samedi 5 décembre 2009

Couronne d'épine, corail et eutrophisation

Vous avez tous vu ou entendu parler de la grande barrière de corail. Vous savez aussi sûrement que la plus grande structure vivante du monde est en crise, notamment à cause du changement climatique et du blanchissement qu'il induit. Hé bien ce n'est pas son seul problème. Un nouveau, et pas des moindres, phénomène fait de plus en plus parler de lui depuis sa découverte dans les années 60.
En effet, devant les regards inquiets des nombreux touristes, qui déjà se pressaient pour admirer ce refuge de la biodiversité, un étrange envahisseur faisait son apparition : La couronne d'épine, (Crown of Thorns Starfish) une étoile de mer à l'apparence peu commode pouvant posséder de 7 à 23 bras et couvertes d'épines venimeuses.

La bête en question : elles peuvent avoir diverses couleurs et sont en fait, assez jolies

Malheureusement pour les coraux, cette étoile de mer a fait d'eux son unique source de nourriture. Pour s'en nourrir, elle s'enroule autour du corail et "crache" son estomac qui dissout, à l'aide des sucs gastriques, les polypes (petits animaux bâtisseurs de coraux), laissant derrière elle, des "cicatrices blanches". La couronne d'épines est caractérisée par un mode de vie cyclique. Elle fait ce que l'on appelle des "outbreaks" (c'est à dire une prolifération très importante), puis décline à cause de diverses maladies et par l'épuisement de son environnement. Le temps qui sépare deux outbreaks est une véritable accalmie pour le corail qui en profite pour se reconstruire.

Jeune couronne d'épines (Acanthaster planci) dévorant un corail : notez la différence de couleur entre le blanc (mort) et le jaune-vert (vivant)

Et c'est précisément là que se situe le problème. Les outbreaks de la couronne d'épines semblent de plus en plus fréquents et les cycles se superposent, ne laissant plus le temps suffisant aux coraux pour se remettre (15 ans pour les espèces les plus rapides). Aujourd'hui, un seul récif peut contenir jusqu'à 4 millions d'individus, et des centaines d'étoiles ont été observées sur des zones d'à peine 10 m². Et pour nous rassurer, une femelle est capable de produire quelques 50 millions d'oeufs en un an. C'est l'espèce invasive par excellence.
Ceci menace donc l'intégrité de la grande barrière de corail, et de tous les autres coraux tropicaux du monde, qui ont des rôles extrêmement divers allant de nurserie à petits poissons, à barrière naturelle contre l'érosion des côtes. Et pis, bien évidemment, ça menace le tourisme.

Plusieurs étoiles de mer sur un même récif

Que se passe-t-il donc? Qu'est ce qui provoque cet emballement des cycles de cet envahisseur? Il semblerait que, comme d'hab', ce soit de notre faute. Une des premières hypothèses émises fut celle du Docteur Robert Endean, mettant en cause la surpêche des prédateurs naturels de l'étoile de mer. En effet, relâcher la pression naturelle (prédation) qui s'exerce sur la population d'étoiles de mer, provoquerait une explosion de leur population. Cependant, bien que cette hypothèse ne soit pas mise de côté, il semblerait qu'elle ne soit guère suffisante pour expliquer l'intensité du problème.

Un Triton se faisant un petit gueuleton de la couronne d'épines

Une autre hypothèse fut émise par le scientifique John Lucas (University of Queensland) : celle de l'enrichissement du milieu.

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Petite parenthèse historique : Dans les années 20 et 30, l'agriculture fait un boom en Australie, on déboise à tour de bras les forêts pour les remplacer par des champs de canne à sucre, bananiers, et terrains pour les troupeaux. Depuis, les terres sont constamment fertilisées pour augmenter les productions. Avec quoi fertilisons nous les terres? Avec de l'azote et du phosphore, qui sont les nutriments essentiels à la croissance des plantes. Où vont ces nutriments? Dans les plantes, mais aussi dans les eaux, eaux qui se déversent dans les rivières, puis dans les mers et océans. Et ces déversements en nutriments sont tellement importants qu'on peut les voir du ciel. C'est ce qu'on appelle l'enrichissement du milieu.
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Et cet enrichissement provoque un phénomène dont on entend régulièrement parler : l'eutrophisation. C'est un phénomène décrit par la pullulation de plantes ou de phytoplanctons (bloom). Là vous vous demandez pourquoi je cause de ça alors que je parlais d'étoile de mer. Ben le lien est tout simple : les larves de l'étoile de mer sont des toutes petites choses qui flottent dans les eaux et se nourrissent de devinez quoi : de phytoplancton.

Diverses espèces de phytoplancton

A l'origine, les eaux autour de la grande barrière de corail sont un véritable désert marin. Elles sont extrêmement pauvres en plancton, ce qui en fait des milieux difficiles pour les bébés étoiles de mer qui meurent de faim à un taux proche de 99% (la première année) dans les conditions normales. Or nous, avec nos nutriments déversés par millions de tonnes, on crée de véritables nurseries à étoiles de mer, dont le taux de survie et la rapidité de développement se trouvent augmentés de façon tout à fait significatives. Les cycles s'accélèrent, leur nombre augmente, et patatra. Aujourd'hui, les preuves confirmant cette hypothèse sont pléthores et expliquent de façon très claire les outbreaks et leur intensité.

C'est une démonstration tout à fait impressionnante et lourde de conséquences de nos méthodes agricoles agressives et du peu d'intérêt que nous portons à nos déchets.
Pour une fois que l'on voit à travers la surface, les gens seront peut-être plus prompts à réagir, mais il faut savoir que les problèmes dûs à l'enrichissement du milieu côtier sont plus nombreux que ce dont on veut bien nous parler. Par exemple, en ce moment, je travaille sur un projet sur les phytoplanctons toxiques, responsables tous les ans d'intoxications alimentaires dues à l'empoisonnement des coquillages et poissons. Devinez quel est l'un des facteurs de leur présence et récurrence ? Bingo : l'eutrophisation. De même, regardez les plages couvertes d'algues vertes : même problème.
En bref : la mer et les océans ne sont pas des dépotoirs, et il faut se rappeler qu'ils représentent un régulateur naturel qui rythme nos vies de tous les jours. Il serait temps d'y faire un peu plus attention !
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Références :

Jon Brodie, Katharina Fabricius, Glenn De'ath, Ken Okaji. Are increased nutrient inputs responsible for more outbreaks of crown-of-thorns starfish? An appraisal of the evidence. Marine Pollution Bulletin, 51 (2005) 266-278.

Katharina Fabricius. Effects of terrestrial runoff on the ecology of corals and coral reefs: review and synthesis. Marine Pollution Bulletin, 50 (2005) 125-146.

Discovery Chanel : Crown of Thorns Starfish Monsters From The Shallows (2004)

lundi 26 octobre 2009

Weeds and drugs.

Je veux bien sûr parler des plantes utilisées par certains animaux dans un but d'auto-médication. En effet, loin d'être les seules bestioles à s'offrir quelques décoctions et tisanes afin d'améliorer notre résistance à la maladie ou aux infections, certains animaux semblent eux aussi utiliser les propriétés naturellement antiseptiques et/ou antifongiques de certaines plantes.

Fourmilière de Formica paralugubris

C'est par exemple le cas d'une fourmi, communément appelée Fourmi des bois (Formica paralugubris). Cette espèce a été observée en train de ramener de la résine de conifère dans leurs nids, sans pour autant que celle-ci n'ait une quelconque valeur nutritive. Les chercheurs se sont alors questionnés sur ce comportement étrange, notant que les quantités entreposées dans les nids peuvent être considérables : jusqu'à 20kg dans les grandes fourmilières. Autre donnée, cette résine est préférentiellement appliquée sur la surface du nid et dans les pouponnières où sont élevées les larves.

Formica paralugubris

Connaissant la fonction antiseptique de la résine pour les conifères, qui la sécrètent pour panser et protéger les blessures contre les infections bactériennes et/ou parasitaires, les chercheurs se sont demandés si ces fourmis ne l'employaient pas pour un usage similaire.
Il est vrai que les espèces sociales, comme les fourmis, sont particulièrement sujettes aux infections bactériennes et à la transmission de parasites. La promiscuité des individus étant un agent facilitateur de contamination. De plus, les fourmis vivent dans des terriers aux conditions généralement humides et chaudes, Éden pour tout pathogène qui se respecte.

Des expériences ont alors été menées sur des fourmis adultes et au stade larvaire, dans 4 conditions bien distinctes :
1-Le premier test est un test de contrôle, où les individus ne sont pas mis en contact ni de pathogène, ni de résine.
2-Les fourmis sont uniquement mises en contact avec de la résine, afin de voir si elle a un effet quelconque à elle seule (bénéfique ou toxique)
3-On met les fourmis avec l'élément pathogène seulement
4-On met les fourmis avec l'élément pathogène ET de la résine.

Dans ces 4 expériences, la survie des individus est mesurée au cours du temps et voici quelques résultats :

Les petites étoiles indiquent les différences significatives entre deux résultats, indiquant un Pvalue<0.05

Ici l'expérience est conduite avec un agent bactérien commun et connu pour être un élément dangereux pour cette espèce de fourmi appelé Pseudomonas. Comme l'indiquent les courbes, la bactérie engendre un fort déclin dans la survie des fourmis, cependant, lorsque l'on rajoute de la résine, alors le taux de survie remonte de façon significative.

La même expérience a été menée sur des larves de fourmis, avec deux éléments : Pseudomonas, et un champignon parasite : Metarhizium anisopliae.


Comme observé pour les fourmis adultes, l'emploi de résine restaure de façon très significative la survie des individus. Ceci est l'une des toutes premières preuves expérimentales de l'utilisation de plante pour des raisons médicales dans le monde animal.
Ainsi, cette très belle expérience nous démontre que les espèces sociales, souffrant particulièrement du parasitisme et des agents infectieux, sont capables de développer des parades intéressantes, que ce soit l'épouillage, la gestion des déchets, ou l'utilisation de plante aux vertues antiseptiques.

D'autres exemples sont connus à travers le monde animal, notamment chez l'étourneau sansonnet, dont le mâle apporte au nid diverses plantes aux composants volatiles et antiseptiques, qui semblent renforcer la résistance des poussins contre les parasites et réduire l'envahissement du nid par les bactéries.

Etourneau Sansonnet

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Sources :

Michel Chapuisat, Anne Oppliger, Pasqualina Magliano, and Philippe Christe, Wood ants use resin to protect themselves against pathogens, Proc R Soc B 2007 274: 2013-2017.

Helga Gwinner and Silke Berger, European starlings: nestling condition, parasites and green nest material during the breeding season, Journal of Ornithology 2005 365-371

mardi 20 octobre 2009

Wikipédia

Bonjour les amis,

Le blog est fort inactif ces derniers temps et pour cause : le master prend beaucoup de place dans mon emploi du temps, et nos profs, forts inventifs nous font faire des travaux gourmands en heures. Mais les deux ne sont pas incompatibles, j'ai donc le plaisir de vous donner un lien vers un des travaux que nous devions accomplir dans le cadre d'une UE d'écologie évolutive : une modification/amélioration de l'article Wikipédia sur la compétition spermatique.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Comp%C3%A9tition_spermatique

Cette version est celle que moi et deux camarades avons écrite. Elle contient encore probablement des coquilles en attendant la version finale de ce soir.

Donc voilà, si vous êtes intéressés par l'article que j'ai fait précédemment "fierté masculine" et que vous voulez en savoir plus, Wiki est votre ami !

samedi 26 septembre 2009

Fierté masculine

L'accouplement. Certainement l'évènement le plus important dans la vie d'un organisme. La raison même de son existence. Afin de réussir ce noble but, les êtres vivants nous offrent, comme à leurs habitudes, un panel de stratégies plus farfelues les unes que les autres. En voici quelques petits exemples que j'ai trouvés au détour d'un papier sur la compétition spermatique. (Ludovic Arnaud, 1999).

Les mâles, en particulier chez les insectes, ont un grand problème dans la vie : faire des bébés. Les femelles étant très généralement polyandres (c'est à dire qu'elles s'accouplent avec plusieurs mâles), la garantie de paternité est très loin d'être assurée. Alors ces derniers redoublent d'idées pour changer tout ça. Par exemple, Necroscia sparaxes (espèce de phasme) prolonge l'accouplement de façon indécente : 79 jours. Ainsi il empêche sa dulcinée d'aller voir ailleurs. Paternité garantie.

Photo d'une espèce cousine de Necrosia sparaxes (pas de photos dispo). Une stratégie reproductrice qui en bouche un coin ! (pardon pour cette blague hautement graveleuse)

D'autres, comme Scatophaga stercoraria (mouche dont le nom devrait vous faire deviner son identité), rencontrent leurs partenaires sur des bouses, et dès qu'ils commencent l'accouplement s'envolent avec elles loin des autres mâles. La densité de concurrents diminuant, le mâle augmente ses chances de réussite.

Deux Scatophaga stercoraria vacant à leurs occupations. (Photographie prise par le généreux et sympatique site : http://aramel.free.fr)

Un autre exemple est celui du chantage : le mâle Abedus herbeti accepte de s'occuper des oeufs, de les porter, et d'ainsi mettre sa vie en danger à l'unique condition que la femelle ne se reproduise qu'avec lui.

Et des stratégies comme ça, il en existe bien d'autres, mais une a vraiment retenu mon intention par son côté bigrement cocasse. Chez l'espèce Cotesia rubecula, la femelle ne reste réceptive que quelque temps après l'accouplement. Donc le mâle doit s'assurer que celle ci ne sera pas approchée pendant ce court laps de temps. Non, il ne va pas au front et affronte les autres mâles, non il ne planque pas la femelle, non, rien de tout cela. Il fait tout simplement ressortir son côté féminin. Il se met dans une posture hautement attirante pour les mâles avoisinants et les aguiche comme le ferait une femelle. Ainsi, les concurrents, subjugués en oublient la femelle dont la réceptivité ne fait que diminuer jusqu'à disparaître. Bingo, même si sa fierté masculine en prend un coup, le succès est total : il s'est reproduit, et s'est assuré de la paternité.

Cotesia rubecula

En bref, quand vous aurez du temps et envie de vous marrer un peu, lisez ce papier (cité en intro). Je précise tout de même que toutes les réflexions anthropocentrées que je fais sont purement pour le style ;).

dimanche 2 août 2009

La guerre du parfum

Dans la nature, certaines espèces n'usent pas d'armes dangereuses pour se battre. Le coût des blessures étant trop lourd et bien inutile, des petites abeilles solitaires d'Amérique centrale et du sud ont décidé de se battre à coup de...parfum.
Les mâles de cette espèce, lors de la saison des amours, offrent du parfum aux demoiselles de leur choix, et pas n'importe quel parfum ! Ils offrent de l'essence d'orchidée qu'ils se sont décarcassés à fabriquer eux-mêmes avec leurs petites pattes musclées.

Orchidée d'Amérique du sud

Selon une méthode ancestrale que nous humains, avons également utilisée, les mâles étalent sur les substances odorantes des fleurs une pâte grasse qui absorbe les molécules de parfum (méthode de l'enfleurage). Le tout est collecté dans des petites poches spéciales sur les pattes arrière, donnant au final "un bouquet riche et sexy" de molécules selon les mots de l'écologue Thomas Eltz de l'université de Düsseldorf. Cette collecte prend un temps important de la vie des mâles Euglossines, et pour cause. L'effluve qu'ils émettent sert à la fois à prévenir les femelles de leur présence et prévient de la qualité du mâle qui la porte. En effet plus le bouquet est riche, plus le mâle est "fort" (= sexy dans les yeux d'une abeille femelle).
Mais pas seulement, lorsque deux mâles convoitent le même espace ou la même femelle, une joute se met en place. Un vol rituel embaumé de parfum. Chaque mâle étale son parfum sur ses ailes avant le combat, s'assurant ainsi que son emprunte aromatique sera correctement diffusée. Chacun des protagonistes estimera la richesse du bouquet de son adversaire, et le plus ettofé remportera la victoire. Pas d'émission d'hémolymphe dans cette histoire !

Mâle Euglossine

Mais au fait, pourquoi le parfum? He bien il semblerait que ces petites abeilles soient dépourvues de phéromones, vous savez, ces hormones volatiles qui servent de moyen de communication chez de nombreuses espèces. Or il a été découvert que chaque espèce d'euglossine possède des substances spécifiques dans leur parfum. En bref, chaque espèce fait son mélange qui serait utilisé exactement comme des phéromones !

Mâle Euglossine

Moi personnellement ça me rappelle un peu une autre grosse bestiole : nous. avec notre cerveau dédié à la cognition, les phéromones que nous émettons n'ont presque aucun effet sur nos comportements. Alors nous aussi nous avons imaginé 36 moyens pour les remplacer (rappellez vous les pubs Axe par exemple :). Si nous pouvions pousser la comparaison au maximum et nous battre à coup de pshit de parfum, ça serait vraiment top !

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Source : L'excellent Hors Serie du courrier international juin-juillet-aout 2009 "Pas bêtes !"