Pluricellulaire

Définition

Un organisme pluricellulaire (multicellulaire) est formé de plusieurs cellules différenciées. Les animaux et plantes sont des organismes multicellulaires, s'opposant aux organismes monocellulaires (unicellulaires) comme les bactéries, ou acellulaires comme les virus.

La chlorophylle est multicellulaire :

Avec plusieurs cellules, la chlorophylle des chloroplastes est pluricellulaire, ici dans une mousse aquatique Plagiomnium affine.

Explications

Les animaux (êtres vivants) pluricellulaires sont appelés métazoaires. La vie complexe et pluricellulaire serait apparue sur Terre il y a plus de deux milliards d'années.

Par exemple, une tumeur d'origine pluricellulaire (pluricellular en anglais) implique plusieurs et de multiples cellules malades.

Multicellulaire

Un organisme multicellulaire est constitué de deux cellules ou plus, par opposition aux organismes unicellulaires (protistes et bactéries, etd'autres). Les unicellulaires rassemblent toutes leurs fonctions vitales dans une seule cellule.

Les multicellulaires (ou pluricellulaires), tels que les plantes, les animaux et les algues brunes, proviennent d'une seule cellule qui se multiplie en générant un organisme. Les cellules des organismes multicellulaires sont différenciées pour remplir des fonctions spécialisées et se reproduisent par mitose et méiose. Pour former un organisme multicellulaire, ces cellules doivent s'identifier et se lier aux autres cellules.

Les organismes multicellulaires ont des connexions cellulaires permanentes, c'est-à-dire que les cellules ont perdu leur capacité de vivre seules, elles doivent être associées, mais cela doit intervenir de manière à conduire à différents types de cellules qui génèrent une organisation cellulaire dans les tissus, les organes et les systèmes, pour former ainsi un organisme complet. Les organismes pluricellulaires sont le résultat de l'union d'individus unicellulaires par la formation de colonies, de filaments ou par agrégation.

La multicellularité, ou pluricellularité, a évolué indépendamment chez Volvox et certaines algues vertes flagellées.

Un ensemble de cellules différenciées de manière similaire qui remplissent une certaine fonction dans un organisme multicellulaire est appelé un tissu. Cependant, dans certains microorganismes unicellulaires, tels que les myxobactéries ou certains microorganismes formant des biofilms, on trouve des cellules différenciées, bien que la différenciation soit moins prononcée que celle généralement observée dans les organismes multicellulaires.

Les organismes multicellulaires doivent faire face au problème de la régénération de l'organisme entier à partir de cellules germinales, objet d'étude par la biologie du développement. L'organisation spatiale des cellules différenciées dans leur ensemble est étudiée par anatomie.

Les organismes multicellulaires peuvent souffrir d'un cancer lorsque la régulation de la croissance cellulaire échoue dans le cadre d'un développement normal. Les exemples d'organismes multicellulaires sont très variés et peuvent aller d'un champignon à un arbre ou à un animal.

Caractéristiques

Les organismes pluricellulaires sont caractérisés par :

• adhésion cellulaire et communication cellulaire : cela inclut le développement de molécules d'adhésion (sélectines, intégrines, cadhérines), de jonctions (adhérentes, étroites, gap), de molécules de communication (hormones, récepteurs), entre autres.
• coopération et spécialisation cellulaire : y compris la division des fonctions biochimiques, la spécialisation des cellules pour le contact avec l'environnement et la séparation entre cellules somatiques et cellules germinales.
• Unité de sélection et d'adaptation partagée.
• réseaux complexes de facteurs de transcription : par exemple la duplication des gènes HOX, MADS ou Policomb.
• Dans certains cas, transition des formes simples aux formes complexes.

Mécanismes

La multicellularité-pluricellularité aurait pu évoluer de plusieurs manières :

• Un groupe de cellules a été ajouté dans une masse ressemblant à une limace appelée grex, qui a été déplacée comme une unité multicellulaire, comme le font les myxomycètes Myxomycota.
• La cellule primitive a subi une division incomplète du noyau de la cellule, générant une cellule à plusieurs noyaux ou syncytium. Ensuite, des membranes se sont formées autour de chaque noyau et l'espace était occupé par des organites. Cela a abouti à un groupe de cellules connectées dans un organisme, mécanisme observable chez les mouches drosophiles Drosophila.
• Les cellules filles ne se sont pas séparées après la division cellulaire, ce qui a entraîné une agglomération de cellules identiques dans un organisme, qui a ensuite développé des fonctions spécialisées. Ceci est observé dans les embryons de plantes, d'animaux et de cyanoflagellés coloniaux.

Origine et évolution

La multicellularité-pluricellularité a évolué indépendamment des dizaines de fois dans l'histoire de la Terre. Les principales lignées d'eucaryotes telles que les plantes, les animaux et les algues ont des origines indépendantes avec des ancêtres de plus de 1 000 millions d'années. Chez les myxomycètes, algues vertes et rouges, la multicellularité est apparue à plusieurs reprises dans le groupe.

Parce que les premiers organismes multicellulaires étaient simples et mous, sans os, sans coquille ni parties dures du corps, ils ne sont pas bien conservés dans les archives fossiles. Les Démosponges Demospongiae, qui peuvent avoir laissé une empreinte chimique sur les roches anciennes, constituent une exception.

Parmi les premiers fossiles d'organismes multicellulaires, on peut citer le controversé Grypania spiralis et les fossiles des ardoises noires de la formation paléoprotérozoïque "groupe francivillien B" au Gabon.

Jusqu'à récemment, la reconstruction phylogénétique reposait sur des similitudes anatomiques, notamment embryologiques. Ceci est inexact, car des organismes vivants multicellulaires, tels que les animaux et les plantes, se sont séparés de leurs ancêtres unicellulaires il y a plus de 500 millions d'années. Le passage du temps a permis à une évolution divergente et convergente d'accumuler des différences et des homoplasies entre les espèces éteintes modernes et ancestrales.

La phylogénétique moderne utilise des techniques sophistiquées d'analyse génétique (alloenzymes, ADN satellite et autres marqueurs moléculaires, par exemple) pour décrire les caractéristiques communes entre lignées distantes.

Il existe trois théories principales pour l'évolution de la multicellularité-pluricellularité : symbiotique (théorie de l'endosymbiose), cellulaire (théorie cellulaire) et coloniale.

Avantages

La multicellularité-pluricellularité confère certains avantages en fonction de l'environnement, par exemple :

• Protection contre la prédation.
• Augmentation des réserves stockées lorsque les nutriments sont limités.
• Expansion des possibilités d'alimentation.
• génération d'un environnement interne protégé par une couche externe de cellules.
• Coopération métabolique ou nouvelles opportunités des voies métaboliques.
• Améliorer la mobilité pour la dispersion ou la recherche de nourriture.
• Spécialisation fonctionnelle et division du travail.

Inversion de la multicellularité (pluricellularité)

De la même manière, des processus d'inversion de la multicellularité sont connus. Un exemple de ceci serait les myxozoaires, des organismes pluricellulaires, qui ont longtemps été classés par erreur comme protozoaires dans les sporozoos (avec le nom de Myxosporidia).

Néanmoins, quand on connaît les détails génétiques sur leur nature, il est actuellement postulé qu'ils proviendraient de l'évolution d'animaux multicellulaires, plus spécifiquement d'une sorte de cnidaire, ce qui aurait simplifié sa structure en tant qu'adaptation au parasitisme.

En rapport avec "pluricellulaire"

• acellulaire

  

  Un élément biologique acellulaire distingue une structure biologique dépourvue de cellules, ou d'appareil cellulaire.

• protéines d'organismes unicellulaires

  

  Les protéines d'organismes unicellulaires (MOB) sont constituées de cellules individuelles d'unicellulaires, telles que les levures et les microalgues.

• unicellulaire

  

  Un organisme unicellulaire est un organisme qui remplit toutes les fonctions vitales dans une cellule; il est généralement un micro-organisme tel que :...

• biologie cellulaire

  

  La biologie cellulaire est une discipline de la biologie qui traite des cellules sous tous leurs aspects.