Des scientifiques découvrent le rôle des systèmes musculaire et lacunaire dans l’extérieur des crustacés parasites

Des zoologistes de l’Université de Saint-Pétersbourg ont étudié les systèmes musculaires et lacunaires de l’extérieur des balanes rhizocéphales (Cirripedia : Rhizocephala), un groupe de crustacés parasites. Le papier est publié dans le Journal de Morphologie.

Les balanes rhizocéphales sont des crustacés parasites uniques qui habitent les mers du monde entier. Les femelles rhizocéphales parasitent d’autres crustacés. Lors de l’infestation, une petite masse de cellules est injectée dans l’hôte, qui se développe ensuite en extensions ressemblant à des racines appelées internes.

Le corps adulte d’un rhizocéphale est nouvellement formé et n’hérite d’aucun organe larvaire. Les radicelles internes, se développant à travers les tissus de l’hôte, peuvent pénétrer dans différentes parties du corps de l’hôte, y compris son système nerveux. Les rhizocéphales sont connus pour modifier la physiologie, la morphologie et le comportement de leurs hôtes, et provoquer également la castration parasitaire.

L’interne est un réseau d’extensions ressemblant à des racines qui pénètrent dans la cavité corporelle d’un crustacé hôte, permettant ainsi au parasite de prendre le contrôle de l’hôte.

Une fois l’interne développé, la femelle rhizocéphale forme un externe, un sac reproducteur situé à l’extérieur du corps de l’hôte. Les mâles rhizocéphales trouvent une femelle avec un externe formé et y implantent une minuscule capsule contenant leur masse cellulaire, le trichogon. Ainsi, ni les mâles ni les femelles des rhizocéphales adultes ne conservent de traits caractéristiques des crustacés libres.

Une fois qu’un mâle rhizocéphale a trouvé une femelle externe, la reproduction commence. Malgré le fait que les scientifiques du monde entier étudient ces animaux étonnants depuis un certain temps, la physiologie de l’extérieur est mal comprise.

L’externa est un organe reproducteur femelle en forme de sac de balanes parasites, positionné à l’extérieur du corps de l’hôte. L’extérieur contient une cavité du manteau, une chambre où les embryons en développement sont couvés.

« Nous souhaitions explorer comment les nutriments sont transportés vers l’externe, c’est-à-dire comment les nutriments de l’interne parviennent aux larves en développement. Auparavant, plusieurs auteurs ont décrit un système de lacunes dans l’externe, c’est-à-dire des cavités reliées aux tiges de l’interne. Les structures lacunaires n’ont cependant été décrites que sur des coupes histologiques », a déclaré Natalia Arbuzova, étudiante en maîtrise à l’Université de Saint-Pétersbourg.

« En d’autres termes, il était seulement clair que certaines cavités existaient ; pourtant, l’organisation spatiale de ces lacunes n’a pas été décrite. Nous avons donc décidé de visualiser et de décrire, d’une part, le système lacunaire de l’externe lui-même, et d’autre part, le système musculaire. système qui pourrait jouer le rôle d’un organe propulseur, aidant à transporter le fluide à travers le système lacunaire.

Les zoologistes ont utilisé la tomodensitométrie pour étudier l’organisation du système lacunaire chez les rhizocéphales parasites. Cette méthode permet de visualiser diverses structures à l’extérieur sans l’endommager. La reconstruction de l’organisation spatiale des différentes structures de l’extérieur, y compris son système lacunaire, à l’aide de la méthode de tomographie est beaucoup plus facile et visuellement plus claire qu’en utilisant les méthodes histologiques standards.

En outre, les chercheurs ont utilisé la microscopie confocale à balayage laser pour étudier le système musculaire. Cette technique permet une imagerie haute résolution du système musculaire. Les structures d’intérêt peuvent être étiquetées à l’aide de marqueurs fluorescents, tandis que tout le reste de la photographie restera sur fond noir et n’interférera pas avec la perception. De plus, la technique permet également d’obtenir des reconstructions de structures tridimensionnelles au sein d’un objet d’intérêt.

Les études utilisant la microscopie confocale ont été réalisées au Centre de ressources pour la microscopie et la microanalyse du parc de recherche universitaire de Saint-Pétersbourg.

« Nous suggérons que lorsque les muscles circulaires se contractent, l’externe du rhizocéphale se contracte, la lumière des lacunes se rétrécit et le liquide des lacunes est éjecté dans l’interne. Lorsque les muscles circulaires se détendent, l’externe du rhizocéphale se dilate et les lacunes se dilatent également,  » a expliqué Natalia Arbuzova.

« Puis, après avoir été mélangé à l’interne, le liquide est pompé dans les lacunes de l’externe. Nous avons également décrit les muscles circulaires à la base de l’externe et dans les tiges reliant l’externe à l’interne. Apparemment, les muscles circulaires peut fermer la lumière de la tige et restreindre l’écoulement du liquide soit à l’intérieur de l’extérieur, soit de l’intérieur vers l’extérieur afin de laisser le temps de mélanger le liquide dans l’intérieur.