en biseau au moindre contact pour mieux se planter dans votre peau. Le même mouvement comprime la base du poil qui se fait un plaisir de vous injecter le venin ! Mais le spectacle est aussi un émerveillement en lumière polarisée. Le détail montre l'extrémité d'un poil intact ou l'on voit très bien le canal interne. Autre grand classique : le poil de géranium (ou plutôt de pélargonium) : tout le monde connaît la senteur forte de ces plantes (qui passent pour éloigner les moustiques) dés qu'on les touche et le microscope nous en donne l'explication car le poil porte à son extrémité une goutte d'essence parfumée. Voici des poils avec la goutte intacte et le détail d' un autre ou elle s'est dissoute ou évaporée. La lavande aussi (qui passe également pour un répulsif des moustiques ..) présente des poils aux formes surprenantes sur les tiges et surtout les feuilles : la lavande n'a pas l'air très poilue me direz vous, mais allez y regarder de plus prés et vous serez surpris. Les poils ressemblent à des arbres en miniature (vus de profil sur l'image de gauche) Dans le genre pas très poilu : le lierre, même si les poils sont plus rares et très écrasés contre la tige : leur forme en étoile vaut le déplacement ! Autre plante intéressante le chèvrefeuille, qui vous en donne deux pour le prix d'un, car on observe deux types de poils dont ceux ci en forme de massue. Et les fleurs me direz vous: j'y arrive. Voici un poil de chrysanthème (en grec littéralement : fleur d'or ) avec de jolis poils en forme de T. Vous pouvez également observer les poils à l'intérieur de diverses fleurs (pistils en particulier …) La tige du tournesol possède de longs poils segmentés : Une plante sauvage aux feuilles dentelés genre pissenlit, nous montre quelques crochets et fourchettes: Autre 'crocs' impressionnants sur les bords d'une petite feuille : Le chardon qui pourtant est couvert d'épines, peut être pour s'excuser, nous offre le spectacle de ces poils arrondis en fond noir ... (noter que le fond noir se prête bien à ces observations … ) Mais j'ai gardé pour la fin (ci dessous à gauche au x 2 ) une application astucieuse des poils de certaines graines qui grâce à leur forme, s'agrippent à la fourrure des animaux ( à nos bas de pantalons aussi ... ) et en profitent pour se disséminer comme le fait la graine de Bardane. D'ailleurs ce sont elles qui donnèrent à un ingénieur Suisse, Georges de Mestral , dans les années 50, l'idée (et le brevet) du Velcro* : Il ramenait (et son chien aussi...) , de ses promenades, ces graines très 'attachantes' et il eut l'idée de les observer au microscope... et l'idée du velcro prit forme . Après plusieurs années de mise au point elle conduisit aux produits que nous connaissons aujourd'hui. N'est ce pas une belle histoire qui illustre bien l'apport de la curiosité à la science ... ? (A droite image d'un autre poil d'une autre graine qui utilise le même principe, mais je ne sais pas son nom ! ) * Velcro est la contraction de VELvet (velours)CROchet : observez au microscope les deux parties d'un velcro et vous comprendrez pourquoi. Le problème majeur a longtemps été la réalisation industrielle des crochets. Voir : http://inventors.about.com/library/weekly/aa091297.htm Voici d'ailleurs une image des deux parties d'un velcro : crochet et boucles : JMC