Notice (8): Undefined index: HTTP_ACCEPT_LANGUAGE [APP/Config/bootstrap.php, line 173]
La Planète Revisitée : Expéditions Guyane Française :: Rubriques

La Planète Revisitée : Expéditions Guyane Française

Des_coraux_multiplies_ou_les_reproductions_des_coraux

Des coraux multipliés ou les reproductions des coraux

Colonie de coraux

Colonie de coraux

[Alain Barrère, © MNHN]

Approche SVT

Tous niveaux

Objectifs :

Ce document se veut être une source documentaire où l’enseignant trouvera données et documents pour illustrer ses enseignements et construire des documents pédagogiques autour de la reproduction des coraux. La multiplication et la reproduction des coraux ne sont pas en tant que tels des items à traiter au regard des programmes officiels. Cependant, ceux-ci laissent à l’enseignant le choix de ses exemples et tel point pourra être illustré grâce à ces animaux et aux documents fournis.

A l’Ecole primaire - BO HS n°3, du 19 juin 2008
Les modes de reproduction des êtres vivants
Les stades du développement d’un être vivant
L’adaptation des êtres vivants aux conditions du milieu
Importance de la biodiversité.

En cours de SVT au collège – BO HS n°6 du 28 août 2008
en 6ème : Reproduction animale alternances de formes chez les animaux
en 4ème : Reproduction sexuée et maintien des espèces dans les milieux
en 3ème : Croissance via des divisions cellulaires ; Responsabilité humaine en matière d’environnement

En cours de SVT au lycée (nouveaux programmes en cours ou attente)
Mais le projet de programme SVT en classe de seconde prévoit une partie sur la biodiversité et certaines des capacités attendues peuvent être travaillées à l’aide de ces documents.

Contexte:

Les coraux sont à la fois des bioconstructions, des édifices calcaires construits par des êtres vivants, et des animaux, le plus souvent coloniaux, peuplant les fonds marins limpides -ils sont absents des eaux troubles, par exemple à l’embouchure des fleuves- des régions intertropicales, entre 0 et 40 m de profondeur, pour les espèces nous intéressant ici (des coraux profonds existent et sont également présents en eaux froides, mais ils ne feront pas l’objet du présent travail). Leur multiplication rapide est le résultat de phénomènes multiples : une vitesse de croissance élevée couplée à deux modes de multiplication et perpétuation des espèces. Ces derniers constitueront l’essentiel du document proposé ici.

Corail solitaire

Corail solitaire

[Alain Barrère, © MNHN]

 

Mode 1 : se multiplier, à 2

Ici, la formation de nouveaux individus est le résultat de la rencontre de gamètes. Il y a fécondation, formation d’une cellule œuf, à la base de nouveaux individus. Il s’agit de reproduction sexuée.
La plupart des coraux sont hermaphrodites. Les cellules sexuelles se différencient à partir de cellules de l'endoderme qui migrent dans les cloisons de la cavité gastrovasculaire. Cas exceptionnel : chez le groupe des Fungiidés, les sexes sont séparés, il y a gonochorisme.
Selon les espèces, la production des gamètes peut être continue ou cyclique, avec des émissions massives et synchronisées de gamètes une à deux fois par an.
C'est le cas des espèces du genre Acropora dans le sud ouest de l'Océan Indien. Quelques jours après chaque pleine lune des mois de septembre, octobre ou novembre, les polypes de ces coraux branchus libèrent tous une multitude de petites boules roses (des amas d'ovules et spermatozoïdes ou d'oeufs) dans l'océan. Ce phénomène dure de quelques minutes à une heure ou deux. Le phénomène est délicat à observer, le jour et l'heure de la ponte massive n’étant pas connus avec certitude.

• Fécondation :
Selon les espèces, la fécondation (fusion d'un spermatozoïde et d'un ovule donnant une cellule œuf) peut être interne ou externe :
- Fécondation interne : Les spermatozoïdes sont émis dans le milieu et migrent vers la cavité gastrovasculaire d'un autre polype, attirés par des phéromones ;
- Fécondation externe : Les gamètes (spermatozoïdes et ovocytes) sont émis dans l'eau en dehors de l'organisme, une libération synchrone (sécrétion de phéromones, signaux de l'environnement entrant en jeu) maximise les chances de rencontres. Les espèces du genre Acropora libèrent des agrégats comportant à la fois des ovules et une petite quantité de sperme. Dans les espèces du genre Favites, il y a des jets successifs d'ovules puis de sperme.
• Stade larvaire :
Après fécondation, les œufs donnent en quelques heures de petites larves ciliées appelées planulas. Attirées par la lumière, ces larves montent à la surface et rejoignent le plancton. Cette étape de vie libre, consécutive à la reproduction sexuée, va permettre aux coraux habituellement fixés, de conquérir, au gré des mouvements marins, de nouveaux milieux et d'assurer la dissémination de l'espèce. Mais dans ce périple, de nombreuses larves périront.
• Stade fixé :
Après avoir séjourné plusieurs jours dans le plancton, les planulas tombent sur le fond et se fixent en s'étalant sur un substrat dur. Elles se métamorphosent pour donner un polype (ayant la forme d’une petite amphore à tentacules) qui élabore tout d'abord un plancher calcaire puis la muraille de sa première loge.
Pour se fixer et constituer une nouvelle colonie, la larve doit trouver un espace libre. Cela peut être un nouveau substrat (coulée de lave en mer, installations humaines : corps mort de bateau, filières de piscicultures…) ou un substrat libéré (par une exondation, un cyclone, par la mort de coraux...).

Mode 2 : Se multiplier, seul

Une fois fixé, le polype initial, issu de la larve planula, va se multiplier de manière autonome. Il va former par bourgeonnement latéral et division axiale un nouveau polype, appelé polype fils. Cette reproduction est asexuée. Il s’agit d’une multiplication végétative, elle assurera la multiplication/extension de la colonie. Après s'être étalée sur le substrat et avoir formé ainsi une assise solide, la colonie va croître en hauteur et en volume. Elle sera constituée de plusieurs millions d’individus formant une colonie. Les polypes vivants occuperont la frange la plus superficielle de l’édifice.
Le mode de bourgeonnement, à l’intérieur ou en dehors de la bouche, mais commençant toujours au niveau de la bouche, est variable selon les espèces. Cela est à l'origine des différentes formes de colonies.
Dans certains cas la séparation du polype-fils peut être totale dans d'autres plus ou moins partielle (coraux des genres Galaxea, Favia sp et Favites). Chez d’autres, genre Platygyra par exemple, les polypes ne s'individualisent plus et les ouvertures buccales s'alignent en formant des méandres. Mais, le plus souvent, les polypes sont uniquement reliés par leur socle basal.
La croissance de la colonie va dépendre de sa morphologie et de l'espèce constructrice. Elle est de l'ordre de 10-15 cm par an pour un corail branchu, genre Acropora, et de 1-2 cm par an pour un corail massif, genre Porites. Cette croissance peut dépendre aussi des conditions environnementales (lumière, température...). Les coraux peuvent former des constructions de taille considérable, plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur et dizaines de kilomètres de longueur. C’est le cas des récifs coralliens. La Grande Barrière de Corail au nord-est de l’Australie mesure 2600 kilomètres de long.

Ainsi, au cours de leur cycle biologique, les coraux alternent-ils des modes de reproduction sexuée et asexuée, le premier étant important dans le cadre d’une dissémination et colonisation de milieux éloignés, le second jouant un rôle essentiel dans la croissance de la colonie et l’occupation d’un milieu.

Documents :
Remarque : dans le dossier téléchargeable à la fin de cette fiche, retrouvez toutes les photos sous 2 formats : avec et sans légende.

Document 1: la nature des coraux

Le corail, un être vivant ?

 

Colonie de corail

Colonie de corail

L’observation rapprochée de la surface d’un corail montre qu’il est constitué de petits individus accolés : les polypes. Chacun est formé d’un petit sac allongé terminé dans sa partie supérieure par une bouche entourée de tentacules.

[Alain Barrère, © MNHN]

 
Schéma 1

Schéma 1

D'après base des coraux des Mascareignes

 
Polypes d'une colonie vue de profil

Polypes d'une colonie vue de profil

Les polypes forment une colonie d’individus identiques

 
Schéma 2

Schéma 2

Les polypes forment la partie vivante au dessus d'un squelette calcaire, fabriqué par les individus à partir des éléments minéraux dissous dans l'eau, dont le CO2. En cela, les coraux sont des constructions biologiques, stockant du CO2.

 

Document 2 : le corail, souvent en colonie

Fungia sp. : polype solitaire

Fungia sp. : polype solitaire

 

Chez certaines espèces, il n’y a pas colonie, mais les individus sont isolés. C’est le cas chez les coraux du genre Fungia, qualifié de corail solitaire.

Mais, le plus souvent, les polypes forment des colonies.

Colonie de coraux

Colonie de coraux

[Alain Barrère, © MNHN]

 
Colonie de corail

Colonie de corail

[Alain Barrère, © MNHN]

 

Document 3 : l’émission de gamètes

À certaines périodes de l'année, des boules roses sont visibles sur et au dessus des coraux du genre Acropora. L'océan est alors recouvert d'un véritable drap rose !

Document 4: quand la reproduction est une histoire de divisions

Ici, après collecte, le développement de quelques œufs a été suivi pendant quelques jours en aquarium et observé à la loupe binoculaire.

Les divisions se suivent, les cellules sont de plus en plus nombreuses, l'embryon passe au stade morula. Après différenciation, les cellules vont subir avec un réarrangement spatial : c'est le stade blastula. Enfin, une petite larve planula va se former et assurer la descendance des polypes parentaux (=ayant produits les gamètes à la base de cette cellule œuf). La descendance est donc assurée si l’embryon et la larve survivent aux multiples aléas de la vie planctonique.

Une blastula

Une blastula

[© Nicole Crestey, Vie Océane]

 

Document 5 : la larve se fixe

Après un périple souvent périlleux, la larve tombe sur le fond, trouve par hasard un substrat libre, se fixe et commence à fabriquer son enveloppe calcaire. Elle commence dès lors à construire non seulement son propre squelette, à poser les fondations d’une nouvelle colonie, mais aussi à stocker du CO2 (ce dernier entrant dans la composition chimique du calcaire-CaCO3).

Coraux

Coraux

[Alain Barrère, © MNHN]

 
Coraux

Coraux

[Alain Barrère, © MNHN]

 
Schéma

Schéma

[Coraux des Mascareignes]

 
Schéma 2

Schéma 2

[Vie Océane]

 

Document 6 : par la reproduction asexuée, l’édification de la colonie

Reproduction asexuée

Reproduction asexuée

[Alain Barrère, © MNHN]

 
Reproduction asexuée

Reproduction asexuée

[Alain Barrère, © MNHN]

 

Une fois sur le substrat, la larve planula se transforme en polype, fabrique un socle basal avec une muraille et des cloisons. Ce premier polype va bourgeonner et donner un polype fils. Au bout de quelques semaines, une colonie s'est construite d'abord en s'étalant puis en s'élevant.

Schéma

Schéma

 

Les différents polypes d'une colonie restent en contact les uns des autres.

Document 7 : substrats divers à la base de nouveaux récifs coralliens

Compétences du socle commun pouvant être mises en œuvre :
(Décret du 11 juillet 2006)

Compétence 3 (culture scientifique) : pratiquer une démarche scientifique, savoir utiliser des connaissances, mobiliser ses connaissances pour comprendre des questions liés à la biologie et à l’environnement
Compétence 5 (culture humaniste) : utiliser ses connaissances pour donner du sens à l’actualité
Compétence 7 (autonomie et initiative) : faire preuve d’initiative



Bibliographie indicative :

Sitographie :

site internet de Vie Océane: http://vieoceane.free.fr/

site internet Base de connaissances sur les coraux des Mascareignes:  http://coraux.univ-reunion.fr
et http://etic.univ-reunion.fr/


Quelques ouvrages :

Faure, G. (1982). Recherche sur les peuplements de Scléractiniaires des récifs coralliens de l’archipel des Mascareignes (Océan Indien occidental). Thèse de doctorat de 3ème cycle, université Montpellier II.
Ses volumes sont téléchargeables aux adresses suivantes : http://coraux.univ-reunion.fr/IMG/pdf/These-G_Faure82-Recifs-Coralliens-Mascareignes-Vol1-Ecologie.pdf et http://coraux.univ-reunion.fr/IMG/pdf/These-G_Faure82-Recifs-Coralliens-Mascareignes-Vol2-Systematique.pdf.

Ribes-Beaudemoulin, S. (2008). Animaux des récifs coralliens. Océan Editions, 88 pp.

Robin, B, Petron, C. et C Rives (1997). Les Coraux. Editions du Pacifique, 144 pp.

Salvat, B. et C. Rives(2003). Le corail et les récifs coralliens. Editions Ouest-France, 32 pp.

DVD :

Base de connaissances sur les coraux des Mascareignes, livret et DVD. 2007. IREMIA, LIM Université de La Réunion.