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PORTRAIT DE PREDATEUR: LA PHYSALIE

PORTRAIT DE PREDATEUR : LA PHYSALIE

Physalie Madère

Physalie flottant au large de Madère

La physalie (Physalia physalis) encore appelée galère portugaise est en réalité une colonie constituée d’une multitude d’individus.

Les hydraires sont regroupés pour former un individu « d’ordre supérieur » où chaque individu possède un rôle précis, nourriture, défense, reproduction ou sustentation. Un grand flotteur remplit de gaz maintient l’animal à la surface de l’eau à la merci des vents et des courants.

Les tentacules urticants peuvent traîner sur plus de 10 mètres sous le flotteur. La physalie a un pouvoir très urticant peut être dangereuse pour les baigneurs. C’est en étudiant cette méduse que Richet et Portier découvrirent l’anaphyllaxie en 1901.

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En 1913, le prix Nobel de médecine a été attribué à Charles Richet (1850-1935) pour la découverte, en 1902, de l’anaphylaxie.

C’est lors d’une croisière scientifique sur le bateau d’Albert 1er de Monaco, La Princesse Alice,  que Paul Portier (1866-1962) et le zoologiste et Charles Richet (1850-1935), professeur de physiologie à la faculté de médecine découvrent « l’anaphylaxie ».

Voyageant au large des iles du Cap vert, ils étudient  la toxicité des filaments pêcheurs des physalies, des méduses flottantes fréquentes le long de ces côtes. Ils découvrirent la présence dans les filaments d’une hypnotoxine qui agissaient sur le système nerveux central des proies venues à leur contact.

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Physalie échouée sur une plage du Costa Rica

A cette époque (1902), la vaccination avec l’injection de micro-organismes inactifs ou affaiblis,  était connue pour protéger de certaines infections en renforçant l’immunité (la phylaxie). Les expériences donnant lieu à l’injection d’un venin en quantité très faible auraient dû donner, selon les chercheurs, un effet de protection contre ce venin. Mais, surprise, c’est le contraire qui arriva.

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Physalie échouée parme les galets, Guadeloupe

La plupart des expériences furent pratiquées sur des chiens. La première injection  était nommée « préparante ». La deuxième déclenchante provoquait la mort des chiens si elle était donné plus de deux semaines après la première et ne provoquait rien si elle était donnée dans un délai de quelques jours.

Les animaux qui étaient « vaccinés » mourraient alors qu’ils recevaient des doses qu’ils auraient dû supporter. En réalité, il s’agissait d’une réaction allergique violente appelée par P.Portier « anaphylaxie » et l’animal au lieu d’être immunisé était sensibilisé. La réaction allergique est liée à la libération de médiateurs chimiques en particulier l’histamine

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Physalie échouée sur une plage du Costa Rica

  Lien avec le blog très intéressant de l’Association Amicale des Anciens Internes des Hopitaux et Hospices Civils de Paris

LES CONES VENIMEUX

LES CONES VENIMEUX

Les cônes sont des gastéropodes qui possèdent de belles coquilles dont les collectionneurs sont friands. Cependant, ces coquillages vivants se nourrissent en tuant leurs proies à l’aide d’une arme redoutable, un harpon dont la flèche est remplie d’un venin très puissant.

Selon leur mode de nutrition, les cônes sont plus ou moins dangereux pour l’homme.

Conus miles Nosy Bé copie

Cône soldat (Conus miles) 

La nutrition des cônes

Les cônes sont classés selon trois catégorie : les vermivores, les piscivores et les malacophages.

Les cônes vermivores se nourrissent de vers annélides polychètes (vers pourvus de soies). Ils ont besoin de peu de venin pour tuer leur proie qui sont relativement petites. Ils possèdent une ouverture étroite. Ils constituent 65 % des espèces de cônes. On y trouve Conus betulinus, Conus imperialis, Conus lividus, Conus striatellus

Les cônes piscivores se nourrissent de poissons. Ces poissons, très mobiles par rapport aux cônes peu mobiles et posés sur le fond ont donc besoin d’être immobilisés rapidement. Le venin des cônes piscivores est donc rapide et puissant. On y trouve des cônes dangereux pour l’homme et certains ont une piqûre mortelle. L’ouverture de la coquille est élargie, permettant aux poissons partiellement digérés de rentrer par cette ouverture.Ils constituent 20 % des cônes. Conus geographus (espèce mortelle), Conus consors, Conus magus, Conus ermineus

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  Cône géographe (Conus geographus) un cône piscivore

Les cônes malacophages se nourrissent de mollusques y compris de cônes. Et oui, des cônes peuvent se dévorer entre eux. On y trouve aussi des cônes dangereux et mortels. Conus textile (espèce mortelle), Conus gloriamaris, Conus marmoreus

L’appareil venimeux

L’appareil venimeux des cônes se compose d’une glande volumineuse, la glande de Leiblin. Cette glande sert de pompe pour l’expulsion du venin fabriqué dans le conduit, canal glandulaire où s’élabore le venin et qui relie la glande à l’extrémité buccale. 

La radula est contenue dans une gaine à deux branches disposée en L avec dans chaque branche des dents mesurant entre 5 et 10 mm et se terminant à leur pointe par un harpon. Le cône engage une dent dans la trompe lorsqu’il chasse. Elle se projette en avant à une vitesse fulgurante et injecte le venin dans la proie. 

Conus miliaris Nosy Bé (10) copie

Conus miliaris

 

La composition des venins et les applications thérapeutiques 

Les venins de cônes sont composés de toxines, polypeptides, c’est-à-dire de longues chaines d’acides aminés. La séquence de ces acides aminés peut être déterminée par des laboratoires spécialisés. Les chercheurs ont déterminé des séquences communes d’acides aminés en relation avec la toxicité des venins. La structure spatiale de ces molécules est déterminée entre autre par des ponts disulfures entre les acides aminés soufrés comme la cystéine. Cette structure spatiale est très importante car elle détermine les possibilités des toxines d’entrer dans les cellules.

Les venins de cônes sont thermostables. La chaleur ne les détruit donc pas contrairement aux venins des méduses par exemple. Les toxines de cônes ou conotoxines agissent au niveau de la jonction neuromusculaire donc entre le nerf et le muscle. L’arrêt de la transmission nerveuse à se niveau se traduit par une paralysie. 

Conus ebraeus Nosy Bé copie

Conus ebraeus, uncône vermivore

Les conotoxines agissent aussi sur les cellules en bloquant certains canaux qui permettent les équilibres ioniques entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Les ions concernés sont le sodium, Na et le calcium, Ca.  Elles sont d’une grande diversité et représentent une source d’outils remarquables dans le domaine des neurosciences.Elles constituent ainsi des outils pharmacologiques particulièrement recherchés à la fois pour identifier et étudier certaines fonctions du système nerveux. 

De même, elles permettent de caractériser de nouveaux types de récepteurs ou de canaux ioniques. 

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Cône marbré (Conus marmoreus)

Certaines de ces toxines font l’objet d’études pour des traitements analgésiques (soulagement de la douleur), d’épilepsies ou la récupération de nerfs endommagés.  Une fois que la séquence des acides aminés est connue, la toxine peut être synthétisée. De faibles variations d’acides aminés peuvent donner des effets thérapeutiques recherchés. 

Une des toxines de C. malus (ω conotoxine) a permis par exemple la synthèse du Prialt®, utilisé pour le traitement de douleurs intenses chroniques. Elle est 2000 fois plus active que la morphine et sans les effets de dépendance physique. 

Une des toxines de C. victoria (l’αlpha conotoxine) modifiée dans sa structure a permis la synthèse d’un médicament utilisé dans le traitement des douleurs neuropathiques 100 fois plus actif que la gabapentine. 

 

LES FORAMINIFERES

LES FORAMINIFÈRES

Les foraminifères sont des animaux constitués d’une seule cellule, des Protozoaires.

L’observation des sables fossiles et leur datation nous indique qu’ils sont apparus au Cambrien inférieur, il y a 540 millions d’années. On  retrouve leurs coquilles microscopiques au fond des océans et sur le sable des plages, en particulier au niveau des laisses de mer. Bonne récolte !

Leur enveloppe s’appelle « le test » comme chez les oursins qui sont cependant des animaux bien éloignés aussi bien dans la classification que dans l’évolution. Ils possèdent une ou plusieurs loges et souvent de nombreux trous ou « foramen » d’où leur nom de foraminifères. Leur taille varie de 40 µm à 1 mm mais certaines espèces sont nettement plus grandes comme les nummulites, petits fossiles calcaires circulaires qui font communément 1 cm à 1.5 cm de diamètre. L’étude des tests permet la reconnaissance des espèces.

Le test de certaines espèces peut atteindre 8 cm de diamètre comme dans les pierres à liards.

LES FORAMINIFERES dans BIOLOGIE MARINE ns-nummulites

Ces animaux se peuvent être soit  benthiques et vivent sur le fond des mers, soit pélagiques et constituent environ 10 % du plancton. Ils se nourrissent de bactéries, d’algues, de larves de mollusques, de crustacés ou de déchets variés. Leur squelette est soit organique, soit composé  de grains de sable agglomérés, soit composé de fines couches calcaires. Tout comme les mollusques et les coraux ou madrépores, ces individus stockent le calcaire ou carbonate de calcium. Ce carbonate de calcium se constitue grâce à la présence dans l’eau de mer de calcium et de gaz carbonique dissous.

Le CO2 dissous est proportionnel au CO2 présent dans l’air. Ainsi, en constituant leur squelette calcaire, les foraminifères participent à la diminution du taux de CO2 de l’air par la loi d’équilibre de dissolution des gaz .

Merci les foraminifères !!!

Nous connaissons mieux les Foraminifères grâce à Alcide d’Orbigny (1802-1857) qui y consacra la plus grande partie de sa vie et qui découvrit et décrivit plus de 1500 espèces alors nouvelles pour la science. Pourtant, ces organismes étaient connus depuis l’Antiquité mais ils étaient classés parmi les Céphalopodes comme les nautiles et les ammonites. Il faut dire que la forme globale de la coquille et les nombreuses loges rappellent ces mollusques.

Selon l’IFREMER, on estime à 38000 le nombre d’espèces fossiles de foraminifères et entre 10000 et 20000, le nombre d’espèces existantes actuellement.

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C’est Félix Dujardin (1801-1860) qui découvrit que ces animaux étaient unicellulaires. Les Foraminifères se retrouvent dans les eaux douces et dans les mers de toutes les profondeurs, des marais aux grandes plaines abyssales. Ces animaux sont très réactifs aux variations de l’environnement et possèdent une très grande variabilité (taille et nombre des loges, par exemple). Leur cycle de vie est très court (entre 1 et 3 mois en moyenne).

Leur très grande fécondité, leur cycle de vie court ajouté aux modifications de l’environnement font de ces animaux microscopiques des bio-indicateurs de la qualité de l’environnement. La biomasse importante qu’ils engendrent leur prodigue un rôle très important dans les écosystèmes.

De même, ce sont des indicateurs biostratigraphiques et paléontologiques utilisés en géologie pour la datation des roches sédimentaires. L’analyse des populations fossiles permet de reconstituer de manière fiable et précise les conditions de milieux et de climat dans lesquelles ils ont grandit. Ainsi les foraminifères donnent aux scientifiques des indications très précises pour connaitre le climat des 140 derniers milliers d’années.

Les test de foraminifères s’accumulent par endroit sur plusieurs mètres voire plusieurs milliers de mètres.

Tout savoir…L’étude de la composition chimique des tests a montré que l’équilibre des isotopes stables de l’oxygène 160 et 180 étaient différents selon la température de l’eau où elles étaient constituées (Emiliani, 1855). Cela a permis de donner aux climatologues des informations très précises sur la température et la salinité de l’eau dans laquelle ces foraminifères vivaient.

Ces animaux la plupart du temps méconnus du grand public participent cependant aux grandes constructions de notre monde.

Les principaux foraminifères

Parmi les principaux foraminifères, on trouve les globigérines, les milioles, les fusulines, les nummulites. Les globigérines possèdent un test globuleux comme si plusieurs sphères étaient agglomérées.

ns-globigerines-300x111 globigérines

Toutes les photos de cet articles sont prises avec un reflex et un microscope optique x 40. Les milioles ont une forme qui rappelle les porcelaines (gastéropodes). Elles possèdent plusieurs loges , biloculine, triloculine, quinqueloculine…

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Je vous invite au voyage au gré des sable que j’ai récolté soit sur les plages soit en plongée et à leur observation au microscope. Il va sans dire que ces tableaux de foraminifères ne sortent pas directement de l’observation au microscope mais que c’est l’objet d’un travail de patience d’observation microscopique, de photographie puis de détourage avec un logiciel approprié et enfin de transfert sur un « tableau ».

Commençons par des sables de la région parisienne, Villiers St Frédéric. Ces sables sont connus pour les coquillages et coraux qui datent du lutécien, période géologique de l’ère tertiaire, il y a environ 45 millions d’années. A cette époque, le bassin parisien baignait dans une lagune peu profonde sous un climat tropical.

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Sur ce tableau, il n’y a pas que des foraminifères mais tout ce que j’ai trouvé de beau. Certains éléments qui ont une symétrie axiale appartiennent probablement aux Échinodermes (embranchement comprenant entre autres les oursins et les étoiles de mer). D’autres sont des  ammonoïdes, c’est à dire de la famille des ammonites et des nautiles, des Céphalopodes.

La Bretagne nous offre une grande variété de plages et de sables.Non loin d’Erquy en Bretagne Nord , il y a le magnifique site de St Jacut. Le sable gris ne laisse rien présager des beautés qu’il recèle…

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Ici, peu de foraminifères. Quelques Rosalina rouge et surtout, ces petits morceaux de verre effilés et très géométriques, des spicules d’éponges, c’est à dire des éléments du squelette des éponges qui leur confère  une certaine rigidité. Des chercheurs ont récemment découvert que ces spicules parfaitement géométriques sont utilisés par les éponges comme des fibres optiques afin de canaliser la lumière. En effet, les éponges vivent souvent dans des milieux faiblement éclairés, (richesse en plancton, profondeur…).

La lumière, c’est pour les cyanobactéries avec lesquelles elles vivent en symbiose. Alors les inventeurs de la fibre optique : l’homme il y a dix ans ? Non! les éponges, il y a 530 millions d’années !!!

Nous avons BEAUCOUP à apprendre de la nature ! Alors, observons là !

Plus au Sud et toujours en Bretagne, nous nous retrouvons sur l’île de Houat sur une grande plage calme, aux eaux turquoises, on se croirait sous les tropiques…et… Merveille!

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Tout en restant sur la côte atlantique, nous nous dirigeons vers le sud. Nous voici en Charente-Maritime dans le bassin de Marennes Oléron.

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Foraminifères, vertèbres de poissons, coquillages (1 mm environ)Toujours plus au Sud. Changeons de mer.

Nous voici en Méditerranée en Espagne à Llança en plongée. Ce sable est très  riche en foraminifères.

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Il y a aussi un morceau de test d’oursin, des micro coquillages, un morceau de bryozoaire… Et comme ce sable est riche en découverte, j’ai fait un deuxième tableau. Bon, il y a quelques uns qui se répètent…Pour la couleur, cela dépend beaucoup de la qualité de la lumière (naturelle ou artificielle). Le mieux, c’est le soleil…

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Là encore, foraminifères, microcoquillages et piquants d’oursins. Nous traversons le détroit de Gibraltar pour nous retrouver sur les côtes marocaines sur une plage à proximité de la petite ville de Oualidia. Cette plage est orientée plein Ouest et les vagues chargées de houle se brisent sur la plage. Les grains de sable sont roulés encore et encore. Ils sont très polis et brillant. Les foraminifères et les piquants d’oursin qui ont résisté aussi…

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Continuons vers le sud et arrêtons nous aux Canaries, à Lanzarote. Les plages sont nombreuses et variées, sable blanc, sable volcanique. Une belle plage au Nord de l’île accueille de nombreux surfeurs. Son sable est très particulier. Certains zones sont roses. En regardant ce sable au microscope, je n’ai pas trouvé… De sable. Rien de minéral, uniquement des coquilles ou test, bryozoaires, coquillages bivalves ou gastéropodes, foraminifères. Des organismes aussi fragiles sur la plage… Une arrivée très récente qui ne durera pas longtemps. Le soleil et le vent auront vite raison d’eux…

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Nous traversons l’Atlantique pour nous retrouver aux Antilles…

La Guadeloupe offre de nombreuses plages très différentes; entre le Sud de la grande terre et ses plages de sable blanc et la basse terre et le sable jaune de Deshaies ou noir de Malendure, il y a une grande variété. Ce sable a été récolté en plongée du côté de Malendure. On y retrouve de nombreux foraminifères des spicules d’éponges mais aussi des sclérites de gorgones, bâtonnets souvent irréguliers, nettement plus épais.

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Destination bien connue des plongeurs, voici la Mer Rouge. Du sable ramassé sur le fond, vers -12 m et très riche en foraminifères. Au fond de la mer,  les animaux qui y vivent et dont la coquille est fragile se retrouvent alors que sur la plage, les coquilles et tests minces sont brisés par les vagues ou roulées par le vent et détruites.

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Des sables de La Réunion nous montre d’autres foraminifères même si je n’en ai pas trouvé beaucoup. La petite pierre verte est très commune là bas. C’est de l’olivine, fréquente dans les roches volcaniques.

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Les voyages continuent…D’autres sables bientôt et d’autres vies dans les sables…

LES STATIONS DE NETTOYAGE

LES STATIONS DE NETTOYAGE

Des stations de nettoyage sous la mer ? Bonne idée pour nous qui polluons pourriez-vous penser ! Non, il ne s’agit pas de cela mais de nettoyage des poissons.

En effet la mer est un réservoir de vie avant tout mais terriblement riche en bactéries et autres virus…Alors les poissons qui peuvent se blesser, s’infecter, de faire mordre ont besoin de nettoyer leur plaies ou de rester propres pour survivre.

LES STATIONS DE NETTOYAGE dans BIOLOGIE MARINE blog-nettoyage-2-300x256

Pour cela, il y a des « professionnels », les nettoyeurs.

Petits poissons ou crevettes, ils sont présents dans toutes les mers du monde où il y a des poissons, question de survie pour les uns comme pour les autres. Ils sont dentistes, dermatos, chirurgiens, soignent les plaies et en même temps se nourrissent des parasites de leurs hôtes. 

Les plus connus sans de petits labres d’un bleu fluo rayé de noir dans toute leur longueur. Ils frétillent afin d’être vus et les poissons viennent de poster dans la station de nettoyage. Ils font alors du sur place et sont assez facile à approcher et à observer, voire à photographier.

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Certains poissons ont leurs habitués; ici les grands platax, là les mérous ou encore les gatrains…

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De nombreuses crevettes partagent cette activité avec les petits labres. Logées dans de petits trous de roche, elles agitent leurs longues antennes afin de se signaliser. Souvent, seules les antennes sont visibles car les crevettes restent cachées dans leur petite grotte. Nombreuses sont les espèces de crevettes à se nourrir ainsi. Ici, en Bretagne, ces crevettes partagent le logis avec un congre, lui nettoient les dents et profitent des reliefs de son repas.

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La plupart des crevettes nettoyeuses sont pourvues de petites pinces, c’est plus pratique pour retirer les parasites…

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Certains poissons papillons sont aussi nettoyeurs de certaines espèces comme ces Chaetodon qui nettoient les raies pastenagues et les requins pointes noires en Polynésie.

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RENCONTRE AVEC LES RAIES MANTA

RENCONTRE AVEC LES RAIES MANTA

RENCONTRE AVEC LES RAIES MANTA dans BIOLOGIE MARINE blog-raies-surface-IMG_4963-300x190

Une raie manta à travers la surface, vue du bateau

La raie manta est un poisson mythique. Par sa grande taille elle a toujours fasciné les marins.

 blog-raie-manta-super-prèsMVI_4788_0001-300x207 Maldives dans MALDIVES 2012

Les pêcheurs l’appellent diable de mer. Certaines légendes rapportent que la raie manta pouvait entraîner par le fond les bateaux de pêche. Pouvant atteindre deux tonnes et six mètres d’envergure, on peut aisément penser qu’elle a fait couler de petites embarcations…

blog-raies-maldivesIMG_4780-300x225 raie manta 

Cela mis à part, cette raie est inoffensive pour l’homme, contrairement à la raie pastenague qui est armée d’un ou plusieurs dards venimeux.

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La raie manta ne possède aucun dard. Ce poisson cartilagineux est un cousin des requins. La raie manta se nourrit de plancton, petits animaux qui vivent au gré du courant, de crustacés et plus occasionnellement de petits poissons.

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Sa machoire inférieure est ornée de petites dents dont on ne connait pas la fonction, peut-être un vestige de l’évolution.

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 Elle dirige sa nourriture vers sa très grande bouche à l’aide de ses nageoires céphaliques qui ressemblent à cornes ou des mandibules.

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Son dos est  noir et porte des dessins blancs. De même, son ventre blanc porte des taches noires. Ces dessins variables permettent d’identifier les individus.

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Elle mène une vie pélagique (en pleine eau) mais elle fréquente aussi certaines eaux de surface. Nous en avons rencontré de très nombreuses en surface dans un petit atoll d’Ari atoll.

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Elle vit en bande de quelques individus ou en couple, rarement seule.

Le rémoras avec leur ventouse sur la tête s’accrochent fréquemment sous les manta. Voyage gratuit assuré! Certains poissons papillons sont des nettoyeurs pour ces grandes raies et elles affectionnent particulièrement les stations de nettoyage.

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Elle ne possède que peu de prédateurs, les requins si l’une d’elle est blessé et l’homme, encore… Les asiatique recherches en particulier les branchies. La peau est aussi utilisée dans la maroquinerie de luxe.

Laissons ces animaux superbes et majestueux demeurer en paix.

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Il existe d’autres espèces plus petites qui vivent en groupe beaucoup plus important comme les raies mobula.

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Une plongée à la rencontre des raiens manta est toujours magique.

C’est tout d’abord une grande ombre qui vole au-dessus de nous puis elle s’approche, le plongeur reste plaqué sur le récif pour ne pas lui faire peur, ainsi elle poursuit sa route tout près de nous et nous avons tout loisir de l’observer. Il est aussi possible de nager en palmes masque tuba avec les raies sans les effrayer, ce que nous avons fait.

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Ces photos ont été réalisées pendant le séjour de février 2012 aux Maldives à Ari atoll.

 

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