PLONGEZ DANS LA
BIOLUMINESCENCE
LES PYROCYSTIS FUSIFORMIS
Les pyrocystis fusiformis sont des dinoflagellés marins, c'est-à-dire des micro-algues unicellulaires. 90% d'entre elles vivent dans des milieux tels que la mer ou l'océan, mais il existe également quelques espèces vivants en eau douce.
Où les trouver dans la nature ?
Ces dinoflagellés se situent au sommet de la zone euphotique. Cette zone, aussi appelée zone photique, est suffisamment exposée à la lumière pour que le phénomène de la photosynthèse puisse avoir lieu.
Les pyrocystis fusiformis vivent dans les eaux côtières à environ 60 à approximativement 100 mètres de profondeur et à une température d'en moyenne 20°C. A cette profondeur, les rayons du soleil pénètrent encore dans l'eau mais la luminosité est très faible. Cela favorise donc la visibilité bioluminescence.
Situation géographique
Le rôle des pyrocystis dans la chaîne alimentaire
Les pyrocystis fusiformis sont des organismes mixotrophes . Cela signifie qu'ils peuvent se nourrir soit par autotrophie, soit par hétérotrophie.
-->Un organisme autotrophe est un organisme capable de synthétiser de la matière organique à partir de matière minérale.
-->Un organisme hétérotrophe quant à lui se nourrit de matière organique présente dans son environnement.
Ces petits organismes jouent un rôle très important dans de l'écosystème marin. En effet, les pyrocystis fusiformis, qui se nourrissent de plancton, constituent ensuite une ressource nutritive importante pour de nombreuses espèces marines telles que les crevettes, les baleines, les poissons, etc...
Schéma de la chaîne alimentaire marine
Une particularité...
Les pyrocystis fusiformis possèdent un mode vie assez particulier. Effectivement, elles sont soumises à un rythme circadien. Mais qu'est-ce donc ?
LE RYTHME CIRCADIEN
Le rythme circadien est un rythme biologique, d'environ 24h, qui consiste en une alternance entre une phase d'éveil et de sommeil en fonction du jour et de la nuit.
Il y a donc une phase L (light) qui correspond à la phase du jour, et une phase D (dark) correspondant à la phase de la nuit. Chaque phase dure environ 12h.
L'être humain suit lui aussi un rythme circadien. En effet, le plus souvent, il vit le jour et dort la nuit. Or, nous savons que le rythme circadien d'un être vivant peut être modifié. Prenons l'exemple du décalage horaire. L'homme doit s'adapter à un nouveau rythme biologique lorsqu'il voyage dans un pays qui ne possède pas le même fuseau horaire que le sien. Le rythme circadien a alors été modifié. Donc, lorsque nos algues sont arrivées de Californie, elles ont du s'adapter au rythme européen, car les cycles jour/nuit n'ont pas lieu en même temps.
--> La luminosité et la température influent sur le rythme circadien.
--> Il peut s'inverser en fonction de la luminosité (changement dans le cycle jour/nuit).
LE RYTHME CIRCADIEN CHEZ LES PYROCYSTIS FUSIFORMIS
Chez les dinoflagellés, et donc chez les pyrocystis fusifomis, la photosynthèse a lieu pendant la phase L. Les micro-algues consomment du dioxyde de carbone et produisent du dioxygène durant cette période, participant ainsi au cycle du carbone. On estime que le taux maximum de dioxygène produit est atteint en milieu de journée. La division cellulaire, quant à elle, a lieu durant la phase D, principalement dans sa deuxième partie. La réaction de bioluminescence, qui utilise le dioxygène produit grâce à la photosynthèse peut survenir à n'importe quelle moment de la phase D.
Ce schéma est une illustration simplifiée du rythme circadien des pyrocystis fusiformis. On peut voir que la brillance maximale des algues se situe au milieu de la nuit. Et en effet la bioluminescence de ces algues est 60 fois plus intense au milieu de la phase D que pendant la phase L. Nous avons d'ailleurs pu le vérifier avec nos propres algues, qui brillaient beaucoup plus au milieu de la nuit qu'à 19h.
La migration des chloroplastes est aussi influencée par ce cycle:
-> Lors de la phase L, elles se trouvent aux extrémités de la cellule afin d'absorber un maximum de lumière et effectuer au mieux la photosynthèse.
-> Au contraire, lors de la phase D, les chloroplastes migrent vers le centre de la cellule.
Mais pourquoi brillent-elles? Les scientifiques ne connaissent par les raisons exactes, mais des théories avancent des explications.
Burglar alarm theory
La théorie de la sonnette d'alarme
La bioluminescence produite par certains dinoflagellés ( les pyrocystis fusiformis par exemple) attire les prédateurs. Or, les principaux prédateurs de ces algues unicellulaires sont les zooplanctons. Ces zooplanctons sont transparents ce qui leur permet de ne pas se faire repérer par leur prédateurs. Seulement, à cause de cette transparence, ils deviennent bioluminescents dès qu'ils ingèrent des algues capables d'émettre de la lumière. Les zooplanctons sont alors vulnérables, car très facilement repérables. Ils sont alors mangés par des poissons attirés par la lumière. Le prédateur des algues bioluminescentes devient la proie d'un autre être vivant. D'où l'expression qui résume bien se principe « The enemy of my enemy is my friend »(les ennemis de mes ennemis sont mes amis).
-> La bioluminescence pourrait donc être une sorte de sonnette d'alarme qu'utiliserait les dinoflagellés bioluminescents afin d'appeler à l'aide.
Cette vidéo sur la Burglar Alarm Theory a été trouvée sur Youtube et n'est pas de nous, mais elle est très claire et nous trouvions dommage de ne pas la partager.
