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Biologie aquatique - sommaire

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Biologie aquatique - notions de base

Végétaux et animaux

Vous pensez sans doute qu'un animal est un organisme avec une tête et des yeux et qui se déplace.
Or dans le milieu aquatique beaucoup d'animaux vivent fixés et sont aveugles. D'ailleurs, inutile d'avoir des yeux lorsqu'on ne se déplace pas.

Cependant les animaux aquatiques fixés (éponges, anémones, balanes, ascidies, etc.) sont mobiles au stade larvaire afin de propager l'espèce et c'est seulement au stade adulte qu'ils se fixent ; ils n'ont pas besoin de se déplacer pour se nourrir car la nourriture (microplancton) vient à eux grâce aux courants existants ou ceux qu'ils créent ; beaucoup d'animaux aquatiques fixés sont en effet des "pompes".
D'autres animaux marins sont certes fixés, mais ils le sont sur des animaux qui eux sont mobiles ...

En fait la distinction entre végétaux et animaux tient à la façon de se "nourrir".
Les végétaux sont capables de synthétiser les sucres dont ils ont besoin à partir d'éléments minéraux, de CO2 (contenus dans l'eau). Cette réaction chimique est appelée photosynthèse ; elle est possible grâce à l'énergie solaire et grâce à un pigment contenu dans les cellules des végétaux : la chlorophylle.

Au contraire d'un végétal, un animal vit en se nourrissant de matière organique existante c'est à dire en mangeant des végétaux (herbivore) ou d'autres animaux morts ou vivants (carnivore).
Par ailleurs, un animal respire : absorbe aussi du dioxygène (O2) et rejette du dioxyde de carbone (CO2). Alors qu'un végétal produit du dioxygène et absorbe du dioxyde de CO2 dans le cadre de la photosynthèse.

Donc sans végétaux point d'animaux puisque sans végétaux il n'y aurait pas d'oxygène dissout dans l'eau et dans l'air ...

Employons maintenant des mots "savants" ; on dit qu'un végétal est un organisme autotrophe ("se nourrir soi-même" en grec ancien) alors qu'un animal est un organisme hétérotrophe ("se nourrir des autres" en grec ancien).
On dit aussi qu'un végétal est un "producteur primaire" et un animal un "consommateur".

Les grandes fonctions chez l'animal

Un animal a besoin d'energie pour se reproduire et se déplacer (il doit se déplacer pour se nourrir et rechercher un partenaire).
Cette energie est produite par la combinaison du dioxygène (O2) et de sucres fournis par la respiration et la nutrition. Pour en savoir plus sur les fonctions vitales (se nourrir, se reproduire, se déplacer, respirer)

La photosynthèse chez les végétaux

C'est le processus par lequel les végétaux (et les cyanobactéries) se développent et émettent de l'oxygène en absorbant du gaz carbonique et des sels minéraux (contenus dans l'eau) et cela grâce à la lumière solaire.
La photosynthèse exige des pigments dont le principal est la chlorophylle. Les organites cellulaires contenant la chlorophylle s’appellent les chloroplastes.

Ci-dessous schéma de la photosynthèse. biologie marine

Il y a 3,5 milliards d’années sont apparus dans les océans les cyanobactéries. Ces premiers et minuscules organismes vivants, capables de réaliser la photosynthèse, vont libérer dans l'eau et l'atmosphère d'énormes quantités d'oxygène.

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Les océans

Notre planète Terre est bien mal nommée avec 70 % de la surface recouverte par les océans. L'eau de mer représente 97 % de l'eau sur notre planète le reste est constitué des eaux douces continentales (rivières et lacs) et des glaces polaires.

La profondeur moyenne des océans est de 3 800 mètres !

L'eau de mer est 800 fois plus dense que l'air. Cette densité varie avec la température; plus l'eau est froide et plus elle est dense. Donc les eaux froides provenant des pôles ont tendance à couler vers les grands fonds.

La densité de l'eau de mer est en moyenne de 1,03 g/cm3 (1g/cm3 pour l'eau distillée) avec une salinité de 35 g au litre. Mais la salinité varie selon les zones. La mer rouge est très salée alors que la mer Baltique l'est très peu. Les eaux des estuaires ont logiquement une faible salinité (apport d'eau douce). On parle d'eaux saumâtres.

La température de l'eau de mer est fonction de la latitude, de la profondeur et de la saison. Compte tenu de sa salinité le point de congélation de l'eau de mer est -4°.

L'eau est un filtre qui absorbe successivement les radiations rouges, oranges, violettes, jaunes, vertes. Le bleu est la couleur qui disparait en dernier. Après 500 mètres c'est l'obscurité totale.

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Genèse de la vie

Il y a 4 milliards d’années les océans se forment. La composition chimique de la mer primitive est bien différente de celle actuelle.

Les stromatolites fossiles sont la trace du travail réalisé par les cyanobactéries* qui vivaient déjà il y a 3,5 milliards d’années.

Les cyanobactéries sont des procaryotes c’est à dire des cellules dépourvues de noyau ; le génome est constitué d’un seul filament d’ADN (un seul chromosome).

Il y a 2 milliards d’années les procaryotes phototrophes (pratiquant la photosynthèse pour se développer) sont de plus en plus nombreux. Ces organismes libèrent des quantités énormes d’oxygène dans l’eau et l’atmosphère. Par ailleurs la couche d’ozone commence à se former.

Apparition des eucaryotes il y a 1,5 milliards d’années.

Chez les eucaryotes le matériel génétique est dans un noyau et il est réparti entre différents chromosomes. Les premiers eucaryotes sont bien sûr unicellulaires ; ce sont les protistes.
Certains sont phototrophes et d'autres sont hétérotrophes.

Il y a moins d’un milliard d’années apparition des premiers métazoaires (organismes pluricellulaires hétérotrophes), les animaux, si vous préférez …

Vers 500 millions d’années c’est "l’explosion cambrienne" : tous les embranchements actuels et fossiles apparaissent. C’est aussi la conquête du milieu terrestre par les mousses (plantes non vasculaires) ; l'oxygène dans l’atmosphère terrestre atteint 7 %.

Vers 430 millions d’années les premières plantes vasculaires apparaissent sur terre.
Ci-dessous reconstitution de la flore et faune marine au Cambrien : biologie marine

Vers 450 millions d’années les agnathes (poissons cuirassés sans mâchoires) apparaissent dans les océans.
Sur terre les conditions sont désormais réunies pour une colonisation par les animaux : des arthropodes comment à s’aventurer hors de l’eau.
la couche d ‘ozone – protection indispensable face aux ultra-violets mortels du rayonnement solaire - est bien formée ; l’oxygène dans l’atmosphère atteint 15 %.

Il y a 410 millions d’années apparition des premiers poissons à mâchoires : les placodermes.

Vers 400 millions d’années c'est le début du Dévonien ; les poissons osseux apparaissent ainsi que les cartilagineux.
C’est vers la fin de cette période de 40 millions d’années que certains poissons osseux osent sortir de l’eau.
Puis ces poissons s’émancipent de plus en plus du milieu aquatique sauf pour la fonction reproduction ; ce sont les premiers amphibiens.

Vers 290 millions d’années début du (Carbonifère) ; certains amphibiens se mettent à pondre des oeufs amniotiques et ainsi peuvent s’affranchir complètement du milieu aquatique : ce sont les premiers reptiles.
Le gigantisme des arthropodes et des amphibiens au carbonifère s'expliquerait par un fort taux d'oxygène contenu dans l'air, proche de 35%.

Le Trias débute vers 220 millions d’années. Cette période fait suite après une terrible extinction concernant surtout les amphibiens.
Durant cette période les dinosaures sont tout en haut des chaines trophiques sur terre mais aussi dans les océans.
Ci-dessous reconstitution des grands dinosaures marins. biologie marine

C'est au Trias qu'apparaissent sur terre les reptiles mammaliens qui sont encore tout petits et très discrets.

Vers 65 millions d’années grande extinction suite probablement à la chute d’une météorite géante. Les dinosaures disparaissent laissant des niches écologiques pour les mammifères et les oiseaux.

Vers 50 millions d’années des mammifères terrestres profitent du vide laissé par la disparition des grands dinosaures marins pour retourner vers les océans. La conquête de ce milieu s'accomplit grâce à de multiples adaptations anatomiques (voir chapitre sur les Cétacés).

Il y a 20 000 ans le niveau des mers est 120 mètres inférieur au niveau actuel. Homo sapiens en profite pour coloniser toutes les terres.

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La reproduction - l'essentiel

biologie marine

Si je vous dis : "Chez les mammifères la reproduction est uniquement sexuée ; les sexes sont séparés ; la fécondation est interne et il y a viviparité." Comprenez vous cette phrase ? Si NON, lisez ce qui suit.

Il faut distinguer la reproduction asexuée de la reproduction sexuée.

La reproduction asexuée

La reproduction asexuée est très répandue chez les végétaux (aussi elle est appelée souvent "multiplication végétative") mais aussi chez certains invertébrés. Il s’agit d’un mode de reproduction monoparental. l’individu se divise en deux ou produit des bourgeons qui vont ensuite se détacher pour donner de nouveaux individus.
Pensez à la multiplication des plantes via les stolons & rhyzomes ou bulbes ou tubercules. Pensez au bouturage ou marcottage pratiqué par le jardinier.
Dans le cadre de la reproduction asexuée les nouveaux individus sont des copies parfaites (même programme génétique) de leur parent unique ; on dit que ce sont des "clones" de leur parent unique.

La reproduction sexuée

On parle de reproduction sexuée lorqu'un nouvel individu est à l'origine une cellule-oeuf découlant de la fusion (fécondation) de deux gamètes (cellules sexuelles) : un gamète mâle (ou spermatozoïde) et un gamète femelle (ou ovule).
Le nouvel individu a un patrimoine génétique propre distinct de celui de son père et de sa mère, des ses frères et soeurs car la reproduction sexuée est une "double loterie génétique" ; un premier brassage génétique lors de la gamétogenèse (production des gamètes) puis un deuxième brassage génétique lors de la fécondation (fusion d'un ovule et d'un spermatozoïde en une cellule-oeuf).

A ce stade nous pouvons remarquer que la reproduction asexuée est monoparentale alors que la reproduction sexuée suppose deux parents.

Les différents aspects de la reproduction sexuée

On peut aborder la reproduction sexuée selon trois critères :

Le sexe des parents

Le terme sexes séparés (ou gonogorisme) veut dire qu’un individu nait mâle ou femelle et le reste durant toute son existence. C’est le cas chez les mammifères, les oiseaux mais aussi les reptiles, amphibiens, sélaciens et les arthropodes.
Par contre dans d’autres groupes c’est souvent l’hermaphrodisme qui prédomine. C’est à dire qu’un individu est en même temps mâle et femelle (hermaphrodisme synchrone) ou bien change de sexe durant son existence.

biologie marine

La fécondation

Dans le cadre de la reproduction sexuée la fécondation peut être externe (rencontre des gamètes dans l'eau ou interne (le mâle doté d’un appendice reproducteur dépose son sperme dans les voies génitales de la femelle).

Le mode de fécondation est une des grande différences entre poissons cartilagineux et osseux.
Chez les cartilagineux (raies et requins) la fécondation est interne : le mâle dispose injecte son sperme dans les voies génitales de la femelle via un de ses appendices copulateurs.
Chez les osseux et dans le cadre de la parade nuptiale il y a libération simultanée dans l'eau : des ovules par la femelle et du sperme par le mâle.

Le développement de l'oeuf

Quand au développement de la cellule-oeuf découlant de la fécondation il y a trois possibilités :

Seuls les mammifères sont vivipares. Les poissons osseux sont ovipares. Chez les cartilagineux certaines espèces sont ovipares (roussettes, raies) mais beaucoup d'espèces de requins sont ovovivipares.

Il s'agit d'un simple survol sur la fonction essentielle qu'est la reproduction. Ainsi je n'aborde pas la reproduction des végétaux et en particulier des algues. Je ne définis pas les gamètes (cellules sexuelles). Je ne présente des modes de reproduction sexués très particuliers que sont l'autofécondation et la parthogenèse. J'affirme que la reproduction sexuée constitue un "brassage génétique" mais je ne démontre pas. Je n'évoque pas les maladies génétiques. Donc, si vous êtes curieux suivez le lien ci-dessous ! Pour en savoir plus sur la reproduction.

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Nommer les espèces

Noms vernaculaire et scientifique

Dans ce tutoriel je désigne les espèces par leur nom commun (ou nom vernaculaire).
Sachez cependant que les noms communs présentent de gros inconvénients ; souvent on emploie un même mot pour désigner plusieurs espèces parfois très différentes. Ainsi le terme Limaces de mer désigne un groupe de mollusques gastéropodes sans coquille mais aussi des petits poissons d'estran au corps visqueux.
Autre exemple, l'expression Grenouille de mer peut désigner plusieurs espèces de poissons appartenant à des ordres différents : Raniceps, Gobie des mangroves, etc.
Bref les noms vernaculaires sont ambigus !
Par ailleurs le nom commun peut différer selon les régions. Ainsi Bar et Loup de mer désignent la même espèce de poisson.
Autre inconvénient, le nom commun peut parfois induire carrément en erreur. Ainsi l'espèce Mnemiopsis leidyi dont le nom vernaculaire est Méduse américaine. Ce qui laisse penser qu'il s'agit d'un cnidaire or il s'agit d'un cténaire (animal pélagique gélatineux et collant) !
Autre exemple : le terme "crabe" est ambigu. Le Crabe porcelaine n'est pas un vrai brachyoure ("crabe vrai") alors que l'Araignée de mer est un véritable brachyoure !

Aussi les biologistes désignent-ils une espèce par un nom scientifique (en latin). Le nom scientifique présente un autre avantage : il est international !

Convention syntaxique : le nom scientifique comprend toujours deux mots : nom de genre suivi du nom d'espèce. Il est toujours écrit en caractères italiques ; le nom de genre commence par une majuscule.

Juste compromis : employer le nom latin francisé. Ainsi on peut désigner :

Notion d'espèce

Mais au fait, qu'est-ce qu'une espèce ???

Une espèce c'est une population d'individus pouvant se reproduire entre eux et engendrer une descendance viable et féconde.
Pour prendre un exemple à contrario, un âne et une jument n'appartiennent pas à la même espèce car le mulet (ou la mule) qu'ils ont engendré est stérile ! On dit que ce descendant est un hybride. L'âne et le cheval sont donc deux espèces différentes mais aussi très proches : appartiennent au même genre avec le zèbre (genre Equus).
Tous les individus d'une même espèce ont des caractères communs et qui sont spécifiques à l'espèce.
Mais en même temps il existe des variations selon les individus (caractères propres à chaque individu).
Ainsi ce qui caractérise l'espèce humaine par rapport aux autres "grands singes" c'est la bipédité et le langage.

Chez certaines espèces l'individu connait au cours de son existence des métamorphoses. Vous savez que les chenilles sont des larves de papillons.
Mais savez vous que la civelle c'est l'alevin de l'anguille. Comme tous les arthropodes, les crustacés connaissent des modifications morphologiques importantes au cours de leur existence.

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Retenir le sens des mots "savants"

Les mots scientifiques employés par les biologiste peuvent souvent dérouter et décourager le lecteur.
Or avec quelques repères c'est relativement simple.
Chaque mot "savant" est construit à partir de deux éléments (ou racines) tirés du grec ou du latin.

Quelques exemples de racines utilisées en biologie

Chez certaines espèces animales, l'individu change de sexe durant son existence. On parle d'espèces protandres et d'autres protogynes. Protogyne vient du grec [proto] = premier et de [gyn] = femelle. Donc ça veut dire "d'abord femelle". Dans protandre vous trouvez le suffixe [andr] = mâle. Donc protandre signifie : "d'abord mâle".

On dit que le "couteau américain" est une espèce allochtone alors que le "couteau arqué" est une espèce autochtone. Allochtone : du grec [allo] = différent, étranger ; et [chton] = la terre. Se dit d’un organisme vivant dont l’origine est à l’extérieur de la zone géographique considérée. Opposé : autochtone ou indigène.

Le mot sciaphile : [scia] = ombre et [phil]= aimer. Donc désigne un organisme qui préfère l'obscurité. Le terme photophobe existe aussi mais d'un usage moins courant par les biologistes. [photo] = lumière et [phobe] = déteste

Le terme nécrophage : [necro] = mort et [phago] = manger ; donc nécrophage = charognard

Beaucoup de termes utilisent la racine grecque [trophe] qui veut dire "nourriture" ou [phage] qui veut dire "manger".

De nombreux termes contiennent l'élément "pode" (patte) : tétrapode = 4 pattes, décapode = 10 pattes, hexapode = 6 pattes, apode : sans pattes, etc.

Par contre l'origine du mot composé ovipare est latine. [ovum] = "œuf" et [par] = enfanter donc : "enfanter un oeuf".
Il en est de même pour vivipare ; [vivi] = "vivant" donc vivipare : "enfanter un vivant" c'est à dire un individu déjà formé ; l'embryon étant nourri par la mère.
Il existe aussi le mot ovovivipare : la femelle produit des oeufs (avec leur propre réserve nutritive) mais qui ne sont pas expulsés : restent dans son corps jusqu'à l'éclosion. Les requins sont le plus souvent ovovivipares alors que les raies sont en général ovipares.
Tous les termes qui se terminent par "vore" ont aussi une origine latine. [vorare] signifie dévorer. On obtient donc les termes herbivore (mange des végétaux), carnivore (mange d'autres animaux), piscivore (mange des poissons), limnivore (mange ce qui se trouve dans la vase), etc.

On peut avoir un mot savant d'origine latine et un autre d'origine grecque qui lui est synonyme. Ainsi herbivore et phytophage sont des termes équivalents (organismes mangeant des végétaux). Autre exemple : sciaphile, construit à partir de racines grecques, a pour synonyme lucifuge, construit à partir d'éléments tirés du latin.

Liens

Pour connaitre les principales racines latines et grecques utilisées pour la construction des "composés savants" : la construction des mots savants

Liste des expressions et mots scientifiques utilisés en biologie dont beaucoup de composés savants : glossaire des termes scientifiques en biologie

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La classification du vivant

Selon des chercheurs il y aurait près de 9 millions d'espèces sur terre et dans les océans ... Face à ce nombre vertigineux la classification des espèces devient indispensable.

La classification du vivant est représentée sous la forme d'une arbre schématique appelée arbre phylogénétique (ou plus simplement arbre de filiation).
Un arbre phylogénétique est une représentation schématique et buissonnante, permettant de mettre en avant le cousinage entre groupes.

Ci-dessous arbre de filiation très simplifié établi par la commission nationale BIO de la FFESSM

Seuls les organismes observables (macroscopiques) sont indiqués. biologie marine

Il est précisé pour chaque groupe son caractère spécifique. Ainsi les cnidaires sont tous dotés de cellules urticantes : les cnidocytes.

La classification hiérarchisée du vivant

La science de la classification (taxinomie) a beaucoup progressé depuis le grand savant Linné (naturaliste suédois ayant vécu au XVIIIième siècle) qui ne distinguait que deux règnes : les végétaux et les animaux. Il ne pouvait qu'ignorer tous les organismes microscopiques.

Désormais on distingue, au-dessus des règnes, deux domaines :

Les procaryotes seraient apparus il y a 3,5 milliards d'années ; les premiers eucaryotes près de deux milliards d'années plus tard. Parmi les procaryotes on distingue désormais les bactéries des archées (les "procaryotes des milieux extrèmes").

Quant au domaine des eucaryotes, il comprend plusieurs règnes :

biologie marine

Chaque règne comprend plusieurs embranchements ou phylums.
Un embranchement comprend des classes. Une classe comprend 1 à N ordres. Un ordre comprend des familles. Une famille comprend 1 à N genres. Un genre comprend des espèces.

La hiérarchie de groupes (taxons) dans la classification classique (inventée par Linné) est donc la suivante :
1 - Règne
2 - Embranchement
3 - Classe
4 - Ordre
5 - Famille
6 - Genre
7 - Espèce

Vous pouvez aussi retenir RECOFGE (Règne, Embranchement, Classe, Ordre, Famille, Genre, Espèce).
Malgré ses sept niveaux cette hiérarchie de taxons peut s'avérer insuffisante. Aussi a t-on créé des sous-embranchements, des super-classes, des super-ordres, etc.

Ainsi au sein de l'embranchement des cordés on a créé le sous-embranchement des vertébrés qui comprend entre autres la super-classe des poissons et celle des tétrapodes.

Prenons un exemple de classification d'une espèce: l'espèce humaine ou Homo sapiens.
L'humain appartient au genre homo (comme l'homme de Néandertal), à la famille des hominidés (ou "grands singes"), à l'ordre des primates, à la classe des mammifères, à la super-classe des tétrapodes, au sous-embranchement des vertébrés, à l'embranchement des cordés et au règne animal (métazoaires).

Du fait de l'extinction il est fréquent qu'un genre ne comprenne plus qu'une espèce vivante ; Les autres espèces du genre étant "fossiles" (ont disparu). Pour en savoir davantage sur la classification et en particulier sur la classification traditionnelle (ou linéenne)

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Le Plancton : soupe nutritive

Le plancton est constitué de tous les organismes qui vivent en pleine eau et se déplacent avec le courant.
Hormis les méduses, le plongeur ne voit pas le plancton mais le devine. Au printemps lorsque l'eau est très chargée en suspensions (ce qu'on appelle "la floraison") d'où une visibilité mauvaise, c'est du plancton végétal en plein "bloom".
L'essentiel de la biomasse marine est planctonique !

Ci-dessous à gauche la vie dans une goutte d'eau de mer et à droite un Copépode :
biologie marine biologie marine

Le Copépode est un minuscule crustacé (autour de 2 mm).
L'eau de mer ne contient pas que du sel mais de nombreux micro organismes tels que des œufs de poisson, des vers, des larves de crabe ainsi que des micro-algues.
La moitié de la production primaire de biomasse sur la planète est assurée par le phytoplancton océanique qui, parce qu'il absorbe et fixe le CO2, est le plus grand "puit de carbone" de la planète !

On oppose plancton à necton. On désigne par le terme necton les animaux pélagiques qui sont capables de se déplacer activement contre le courant. Ce sont surtout les poissons mais aussi les mammifères marins ainsi que les céphalopodes.

Cette section est un simple survol de l' élément essentiel du réseau trophique océanique que constitue le plancton. Pour en savoir plus sur le Plancton.

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Les relations entre espèces

Les relations trophiques

Un schéma qui indique pour un écosystème donné qui "mange quoi ? " est appelé une chaine alimentaire ou chaine trophique.

Producteurs primaires, herbivores, carnivores

Les végétaux (et les cyanobactéries) produisent de la matière organique à partir de sels minéraux, du gaz carbonique et grâce à la lumière (photosynthèse). Ce sont des producteurs primaires.
Certains animaux se nourrissent des végétaux. On dit qu'ils sont herbivores ou consommateurs primaires. Ainsi les Copépodes (zooplancton) se nourrissent d'algues unicellulaires (phytoplancton).
De petits poissons mangent le zooplancton. Ce sont des carnivores ou consommateurs secondaires.

De grands carnivores mangent des petits carnivores ; de grands poissons et mammifères marins mangent de petits poissons. Il y a donc des consommateurs secondaires de premier, deuxième ordre,etc.

Les décomposeurs

Nous avons vu que le phytoplancton a besoin de sels minéraux. Mais d'où vient-il ?
Des animaux charognards (ou nécrophages) participent au premier stade de la décomposition. Ce sont ensuite des champignons aquatiques et des bactéries qui interviennent pour transformer la charogne en sels minéraux indispensables pour les organismes autotrophes. La boucle est bouclée !
Ci-dessous deux schémas sur la chaine trophique en milieu marin : biologie marine biologie marine

Pyramide des rendements énergétiques décroissants

Ce n'est parce que vous consommer un kilo de matière que votre poids va augmenter de 1 kilo. La majeure partie de la matière absorbée est transformée en énergie pour assurer les fonctions vitales : se déplacer, se reproduire.
Ainsi un copépode pour augmenter sa masse de 1 gramme a du absorber une dizaine de grammes de phytoplancton (rendement de 10%). Et ce faible rendement se retrouve tout le long de la chaine alimentaire. C'est la loi des rendements énergétiques.
Ainsi en mangeant une boite de thon (carnivore de troisième ordre) de 200 grammes vous consommez indirectement 200 kilos de phytoplancton !!!

Ci-dessous la pyramide en schéma :
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Les associations inter espèces

Les relations entre espèces ne se limitent pas aux relations trophiques (alimentaires).
A côté des relations de prédation (qui mange qui ?) il y a aussi des coopérations inter espèces.

Exemples de mutualisme

Le Gobie construit un terrier où il se cache en cas d'alerte, la Crevette nettoie méticuleusement ce terrier. En échange elle profite de cet abri et le Gobie lui laisse les restes de son repas.
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Une Anémone de mer vit sur la coquille d'un pagure (ou Bernard-l'ermite). L'anémone éloigne les éventuels prédateurs du crustacé et en échange profite des restes des repas du pagure.
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Le lichen est une association symbiotique (association durable, obligatoire et à bénéfices réciproques entre deux espèces) entre une algue et un champignon.
Grâce à la photosynthèse l’algue nourrit le champignon. La masse du champignon protège l’algue du dessèchement ; un lichen peut contenir trente fois son poids en eau.
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Il y a aussi relation symbiotique entre les coraux (mais aussi bénitiers et certaines méduses) et des algues microscopiques (zooxanthelles).

La coopération inter espèces peut aussi concerner la fonction reproduction.
Ainsi l'Anodonte (ou "moule d'eau douce") a besoin des poissons pour se reproduire.
Ses œufs sont expulsés par les siphons. Les jeunes larves sont gobées par les poissons et se fixent à leurs branchies où elles s'enkystent et se transforment lentement. Après plusieurs mois, quand la jeune moule a atteint la taille d'un centimètre, elle se détache du poisson et tombe au fond de l'eau.
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Le commensalisme, la synécie et l'inquilisme sont d'autres formes de mutualismes. Pour en savoir plus sur le mutualisme

Exemples de parasitisme

L'Anilocre est un crustacé qui s'accroche sur les poissons (particulièrement les Labres) et vit de leur sang. Deux individus accrochés sur le même poisson peuvent communiquer et même se reproduire en utilisant le circuit sanguin de leur hôte.

La Sacculine est un Cirripède (crustacé) qui se fixe sur l'abdomen d'un crabe. Dire qu'elle est un parasite de son hôte est un doux euphémisme. Le scénariste du film Alien a du s'inspirer de cette forme de parasitisme ...

On peut aussi citer la Lamproie qui "vampirise" un poisson (voir l'encart sur les espèces panchroniques).

Ci-dessous : Anilocre sur un poisson, Sacculine sur crabe et deux lamproies sur une truite :
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De nombreux crustacés isopodes mènent une vie parasitaire

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Flore et faune des bords de mer

La côte est la zone de contact entre la mer et le continent. Du fait des marées le littoral offre un paysage constamment renouvelé.

Le mécanisme des marées

Les marées résultent de la force d’attraction de la lune (et dans une moindre mesure de celle du soleil) et qui provoque une déformation des masses d’eau océaniques.
Sur nos côtes on observe chaque jour deux marées hautes et deux marées basses.
Mais l’intensité de ces marées est variable. Lorsque la terre, la lune et le soleil sont alignés l’attraction est très forte ; la mer monte très haut et descend très bas ; ce sont les marées de vives-eaux ou grandes marées. Lorsque la terre et les deux autres astres forment un angle droit les attractions s’annulent en partie ; il s’agit des marées de mortes-eaux. biologie marine

On mesure l’intensité d’une marée avec un coefficient. Ce coefficient varie entre 20 et 120. Sur les cartes marines le niveau zéro correspond à une basse mer de coefficient 120 donc le plus bas niveau que la mer peut atteindre.
Les marées d’équinoxes (deux fois par an en mars et en septembre) sont des très grandes marées : coefficient supérieur à 110 ! biologie marine

Les différentes zones ou étages du littoral

Face aux marées, la répartition des espèces sur le littoral n’est pas liée au hasard mais à l’aptitude à résister à l’émersion qui peut varier de quelques minutes à plusieurs jours ...

biologie marine

Notez que l'estran (ou "zone de balancement des marées" ou encore "zone interditale") comprend le médiolittoral et le haut de l' infralittoral. L'estran est donc la zone entre les hautes mers de vives-eaux et les basses mers de vives-eaux.

Les côtes sableuses

L'estran sableux

A marée basse, la zone interditale (ou estran) de la plage apparait tel un désert vide de vie et pourtant des oiseaux de mer limnivores s'activent ...
Aucun végétal ne parvient à se fixer tant le substrat est mouvant. Par contre la faune est riche mais invisible, les animaux s'enfouissent dès que la mer se retire. L'arénicole (ver) rentre dans son tube, les coques et couteaux s'enfoncent dans le sable de même que les crabes, crevettes grises et oursins des sables, etc.
On peut observer de petits monticules (féces d'arénicole) et dans des zones abritées des "gazons de lanices" (lanice : vers tubicole).
Ci-dessous : un lanice, un "gazon de lanices" :
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D'autres vers errants vivent enfouis dans le sable : Néréide et Aphrodite (Souris de mer).
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La laisse de mer

Groupés en haut de plage, à la limite des hautes eaux, des restes de végétaux et d'animaux (cadavres, oeufs) s'accumulent en une sorte de cordon : la laisse de mer. Ces déchets organiques permettent à une faune de se nourrir. Des détritivores (talitres, mouches) consomment les algues en décomposition tandis que des oiseaux marins dévorent les détritivores.

hélas, dans la laisse de mer on retrouve aussi des déchets du fait de l'homme ... biologie marine

Ci-dessous de gauche à droite et de haut en bas : un amas de capsules d'oeufs de Buccin, Talitre("puce de mer"), une capsule d'oeuf de raie, un os de Seiche.
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Les oeufs du Buccin sont groupés en amas de capsules chacune donnant naissance à 10 juvéniles en moyenne. Ce sont les restes de ces pontes formant des masses spongieuses qui sont fréquemment rejetés par la mer.

A la différence de son homonyme terrestre, la "Puce de mer" ne pique pas. Cet animal fait un travail essentiel pour la qualité des plages.
Le ramassage mécanique des laisses de mer est une aberration écologique car celles-ci contribuent à la formation des dunes : dune embryonnaire.

La dune embryonnaire

La dune embryonnaire se forme sur les laisses de mer couvertes de sable par le vent.
Des plantes halophyles telles la roquette de mer et le chiendent des sables fixent ces premiers monticules de sable. La dune embryonnaire est particulièrement fragile ; peut-être réduite à néant par une tempête.
Ci-dessous Cakilier maritime (ou Roquette de mer) et Chiendent des sables.
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Les côtes rocheuses

Abordons maintenant les côtes rocheuses, les plus intéressantes.

La flore et la faune sont très abondantes sur les rochers.
Cette richesse de la vie est paradoxale car les conditions sur les estrans rocheux sont extrèmes : ressac si mode battu, variations de températures brutales, En plein été la température au niveau d’un rocher peut atteindre 35° voire plus pour retomber à moins de 20° dès qu’il est de nouveau immergé.
Dans les mares littorales, les conditions ne sont pas plus confortables. La salinité peut varier fortement ; l'eau peut être dessalée après de fortes pluies ou être une véritable saumure en plein été suite à une forte évaporation. La température de l’eau dans les cuvettes varie aussi fortement.

La flore des estrans rocheux

A la différence des estrans sableux, la flore est abondante et variée et surtout en mode abrité ; les algues peuvent se fixer avec leur crampon.

Étage supralittoral

Le supralittoral (zone des embruns) est un milieu hostile (vent et sel) mais certaines plantes à fleurs s’y sont adaptées dont la Criste marine  et l’Armérie maritime. Ces plantes supportent la salinité du milieu et la sècheresse estivale. Les rochers peuvent être couverts par du Lichen (association entre une algue et un champignon).

Étage médiolittoral

Le haut de l'estran peut rester émergé durant une semaine (durée de la période de mortes-eaux).
On y rencontre une algue brune : la Pelvétie. Cette algue est très résistante à la dessiccation.

Étage infralittoral

L’infralittoral supérieur est le domaine des laminaires, superbes algues que l'on peut découvrir à pied à l'occasion seulement des grandes marées.

Les cuvettes

On y rencontre des végétaux euryhalins et eurythermes (très tolérants aux variations de salinité et de température) : une algue rouge buissonnante (la Coralline), des algues vertes (Entéromorphe, Ulve).

La faune des estrans rocheux

Les animaux qui vivent dans l’estran ont adopté des techniques de survie. Pour éviter le dessiccation (dessèchement) beaucoup d’animaux se réfugient dans les anfractuosités humides des rochers ou sous les tapis d’algues ou dans les vasques d'eau - les anémones en particulier supportent les conditions particulières des cuvettes.
D’autres s’enfouissent dans les substrats sableux qui jouxtent les rochers. D’autres encore ont la chance de disposer d’une coquille : à marée basse, la carapace devient parfaitement étanche pour y stocker une réserve d’eau (balanes). Des gastéropodes ferment leur coquille avec l'opercule. La Patelle n'a pas d'opercule mais elle est tellement plaquée sur son trou dans la roche que l'étanchéité est parfaite.
Si l’estran rocheux est exposé, l'animal ne doit pas être emporté par la force des vagues. Il doit pouvoir se fixer solidement à un rocher. La moule dispose d'un byssus, les étoiles de mer et oursins ont de minuscules mais très nombreux podias, les chitons et patelles ont un large pied musclé, les balanes et huitres sont "collées" au rocher, de petits poissons ont les nageoires pelviennes transformées en "ventouse". D'autres animaux ont une autre stratégie face au ressac : ils se réfugient sous les rochers ou dans les anfractuosités.

Étage supralittoral

Dans l’étage supralittoral la faune est rare. On rencontre des crustacés qui ne supportent pas d’être immergés mais qui ont besoin d’une certaine humidité (respiration toujours branchiale). Dans les interstices ou sous les rochers on peut trouver la Ligie.
On peut rencontrer aussi quelques mollusques gastéropodes : littorine bleue, monodonte (souvent confondue avec Bigorneau).
Ces deux espèces de gastéropodes peuvent capter l'oxygène de l'air : disposent d'un poumon primitif.

Étage médiolittoral
Étage infralittoral

Synthèse

Plutôt qu'un long discours, deux schémas pour résumer la distribution florale et animale d'une côte rocheuse.
Pourquoi deux ? Car ils sont complémentaires. Ainsi le deuxième fait la distinction entre côté exposé et côté abrité. biologie marine biologie marine

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Les estuaires

L'estuaire constitue une anse côtière abritée et où l'apport d'eau douce est important.
On distingue deux habitats :

Du fait de l'eau saumâtre et de la faible force de la mer, la couverture en plantes à fleurs halophyles est conséquente. Les algues sont absentes !
Dans le schorre la végétation est dense. Dans la slikke la flore est plus rare mais la biomasse est très importante (mollusques, vers,...)

Etagement de la végétation d'un estuaire

Je vais prendre l'exemple de la baie de Somme.
Du haut de l'estran vers le bas on y trouve successivement les angiospermes (plantes à fleurs) suivants :

La faune de l'estuaire

Le shorre est un lieu de paturage dans sa partie supérieure et un lieu de nourrissage pour de nombreux oiseaux dans sa partie inférieure.

La slikke, très riche en nutriments, contient des bivalves fouisseurs (coques et palourdes), des gastéropodes (buccins et nasses) et des vers. Les poissons et les oiseaux viennent s'y nourrir.

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