Rubrique : VivantAuteur : vonvonNiveau : Débutant
Les coraux mous : ce sont des Alcyonacea (sous-classe des Octocorallaires, classe des Anthozoaires, embranchement des Cnidaires).
Photo : coupe du polype d'un octocorallaire
La circulation de l'eau :
La circulation de l’eau au sein des colonies coralliennes joue un rôle fondamental dans le métabolisme du corail : elle facilite la nutrition, permet les échanges gazeux et favorise les échanges de matière avec le milieu extérieur.
La circulation de l’eau chez les
Octocoralliaires est assurée grâce aux
cils, ces derniers sont situés à l’extrémité ventrale du
pharynx (chaque
polype possède un
pharynx) et forment une gouttière. Cette gouttière bordée de
cellules ciliées est destinée à assurer la circulation de l’eau dans la
cavité gastrique et pourrait participer à l’ingestion de particules alimentaires. Les
cils provoquent des mouvements à l’origine d’un déplacement d’eau appelé « courant ciliaire ».
Il existe deux courants ciliaires opposés plus ou moins puissants. On a d’un côté un courant inhalant provenant du
siphonoglyphe, sillon situé sur le
tube pharyngien ectodermique (
stomodeum) de chaque
polype permettant la communication entre la
bouche et la
cavité gastrique, et d’un autre, un courant exhalant naissant dans les
filaments mésentériques dorsaux. Leur action conjuguée assure l’arrivée et l’expulsion d’une grande quantité d’eau dans les
polypes tout en permettant aux particules nutritives de pénétrer et de ressortir de l’orifice buccal.
La nutrition :
Le comportement alimentaire des coraux dépend de la présence ou non de
zooxanthelles dans leurs tissus. Ceux qui en sont dépourvus sont
hétérotrophes, ils doivent trouver de la nourriture pour assurer leur métabolisme. Les coraux qui possèdent des
zooxanthelles tirent profit de la photosynthèse de ces dernières, on dit qu’ils sont
autotrophes. Pour la plupart des coraux mous rencontrés en aquariophilie ils sont
mixotrophe, ils profitent à la fois des proies qu’ils capturent que de leur symbiose avec les algues.
La nutrition est assurée pour la presque totalité des espèces par de petits organismes planctoniques, cependant certains
Octocoralliaires peuvent absorber nutriments et minéraux contenus dans l’eau ainsi que du mucus porteur de bactéries et de matières organiques.
Chez les coraux mous, la majeure partie du
plancton absorbé est constituée par le
phytoplancton (représenté par de nombreuses espèces d’algues comme les
Diatomées et les
Dinoflagellés). Concernant le
zooplancton (plancton animal représenté par de petits crustacés et leurs larves ainsi que par les larves de mollusques, d’annélides et de poissons), les coraux mous ont une prédilection pour le
plancton peu actif et présentent une incapacité à piéger des proies plus mobiles ; cela est très probablement dû à un manque d’efficacité des
cnidoblastes (
Sprung et Delbeeck, 1999).
La capture est assurée par le courant inhalant du
siphonoglyphe et par l’extrémité des
tentacules qui entraînent et immobilisent les proies par décharge de
nématocystes par les
cnidoblastes (appareil venimeux représenté par une cellule sécrétrice et sensorielle, voir aussi cet article :
agression-du-corail).
La proie est rapidement triée par le
polype : elle est rejetée ou rapidement acceptée traversant alors le
pharynx en quelques minutes.
Les aliments subissent à ce niveau une première digestion extra-cellulaire grâce à la sécrétion glandulaire de
protéases par des cellules spéciales : les
cellules caliciformes.
La digestion se poursuit au niveau des
filaments mésentériques ventraux et latéraux qui possèdent eux aussi un grand nombre de ces cellules.
Il existe une relation entre l’apparition et la croissance du nombre des
zooxanthelles, d’une part, et la régression progressive des
filaments mésentériques ventraux et latéraux, d’autre part (
Pratt, 1905 ; d’après Grasse et al, 1987). Par exemple chez
Lobophytum sp, les
filaments mésentériques contiennent un grand nombre de cellules glandulaires et seulement quelques
zooxanthelles ; chez
Sarcophyton sp les
filaments mésentériques sont plus petits, les cellules glandulaires moins nombreuses et les
zooxanthelles plus abondantes ; chez
Silunaria sp les
filaments mésentériques sont très petits voir absents, les cellules glandulaires très rares et les
zooxanthelles très nombreuses.
Décharge d'un nématocyste :
Importance des zooxanthelles :
Les zooxanthelles sont des algues unicellulaires appelées Dinoflagellés appartenant au genre Symbiodinium, à ce jour plus de 80 espèces différentes ont été identifiées et elles ne sont présentes que chez les coraux hermatypiques. Elles présentent un corps ellipsoïdaux ou sphériques de 7 à 14 µm de diamètre et de couleur brune. Les zooxanthelles possèdent un cytoplasme renfermant des vacuoles qui contiennent des réserves (surtout des lipides), des granules pigmentaires et des cristaux d’oxalate de calcium. Elles sont constituées par un grand corps d’assimilation (vacuole propre aux dinoflagellés symbiotiques), de nombreux chloroplastes situés à la périphérie, un pyrénoïde pédicellé relié à la face interne du chloroplaste par un court pédoncule (il contient la ribulose, enzyme responsable de la photosynthèse) et enfin le noyau.
Photo : zooxanthelles
Les zooxanthelles sont localisées au niveau de l’endoderme en position intracellulaire à raison d’une cellule végétale par cellule animale, cependant on a isolé chez certains coraux plusieurs zooxanthelles dans une seule cellule. Elles sont contenues dans une vésicule délimitée par une membrane de la cellule animale : la vésicule périsymbiotique. Elles sont plus abondantes au niveau des parties superficielles de l’animal : disque oral, cœnosarque et tentacules.
Selon les auteurs il y aurait entre 1.000.000 et 5.000.000 algues par cm2.
La densité des zooxanthelles et leur répartition dans les tissus sont variables, chez les colonies branchues elles sont moins abondantes vers l’extrémité des rameaux et chez les colonies lamellaires, ce sont les parties supérieures qui renferment le plus de zooxanthelles, les polypes en expansion le jour renferment d’avantage de zooxanthelles, notamment au niveau des tentacules. Cependant la lumière semble être le facteur le plus important, plus la colonie est soumise à l’intensité des radiations et de la proportion en UV plus la densité en zooxanthelles diminue (Stimson, 1997). Pour terminer, le nombre de symbiotes dépend également des besoins nutritifs et du métabolisme du polype, moins il est actif pour capturer des proies plus la densité en zooxanthelles est importante (Grasse et al, 1987).
Il existe différents pigments photosynthétiques :
- Chlorophylle a
- Chlorophylle b (rare)
- Chlorophylle c
- Caroténoïdes
- Phycobilines
Les caroténoïdes et les phycobilines jouent un rôle fondamental en permettant d’élargir le spectre des longueurs d’onde utilisables (Lesage et al, 2005).
La présence de plusieurs pigments différents permet aux zooxanthelles de s’adapter aux différentes conditions d’éclairement, aussi bien en terme de quantité que de qualité. Cela permet d’optimiser la captation d’énergie lumineuse quelle que soit la profondeur des colonies et les variations d’ensoleillement.
Tous ces pigments présentent un pic d’absorption maximale situé entre 408 et 705 nm, c’est à dire dans la bande bleue du spectre visible (Sprung et Delbeeck, 1996).Grâce aux pigments qu’elles renferment, les zooxanthelles pratiquent la photosynthèse.
Les zooxanthelles utilisent l’énergie lumineuse pour réaliser la photosynthèse. Elle se déroule en deux phases : la première est appelée phase claire et correspond à la transformation de l’énergie solaire en énergie chimique, la seconde est nommée phase obscure (car ne nécessitant pas de lumière) et permet de transformer le CO2 en glucide grâce à l’énergie produite lors de la première phase.
Le taux de photosynthèse dépend de l’intensité lumineuse, il croit avec cette dernière jusqu’à une valeur maximum au delà de laquelle il n’augmente pas et peut même diminuer (photoinhibition) (Schmitz et Kremer, 1977 ; d’après Grasse et al, 1987).
Les zooxanthelles consomment du gaz carbonique et synthétisent au contact du tissu corallien différents produits qui sont pour l’essentiel : du glycérol, du glucose, des acides aminés (essentiellement de l’alanine), et quelques autres acides organiques.
La symbiose est une association qui dure pendant au moins une partie du cycle biologique, entre deux ou plusieurs organismes spécifiquement distincts. Cette association conduit à la formation d’une nouvelle entité biologique : le symbiocosme.
On appel le plus grand des partenaires, l’hôte, et le plus petit, le symbiote.
Sur le plan physiologique, elle permet généralement une meilleure adaptation au milieu ; sur le plan génétique, elle peut être un moyen sophistiqué d’acquérir de nouveaux gènes par transfert latéral.
Concernant la symbiose
corail/zooxanthelle, on parle d’
endosymbiose car l’algue vit incluse dans une
vésicule en position intracellulaire.
Lors de la reproduction asexuée, les
zooxanthelles sont transmises via les tissus de la colonie mère.
Lors de la reproduction sexuée, les
zooxanthelles sont ingérées en pleine eau par les stades larvaires.
Par leur activité photosynthétique les
zooxanthelles libèrent de l’
oxygène qui est utilisé par le tissu animal, ils jouent donc un rôle important dans le métabolisme du corail.
Le corail utilise certaines molécules produites par les
zooxanthelles pour réaliser son métabolisme.
Les molécules organiques fabriquées par les
zooxanthelles passent à travers la membrane de l’algue, qui leur est perméable, pour rejoindre le
cytoplasme des cellules du
polype. Des études ont permis d’identifier le passage à travers la membrane de
glycogène et de
lipides sous forme de granules (
Patton et al, 1977 ; d’après Grasse et al, 1987).
Les
zooxanthelles fabriqueraient aussi des
vitamines et des
hormones utilisées par le
polype (
Crossland et Barnes, 1977 ; d’après Grasse et al, 1987).
Elles jouent également un rôle dans la fabrication de l’ADN du
polype à partir de la
thymidine.
Les
zooxanthelles peuvent fournir jusqu’à 98% des produits de leur photosynthèse à leur hôte. Elles permettent aussi l’élimination des
déchets azotés et phosphorés du corail.
Photo : cytoplasme
En contrepartie, le métabolisme du
polype produit des déchets qui sont utilisés en partie par les
zooxanthelles.
Les produits qui transitent du polype vers les
zooxanthelles sont les suivants :
- le
gaz carbonique - les
composés phosphorés : les algues symbiotiques utilisent le
phosphate produit par le
polype afin de réaliser leur métabolisme protidique.
- les
composés azotés - l’
acétate : c’est un produit du catabolisme de la cellule animale qui, à l’intérieur des
zooxanthelles, est activé puis converti en
acides gras dans les
chloroplastes (
Benson, 1984 ; d’après Sprung et Delbeeck, 1996).
Il faut également noter que le corail fournit une protection, au sein de ses cellules, aux
zooxanthelles ; il leur permet ainsi d’éviter la prédation et de lutter contre l’action des sédiments.
Photo : chloroplaste
Bibliographie et origine des textes : Thèse Vétérinaire sur la physiopathologie des coraux (mai 2007, Julien Vimal)
NDLR : Chapeau bas l'artiste.
Liens :http://nanozine.blogspot.com/2006/08/coraux-et-photosynthse-vus-sous-un.htmlhttp://aquariocatss.free.fr/aquariophilie/Recifal-marin/Zooxanthelles.htmlwww.vet-lyon.fr/bib/fondoc/th_sout/dl.php?file=2007lyon025.pdfhttp://nanozine.blogspot.com/2006/10/agression-du-corail-ou-comment-le.htmlhttp://vieoceane.free.fr/paf/ficheb3.html
Les articles
