Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre à décrire les caractéristiques des organismes qui appartiennent au règne des monères, rappeler les divisions du règne des monères en Eubacteria et en Archaea, et appliquer les connaissances sur ces règnes pour classer correctement les organismes donnés.
Il existe Terre une grande variété d’organismes vivants. Jusqu’en 2018, environ 1,8 million d’espèces ont été formellement identifiées, mais les scientifiques estiment qu’il reste encore beaucoup d’espèces à découvrir. Certaines estimations du nombre d’espèces qui peuplent actuellement la Terre atteignent même le trillion !
Définition : Espèces
Une espèce est un groupe d’organismes similaires qui peuvent se reproduire ensemble pour créer une progéniture fertile.
Pour essayer d’organiser ces espèces et pour mieux les comprendre, les scientifiques les classent en groupes. Un exemple de l’un de ces groupes est un règne. En 1969, un scientifique du nom de Robert Whittaker proposa le système de classification en 5 règnes, décrit dans la figure 1.
Le règne des monères est un large groupe taxinomique qui contient de nombreuses espèces différentes. Les organismes qui appartiennent au règne des monères présenteront tous des caractéristiques communes.
Les organismes qui appartiennent au règne des monères sont unicellulaires, ils sont donc constitués d’une seule cellule. E. coli est un exemple d’organisme appartenant au règne des monères ; une image (microphotographie) d’E. coli observée au microscope électronique est présentée ci-dessous.
Ces organismes unicellulaires sont entourés d’une paroi cellulaire qui assure leur structure et leur maintien. Les cellules d’autres organismes, tels que les plantes et les champignons, ont également des parois cellulaires. Cependant, contrairement aux plantes, les parois cellulaires des organismes du règne des monères ne contiennent pas de cellulose, et contrairement aux champignons, elles ne contiennent pas de chitine.
Une différence flagrante entre les organismes eucaryotes (tels que les animaux, les plantes et les champignons), et les organismes qui appartiennent au règne des monères, est que ces derniers n’ont pas de membrane nucléaire. Au lieu de cela, leur matériel génétique se trouvera sous la forme de chromosome circulaire ou plasmides qui sont contenus dans le cytoplasme de la cellule. Les organismes du règne des monères sont des procaryotes, où caryotedésigne le noyau et pro- signifie « avant ». Par contre, eu chez les eucaryotes signifie « vrai ». Elles peuvent aussi toutes se reproduire par fission binaire, un processus asexué de la division d’une seule cellule mère en plusieurs cellules filles.
Exemple 1: Rappel des caractéristiques du règne des monères
Laquelle des propositions suivantes est une caractéristique d’un organisme appartenant au règne des monères ?
- La plupart de ces organismes sont grands et multicellulaires.
- Les cellules de ces organismes ont une paroi cellulaire en cellulose.
- Ces organismes ne se reproduisent que de façon sexuée.
- Les cellules de ces organismes ne contiennent pas de membrane nucléaire.
Réponse
La classification repose sur l’organisation en groupes distincts des organismes qui présentent des caractéristiques similaires, ou qui sont étroitement liés sur le plan évolutif. Les organismes qui appartiennent au règne des monères présenteront tous des caractéristiques communes. Le règne des monères englobe des organismes connus sous le nom de procaryotes. Ces organismes sont unicellulaires, et la cellule qui les compose ne contient pas de membrane nucléaire. Les cellules ont une paroi cellulaire qui diffère de celle des eucaryotes car elles ne contiennent pas de cellulose ni de chitine. Les organismes appartenant au règne des monères se reproduisent par fission binaire, qui est un mode de reproduction asexuée puisqu’elle ne nécessite pas l’échange de matériel génétique avec un autre organisme.
Par conséquent, la seule bonne réponse parmi ces choix est que les cellules de ces organismes ne contiennent pas de membrane nucléaire.
Tous les organismes vivants ont besoin d’une certaine forme d’alimentation pour rester en vie, qu’il s’agisse de grands organismes multicellulaires comme les humains ou de petits organismes relativement simples comme ceux qui appartiennent au règne des monères. Dans tous les règnes du vivant, il existe deux modes de nutrition principales : hétérotrophe et autotrophe.
Définition : Autotrophe
Un organisme autotrophe est capable de synthétiser ses propres nutriments à partir de matières inorganiques.
Définition : Hétérotrophe
Un organisme hétérotrophe obtient ses nutriments en consommant d’autres organismes ou matière organique.
Les organismes qui appartiennent au règne des monères peuvent être soit autotrophes et fabriquer leurs propres nutriments par chimiosynthèse ou photosynthèse, ou soit hétérotrophes et consommer de la matière organique comme source de nutriments.
Depuis sa première création, le règne des monères peut à présent être classé en deux sous-divisions. Il s’agit des Eubacteria et des Archaea. Regardons les similitudes et les différences entre ces deux groupes, présentées sur la figure 2.
Comme on peut le voir sur le diagramme de Venn, les deux règnes partagent certaines caractéristiques. Ils sont tous les deux constitués d’organismes unicellulaires, et ces organismes ne contiennent pas de membrane nucléaire et se reproduisent par fission binaire. Toutefois, il existe également des différences notables.
L’une de ces différences est le lieu où se trouvent ces organismes. Les Eubactéries sont présentes dans presque tous les environnements de la Terre, allant des écosystèmes marins aux forêts, et même jusque dans le corps humain ! Les Archées sont également présentes dans de nombreux environnements, mais elles peuvent surtout survivre et prospérer dans des environnements très extrêmes. Ces environnements incluent les sources chaudes d’origine volcanique qui peuvent atteindre des températures de plus de ou des plans d’eau très concentrés en sel.
Les Archées et les Eubactéries diffèrent également par leurs constituants cellulaires. La paroi cellulaire des organismes qui font partie du règne Eubacteria est principalement composée de peptidoglycane, tandis que celle des organismes qui appartiennent aux Archées n’en a pas. Bien que le matériel génétique des organismes appartenant à ces deux règnes soit contenu dans un chromosome circulaire ou plasmides, la composition de leurs gènes sera différente. Les gènes codant pour les protéines chez les procaryotes ne contiennent normalement pas d'intron (sections non codantes des gènes). Cependant, certains gènes codant pour des protéines d'archaebactéries possèdent des introns.
Exemple 2: Classement des organismes en Archaea ou en Eubacteria
Un organisme unicellulaire a été découvert. L’organisme est adapté pour survivre dans des sources d’eau chaudes à très haute température et à des niveaux de pH bas. Parmi les Archaea et les Eubacteria, à quel règne cet organisme est-il le plus susceptible d’appartenir ?
Réponse
Bien que les Eubactéries et les Archées font partie du groupe taxinomique plus large du règne des monères, il existe quelques différences entre les caractéristiques des organismes qui appartiennent aux deux groupes. Si nous regardons les milieux qu’ils occuppent généralement, nous verrons que les organismes appartenant au règne des Eubactéries vivent presque partout, dans la plupart des environnements, et aussi à l’intérieur ou à la surface des corps d’autres organismes. En tant qu’êtres humains, nous avons des centaines d’espèces d’Eubactéries qui vivent dans notre système digestif, sans lesquelles nous ne pourrions survivre. Cependant, les Archées sont souvent retrouvées dans des environnements très extrêmes. Les thermophiles sont des Archées capables de survivre à des températures de plus de , et que l’on trouve par exemple souvent dans des sources d’eau chaudes d’origine volcanique.
Par conséquent, nous pouvons conclure que l’organisme décrit dans cette question appartiendra très probablement au règne des Archées.
Exemple 3: Décrire la différence entre les composants cellulaires des Archées et des Eubactéries
Lequel des énoncés suivants décrit correctement la différence entre les parois cellulaires des Archées et des Eubactéries ?
- Les Eubactéries ont des parois cellulaires constituées de peptidoglycane, qui n’est pas présent dans les parois cellulaires des Archées.
- Les Archées ont des parois cellulaires composées de peptidoglycane, qui n’est pas présent dans les parois cellulaires des Eubactéries.
Réponse
Les Eubacteria et les Archaea sont des sous-divisions du règne des monères. Les organismes appartenant au règne des monères sont caractérisés par leur nature procaryote (cela signifie qu’ils n’ont pas de membrane nucléaire), leur nature unicellulaire et par leur paroi entourant la cellule.
Toutefois, il existe quelques différences fondamentales entre les Archées et les Eubactéries qui peuvent nous aider à les distinguer. Les Archées auront des introns, des sections d’ADN non codantes, dans leur génome. Les Eubactéries n’ont généralement pas ces introns. Les Eubactéries, ou vraies bactéries, ont des parois cellulaires composées en grande partie de polymères de peptidoglycane. Les Archées, en revanche, ont des parois cellulaires qui ne contiennent pas de peptidoglycane mais qui sont formées par la liaison d’autres polymères.
En conclusion, la proposition qui décrit correctement la différence entre les parois cellulaires de ces deux groupes est A : les Eubactéries ont des parois cellulaires composées de peptidoglycane, qui n’est pas présent dans les parois cellulaires des Archées.
Résumons ce que nous avons appris sur les organismes qui appartiennent au règne des monères.
Points clés
- Les organismes appartenant au règne des monères partagent des caractéristiques communes, y compris le fait d’être unicellulaire, d’avoir une paroi cellulaire, et de ne pas posséder de membrane nucléaire.
- Le règne des monères peut être divisé en Eubacteria et en Archaea.
- Les organismes qui appartiennent aux règnes Eubacteria et Archaea présentent des différences quant à leurs caractéristiques et aux milieux qu’elles occupent.
