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Notre Terre ne mérite pas vraiment son nom, le nom de Mer lui conviendrait mieux.
En effet, les mers et océans couvrent la majeure partie ( 70 % ) de notre planète. Leur profondeur est en moyenne de 4 000 mètres, avec une profondeur maximale de 11 000 mètres. Ces dimensions en font le plus grand habitat de notre planète, bien plus important que les forêts tropicales. Paradoxalement, les animaux qui vivent dans les eaux des profondeurs sont très peu connus. En fait, ces eaux sont difficilement accessibles, et des moyens techniques particuliers sont nécessaires pour étudier les grands fonds.

On peut donc se demander si il y a bien une vie dans les profondeurs abyssales. Et si oui, comment vivent-ils malgré des conditions de vie extrêmes ?

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22 janvier 2007 1 22 /01 /janvier /2007 10:15

Les fumeurs noirs permettent le développement de nombreuses espèces. L'hydrogène sulfuré contenu dans le fluide hydrothermal fournit l'énergie à la vie des bactéries qui vivent en symbiose à l'intérieur des cellules de divers invertébrés (vers, bilvaves...).
 Les bactéries hydrothermales cassent les molécules de sulfure d'hydrogène à l'aide de l'oxygène dissous dans l'eau de mer pour en tirer des sulfates, de l'hydrogène et dégager de l'énergie. Une énergie qu'elles utilisent alors pour fixer le carbone (tiré du CO2, dissous dans l'eau) et fabriquer des carbohydrates, l'élémentaire de la matière vivante.
Les bactéries autotrophes, chimiosynthètiques, existant en grande quantité, sont capables d'utiliser l'H2S pour transformer le gaz carbonique en sucre, selon la formule:

                                            CO 2 + H 2S ----> (CH 2O)+ S 
                                                                     [sucre]

Les bactéries sont des thiobactéries, le déchet de leur métabolisme est le soufre (S). Elles sont adaptées à des températures élevées ainsi qu'à de fortes pressions hydrostatiques (250 à 260 bars). Les sucres qu'elles forment sont à la base des processus énergétiques qui font fonctionner la biocénose et cet écosystème du fond des océans.

Des travaux ont établis que certaines bactéries parvenaient même à se passer d'oxygène . "En effet, une source de carbone, d'hydrogène et d'un autre minéral (fer, soufre, nitrate..) ou gaz dissous (CO2) peuvent suffire", explique Daniel Desbruyères, biologiste au département Environnement profonde de l'Ifremer (Brest). "Autrement dit, il suffit d'eau liquide, de chaleur et de minéraux pour entretenir la vie!". Les chercheurs ont également montré que si certaines bactéries étaient libres; d'autres étaient associées aux tissus des vers, crustacés et autres invertébrés peuplant ces zones. Il s'agit d'un phénomène symbiotique entre ces bactéries productrices d'énergie (sucres) et les invertébrés qui leur offrent un abri. En effet, les bactéries appelées chimiosynthétiques sulfo-oxydantes vivent en symbiose à l'intérieur des cellules de divers invertébrés.
Par exemple, grâce à ses pigments sanguins, le vestimentifère est capable de capter l'hydrogène sulfuré et l'oxygène de l'eau même contenu dans le fluide hydrothermal. Le gaz carbonique, indispensable aux synthèses organiques, est transporté par le sang jusqu'aux bactéries chimiosynthétiques qui jouent alors à leur tour leur rôle. Ainsi pendant leur vie et après leur mort, les bactéries fournissent au vers l'ensemble des substances alimentaires dont il a besoin. L'intérieur ou la proximité des cheminées constitue un milieu de vie totalement différent. En effet, les températures y sont extrêmement élevées et c'est surtout là que l'on trouve en quantité des microorganismes thermophiles ou hyperthermophiles. Ceux-ci se développent entre 45°c et 100°c, voir plus. La température est l'une des variables les plus importantes dans notre environemment. Elle influe directement ou indirectement sur les activités et la distribution des micro-organismes. En effet, ces différents types de bactéries naissent plus rapidement à une température donnée: c'est la température optimale de croissance. La vitesse de croissance diminue lorsque la température s'écarte de cet optimum.

QUELQUES EXEMPLES DE BACTERIES THERMOPHILES ET HYPERTHERMOPHILES SOUS-MARINES
Ordre
Genre
Espèce
Année d'isolement
T° maximale
Clostridiales
Carboxydobrachium
pacificum
2001
70°C
Aquificales
Persephonella
marina
2002
73°C
guaymasensis
2002
70°C
Thermotogales
Marinitoga
camini
2001
55°C
piezophilades
2002
65°C
Thermosipho
melanesiensis
1997
70°C
japonicus
2000
72°C
 

 

 

 

 

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21 janvier 2007 7 21 /01 /janvier /2007 09:59

   Image:Schéma-plateau-continental.svg

Une plaine abyssale débute après le glacis continental, elle est souvent bordée par une dorsale océanique.

Elle a été pendant longtemps considérée comme impropre à la vie pourtant de nos jours c'est sur ces plaines sous marines que les scientifiques localisent la naissance de la vie.

 

 

Les fosses sous marines se trouvent entre deux plaques, dans la zones de subduction.

Le fond de ces fosses est recouvert de sédiments, subissant toutes formes de tensions, étant dans une zone où les mouvements tectoniques sont importants.

Elles peuvent être profondes jusqu'à - 10 900 m (la Fosse des Mariannes, près de l'île de Guam).

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20 janvier 2007 6 20 /01 /janvier /2007 16:40

Les copépodes :

Ce sont des petits crustacés dont les adultes ne dépassent pas le plus souvent un ou deux milimètres(les plus grandes mesurant 10 mm). Ces copépodes existent en masse dans la zone pélagique mais il en existe dans les profondeurs : près du fond et dans les sédiments il s'agit alors d'espèces benthiques.

Ils sont omnivore et mangent des algues ou les détritus organiques.

Ils sont importants dans la chaîne alimentaire car ils servent d'appat à de nombreuses espèces.

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20 janvier 2007 6 20 /01 /janvier /2007 16:39

L'épifaune désigne les animaux vivant à la surface du sol.

Dans les abysses on peut rencontrer des plumes benthiques , elles appartiennent a l'espèce Umbellula Magniflora.

 Les échinodermes :

Holothuries ou concombres de mer 

Malgré son apparence, il appartient à la même famille que les étoiles de mer.

Il vit sur les sols benthiques ( du fond des mers) du monde entier. Parfaitement adaptés à ce milieu, ils "aspirent" à sa surface un mélange de boue et d'éléments nutritifs. Ensuite, ils rejettent cette boue indigeste en petits tas bien nets.

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20 janvier 2007 6 20 /01 /janvier /2007 16:38
 

Noms

 

Taille Profondeur Localiation Nourriture Caractéristiques

Lasiognathus

45 cm Bathypélagiques: 3 570 m Océan Pacifique et Atlantique Poissons et invertébrés  

C'est un poisson pêcheur , il attire ses proies avec le leurre lumineux de sa bouche.

Poisson flash

 

 11 cm

 Eaux mésopélagiques : 1 000m    

 Il est visible à une distance de 30 m dans les eaux profondes.

Ils possèdent de gros organes lumineux sous leurs yeux qui contiennent des batéries lumineuses. Ils l'utilisent pour se nourrir mais aussi pour communiquer avec ses congénères. Mais cet organe peut être bien encombrant lorsque les prédateurs approchent; c'est pour cela que le poisson flash possède un écran de tissus pigmenté appelé Mélanophore qui est en fait une sorte de paupière. Il peut ainsi cacher sa lumière mais aussi la faire clignoter.

Le myctophide ou Le poisson lanterne

Poisson lanterne vue de dessous

Les myctophides mesurent entre 3 et 30 cm mais la majeur partie est inferieure a 15 cm.  300 à 1 200 m de profondeur  Tout les océans y compris l'Arctique où vit le poisson lanterne des glaciers  Zooplancton

 Il possède deux rangées de photophores sur les cotés et sous son ventre qui émettent une lumière bleue, verte ou jaune. Les couleurs et la disposition des photophores est différente pour chaque espèce ce qui porte à croire que ces organes leur permettent de se reconnaître entre eux.

Il effectue des migrations verticales la nuit  quand les espèces épipélagiques (10 à 100 m) se réveillent.

Mais c'est aussi pour éviter la prédation, en effet ce poisson est une source de nourriture pour de nombreux animaux comme les cétacés, les thons les requins, grenadiers pingouins et calamars géants ainsi que  d'autres espèces des profondeurs (incluant dautres poissons lanternes).

C'est donc un élément important de la chaîne alimentaire.

Hexanchus griseus ou  Le requin griset

5 m de long Il peut descendre jusqu'à 2 500 m   Petits requins, raies, mammifères marins et crustacés

Il est solitaire et sédentaire. Il est capable de pointes de vitesses spectaculaires.

Il possède 6 branchies.

Il ne remonte vers la surface que la nuit pour se nourir.

 

Idiacanthus antrostomus aussi appelé poisson dragon

 

 

 

Dimorphisme sexuel important : 7cm pour les mâles et 38 cm pour les femelles

Eaux bathypélagiques : 1000 - 4000 m Océan Pacifique Petits poissons et crustacés

Il remonte vers la surface la nuit.

 

Le barbillon est uniquement présent chez la femelle et peut parfois être bioluminescent de couleur rougeâtre ou blanc verdâtre.

Gigantactis venhoeffeni aussi appelé poisson pêcheur

Dimorphisme sexuel :
34 cm pour les femelles et 11 cm pour les mâles

Eaux bathypelagiques : entre 300 et 5 300 m Zones tropicales et tempérées de tout les océans    

Caulophryne

  Eaux bathypélagiques : 1 000 à 4 000 m     Il possède un leurre lumineux au dessus de sa tête pour attirer ses proies.

Saccopharynx lavenbergi ou Grand gousier

 

 1 m  Eaux bathypélagiques : 2 000 à 3 000m  Océan Pacifique    Il possède une bouche énorme qui lui permet d'avaler des proies plus grandes que lui (son estomac étant très extensible), en effet la nourriture étant rare, il est important de ne pas la manquer quand l'occasion se présente.

 Eurypharynx pelecanoides ou anguille pélican

 1 m  Eaux bathypélagiques : 500 à 7 500 m Toutes les mers tempérées et tropicales Poissons et crustacés

 Il possède un organe bioluminescent au bout de sa queue qui lui permet d'attirer ses proies.

 Il nage la gueule grande ouverte en permanence pour attraper toutes les proies. En effet, sa bouche et son estomac son extrêmement extensible.

 Le poisson tripode

 

   Eaux benthiques : entre 3 000 et 6 000 m de profondeur       Attendant sa proie, il repose sur le fond immobile face au courant, posé sur les rayons allongés de ses nageoires.

  Coryphaenoides armatus ou Le grenadier abyssal de la famille des  Macrouridae

 1 m  282 - 5 180 m de profondeur   Talus continentaux et plaines abyssales de tous les océans  Mange des invertébrés et des céphalopodes

 Il effectue des migrations verticales de centaines de mètres pour se nourrir.

 Sternoptyx ou poisson hachette

 4,5 cm  

760 - 1 500 m de profondeur

 Océan Indien, Nouvelle Zélande, Pérou  Petits crustacés  

Son corps applati est recouvert de plaquettes pigmentées de couleur argentée qui jouent le rôle de miroirs verticaux réfléchissant la lumière. Il possède également de petits organes lumineux de couleur bleu sous son ventre.

Il n'effectue pas de migration vers la surface.

 Le chauliodus également appelé poisson vipère

 Il mesure 25 a 35 cm  Il vit a 1 800m de profondeur.  Eaux troicales et temperées de l'Antlantique, Pacifique et Indien  Il mange des poissons et des invertébrés

  Chez les stomiatoidei, on observe une forte dentition ainsi qu'une modification de la colonne vertébrale qui lui permet une augmentation de l'ouverture buccale. En effet, grâce à des muscles spéciaux il peut déplacer ses organes vers l'arrière de son corps (c'est le cas du coeur de l'aorte et des arcs branchiaux). Cela lui permet d'avaler toutes les proies qui passeraient a sa porté.

Mais ce n'est pas tout, sa première vertèbre est presque aussi longue que les 5 suivantes réunies ce qui permettrait d'aider à la déglutition.

Le chauliodus a des rangées de photophores de chaque coté de son ventre. Ils permettraient aux différents membres de se reconnaître dans une même espèce en voie de se reproduire.

Il remonte à la surface la nuit pour chercher des proies.

 

Melanocetusde ou poisson lanterne la famille des ceratoidei

 Dimorphisme sexuel important : 3 cm pour le mâle et 13 cm pour la femelle  

760 - 1 500 m de profondeur

 Océan Atlantique Pacifique et Antarctique  Petits invertébrés. Mais il est capable d'avaler des poies plus grandes que lui.  

Chez les Ceratoidei, le dimorphisme sexuel est remarquable. Les femelles adultes acquièrent la forme globuleuse habituelle de ce groupe, tandis que certains mâles restent de petite taille (mâles « nains ») et deviennent parasites des femelles sur lesquelles ils se fixent.

Seule la femelle porte un organe lumineux. Les proies sont attirées par cette lumière. La baudroie incline alors le filament devant sa bouche. Ce système ingénieux lui permet de  récupérer les victimes directement entre ses mâchoires.

Anoplogaster  cornuta

 

15 cm

eaux bathypélagiques : 500 à 

5 000 m

Océan Atlantique et Pacifique Mange des crustacés et des poissons

Il nage toujours la bouche ouverte pour être a l'affût d'une proie mais il ne peut fermer sa bouche sous peine de se planter les dents dans le cerveau. De plus, sa dentition lui permet de garder ses proies prisonnières lorsqu'il les a attrapé.

Il sert de nourriture aux poissons pélagiques.

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20 janvier 2007 6 20 /01 /janvier /2007 16:34

La bioluminescence est le mécanisme par lequel les animaux produisent de la lumière. Elle concerne de nombreux êtres vivants (700 genres différents de bactéries, de méduses, d'insectes et de poissons) et elle s'observe la nuit ou dans l'obscurité des grands fonds océaniques

1°Le principe

Elle s'exprime de 2 manières différentes.

    • Par une réaction chimique :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La réaction générale est :

   luciférase       

luciférine  + oxygène ------------->oxyluciférine + lumière

La luciférine (le substrat) se lie à la luciférase (l'enzyme)  pour former un complexe luciférine-luciférase.

Cet ensemble réagit avec du dioxygène pour former un complexe oxydé.

Mais le complex est exité et il doit libérer un photon pour retrouver sa forme stable.

C'est ainsi que la luminescence est créée à partir d'une réaction chimique.

Remarque : si on fait intervenir l'ion calcium (Ca2+) dans la réaction la luminescence émise est de couleur bleue.

Cette réaction se produit dans le photocyte.

    • Grâce à des bactéries

En effet, chez certains animaux la lumière émise par l'organe lumineux est en fait produite par la bactérie symbiotique luminescente Vibrio fischeri. Mais elle ne produit de la lumière que lorsque la densité des bactéries est élevée.

En réalité la bactérie n'est qu'un intermédiaire entre l'organisme de l'animal et la réaction enzymatique.

Ces bactéries se mettent à briller après en avoir reçu l'ordre par un auto inducteur, un messager qui diffuse de la lumière entre les cellules bactériennes . Des concentrations élevées en auto inducteurs activent la protéine LuxR, celle-ci stimule des gènes qui codent les protéines directement responsables de la production de lumière et provoquent la synthèse d'une grande quantité d'auto-inducteurs.

 

2° Fonction

    • La diffusion des couleurs

En mer, l'eau absorbe rapidement toutes les couleurs. C'est le rouge qui disparait en premier (10 m) puis le jaune, le vert... Le bleu, lui, pénètre jusqu'a 1 000 m de profondeur .

    • Le camouflage

Ainsi comme nous l'avons dit précédemment c'est la couleur rouge qui réfléchit le moins la couleur bleu. Donc si un poisson est rouge il sera invisible car il apparaitra noir et il pourra se confondre avec la quasi-obscurité sous-marine. C'est le cas par exemple de la crevette rouge des profondeurs.

Une autre technique consiste en revanche à utiliser la lumière bleue. Certains poissons possèdent des photophores (organe lumineux)bleus sous leur ventre.En effet, les espèces sont souvent trahies par la lumière en provenance de la surface, qui découpe leur silhouette en une ombre chinoise facilement repérable par des prédateurs situés en dessous.

Cette lumière sous leur ventre leur permettrait de simuler la lumière cernant de la surface.

    • La défense

Certains animaux utilisent la lumière comme moyen de défense. Une crevette des abysses ejecte des particules lumineuses qui éblouissent son ennemi et qui lui permet de s'enfuir.

    • La chasse

Pour d'autres espèces, en revanche, cette bioluminescence sert d'appât, comme la beaudroie des abysses qui possède sur sa tête une longue terminaison de son épine dorsale dont l'extrémité est pourvue d'un photophore. Elle peut ainsi attirer ses proies à proximité de sa bouche.

D'autres espèces comme l'anguille pélican, le caulophryne, le lasiognathus, le poisson dragon utlisent cette technique.

    • La communication

La luminescence peut aussi servir de moyen de comunication. Par exemple, le poisson lanterne (myctophyde ) ou même le poissn vipère (chauliodus) possède des rangées de photophores sur les cotés et sous leur ventre qui sont différentes pour chaque espèces (disposition, couleurs). Ainsi, ils peuvent se reconnaître entre eux.

Et ils peuvent alors s'identifier en vue de se reproduire...

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20 janvier 2007 6 20 /01 /janvier /2007 14:55
  • Reproduction de la beaudroie des abysses (Melanocetus)

Ces poissons ont un mode de reproduction tout a fait remarquable qui peut s'expliquer par une adaptation à un environnemement où la rencontre d'un partenaire sexuel est extrêmement  difficile et peu probable.

En effet, le mâle s'accroche au corps de la femelle en la mordant. Sa bouche fusionne avec  sa peau et se connecte à la circulation sanguine. Le mâle est alos totalement dépendant de la femelle pour se nourir.

Puis il dégénère progressivement en un sac à spermatozoïdes.

  • Rassemblement supposé de certains poissons

Malgré le peu d'information que nous possédons sur les abysses des scientifiques de l'équipe MAR-ECO( Mid-Atlantique Ridge Ecosystems) ont établi une hypothèse sur la question de la reproduction.

En effet, grâce à des filets de pêche et des intruments acoustiques, l'équipe a observé que les poissons des profondeurs se rassemblent en grand nombre près des montagnes sous-marines en vue de s'y reproduire.

Cela impliquerait que les poissons auraient un instinct d'orientation qui les guiderait vers des lieux en particulier. Ils seraient donc moins nomades que certain scientifiques le pensaient.

Toutefois, il est difficile d'établir des "familles" directes de poissons à cause du manque d'échantillons et dans certains cas, mâles femelles et bébés sont catalogués différemment.

La reproduction des poissons des abysses reste encore un mystère pour la science.

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20 janvier 2007 6 20 /01 /janvier /2007 14:55

Le calamar géant est depuis lontemps une légende de marins, ils l'appelaient Kraken.

Ces légendes sont le fruit de témoignages d'attaques de calamar géant sur des bateaux et de nombreux échouages de ces bêtes, notamment sur les côtes du Terre-neuve entre 1871 et 1881. Ces calamars mesuraient entre 13 et 17 mètres et ont été nommés architeuthis.

Mais il semblerait qu'il existe des spécimens plus grands, grâce à une étude des cachalots. Ces mammifères sont en effet les seuls prédateurs connus du calamar géant. Mais nous ne possèdons encore que très peu d'informations à ce sujet, les profondeurs des océans étant très vastes.

Ce n'est qu'en Automne 2004 que l'on a pu observer un calmar géant vivant et dans son milieu de vie. Des scientifiques japonais l'ont rencontré dans l'océan Pacifique nord près des îles Chichijima en pistant des cachalots, le monstre mesurait 8 mètres de long.  

Le calamar géant a attaqué pendant 4 heures l'appat pointé par les scientifiques au bout d'une perche, puis il a finit par abandonner sa proie en laissant un morceau de tentacule de plus de 5 mètres de long.

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20 janvier 2007 6 20 /01 /janvier /2007 14:55

Dans les abysses, la nourriture est rare et les rencontres improbables.

A la base de la chaîne alimentaire, nous avons les petits crustacés, puis les petits poissons tels que le Sternoptyx .

Au dessus, il y a des plus gros poissons comme le Poisson Diable le Sternoptyx, le Poisson Lanterne, ou le Gigantactis.

Ensuite il y a de plus gros prédateurs tel que le Chauliodus l'anguille pélican, le Grand Gousier ou le Caulophryne qui peuvent manger de plus grosses proies.

Les êtres vivants des abysses se nourissent également des détritus (excréments, restes de poissons morts) qui tombent de la surface ainsi que ceux tombés dans le fond, c'est le cas du Concombre de mer, des plumes benthiques.

Mais il faut savoir qu'une grande partie des espèces des grandes profondeurs remontent vers la surface  la nuit pour se nourir. En effet, plus on remonte plus il y a de proies.

 

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20 janvier 2007 6 20 /01 /janvier /2007 14:50

   La bactérie GSB1

 Que peut bien faire un organisme photosynthétique à un endroit où la lumière du soleil n'arrive pas, c'est à dire au fond de l'océan, le long des dorsales océaniques ? Dans les fumeurs noirs, Thomas Beatty a découvert une curieuse bactérie qui vit de chimiosynthèse, de souffre et de dioxyde de carbone.
Cette bactérie, baptisée GSB1, profite de la faible lueur provoquée par les radiations géothermales. Cette lueur, trop faible pour être perçue par l'oeil humain, est détectable dans le spectre de la lumière visible, au-delà de l'infrarouge.

Les chercheurs traquent ces micro-organismes photosynthétiques sur plusieurs sources, afin de s'assurer que GSB1 n'est pas un cas isolé ou perdu.

 

  La chimiosynthèse

   Sur Terre les plantes respirent grâce à la photosynthèse. Dans la mer ce processus est impossible car à une certaine profondeur les rayons solaires n'arrivent plus, ce qui empêche la production de la matière organique.

   La chimiosynthèse repose sur les bactéries autotrophes, qui oxydent des minéraux réduits pour produire de l'énergie.

   Les différentes réactions qui peuvent avoir lieu au niveau des sources hydrothermales sont:                                                                                    

O2 + 4H2S + CO2 ® -CHOH- + 4S + 3H2O (Ici, le minéral réduit est un sulfure)

H2 + O2 : hydrogène oxydante

 

 

 

 

 

 

 

H2 + CO2 : métanogène et acétogène

 

 

 

 

 

 

 

NH4, NO2 + O2 : nitrifiante

 

 

 

Fe2+, Mn2+ + O2 : ferroxydante et manganèse-oxydante

 

 

 

 

 

 

S2-, S0, S2O32- + O2 : sulfoxydante

 

 

 

S2-, S0, S2O32- + NO3- : Dénitrifiantes et sulfoxydantes

 

 

 

 

 

 

 

Ce système de respiration met donc en place une chaîne alimentaire assez semblable à celle terrestre:

 

 

 

Illustration du parallèle entre les processus de chimiosynthèse et photosynthèse

 

 

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