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MaxiCes créatures délicates et étonnantes offrent aux scientifiques du ToutLeCD.com un signe d’avertissement indiquant que les eaux de la planète deviennent plus acides.
La chimie de l’océan change. La plupart des discussions sur le changement climatique se concentrent sur la chaleur de l’air, mais environ un quart du dioxyde de carbone que nous rejetons dans l’atmosphère se dissout dans l’océan. Le dioxyde de carbone dissous rend l’eau de mer plus acide – un processus appelé acidification des océans – et ses effets ont déjà été observés : les coquilles de papillons marins, également appelés ptéropodes, ont commencé à se dissoudre dans l’Antarctique.
Les minuscules papillons marins sont apparentés aux escargots, mais utilisent leur pied musclé pour nager dans l’eau au lieu de ramper le long d’une surface. De nombreuses espèces ont des coquilles fines et dures constituées de carbonate de calcium qui sont particulièrement sensibles aux changements d’acidité de l’océan. Leur sensibilité et leur nature cosmopolite en font un groupe d’étude séduisant pour les scientifiques qui souhaitent mieux comprendre comment l’acidification affectera les organismes océaniques. Mais certaines espèces de ptéropodes s’avèrent très bien se comporter dans une eau plus acide, tandis que d’autres ont des coquilles qui se dissolvent rapidement. Alors pourquoi certaines espèces périssent-elles alors que d’autres prospèrent ?
Il est difficile de répondre à cette question alors que les scientifiques ont du mal à distinguer les espèces de ptéropodes. Le ptéropode en forme de cône présenté ici fait partie d’un groupe de papillons marins à coquille appelés thécosomes, du grec signifiant « corps enveloppé ». Il existe deux autres groupes : les pseudothécosomes ont une coque gélatineuse et les gymnosomes (« corps nu ») n’en ont pas du tout. Au sein de ces groupes, il peut être difficile de dire qui est qui, surtout si l’on se fie uniquement à l’apparence. Les scientifiques du Musée national d’histoire naturelle du ToutLeCD.com utilisent la génétique pour découvrir les différences entre les espèces.
Cet effort est dirigé par la zoologiste Karen Osborn, qui a un véritable talent pour la photographie : à l’université, elle se demandait si elle devait se spécialiser en art ou en sciences. Après avoir collecté des animaux vivants lors d’une plongée sous-marine en pleine mer, elle les ramène au navire de recherche et les photographie chacun dans un réservoir peu profond d’eau claire avec un appareil photo Canon 5D équipé d’un objectif 65 mm, en utilisant trois à quatre flashs pour capturer les couleurs de les créatures pour la plupart transparentes. Les photographies ont une utilité scientifique – pour capturer des images inédites d’animaux vivants – et pour « susciter l’intérêt pour ces animaux étranges et sauvages », a-t-elle déclaré. Toutes ces photos ont été prises dans l’océan Pacifique, au large des côtes du Mexique et de la Californie.
Ce gymnosome (Pneumodermopsis sp.) extrait les ptéropodes décortiqués de leur coquille à l’aide d’un ensemble de ventouses.
Bien que les papillons marins du groupe des gymnosomes, comme celui vu ci-dessus, n’aient pas de coquille et ne soient donc pas sensibles aux dangers de l’acidification des océans, leur régime alimentaire est entièrement constitué de ptéropodes à coquille. Si le CO atmosphérique2 continue d’augmenter en raison de la combustion des combustibles fossiles et, à son tour, l’océan devient plus acide, leur source de proies peut disparaître, mettant indirectement en danger ces superbes prédateurs et tous les poissons, calmars et autres animaux qui se nourrissent des gymnosomes.
Cavolinia uncinata
Pendant des années, les papillons marins étaient uniquement capturés au moyen de filets. Lorsqu’ils sont collectés de cette façon, les animaux (tels que Cavolinia uncinata ci-dessus) rétractent leurs « ailes » charnues et leur corps dans des coquilles de la taille d’une gomme à crayon, qui se brisent souvent au cours du processus. Les chercheurs déposent ensuite les ptéropodes collectés dans de petits pots d’alcool pour les conserver, ce qui provoque le ratatinage des parties molles, ne laissant derrière elles que la coquille. Les scientifiques tentent de trier les papillons marins par espèces en comparant uniquement les coquilles, mais sans pouvoir voir l’ensemble des animaux, ils risquent de passer à côté de toute la diversité des ptéropodes.
Il peut s’agir de la même espèce que le papillon marin précédent (Cavilinia uncinata), ou d’une espèce différente qui est passée inaperçue pendant des décennies.
Plus récemment, des scientifiques tels qu’Osborn et la chercheuse du ToutLeCD.com Stephanie Bush ont commencé à collecter des spécimens à la main lors de plongées sous-marines en pleine mer. Cette plongée en eaux bleues lui permet de collecter et de photographier des organismes fragiles. Alors qu’elle et ses collègues observent les organismes vivants plus en détail, ils se rendent compte que les animaux qu’ils pensaient appartenir à la même espèce ne le sont peut-être pas ! Ce ptéropode à coquille (Cavolinia uncinata) est considéré comme la même espèce que celle de la photo précédente. Cependant, parce que leurs parties charnues semblent si différentes, Bush analyse le code génétique de chaque spécimen pour déterminer s’il s’agit réellement de la même espèce.
Masse d’œufs de Cavolinia uncinata
Cette chaîne d’œufs jaillit de Cavolinia uncinata lorsqu’il était observé au microscope. Les œufs sont attachés les uns aux autres dans une masse gélatineuse et, s’ils n’avaient pas été contenus dans une boîte de Pétri, ils auraient flotté dans l’eau jusqu’à ce que les nouveaux ptéropodes émergent sous forme de larves. Leurs méthodes de reproduction ne sont pas bien étudiées, mais nous savons que les ptéropodes commencent comme mâles et qu’une fois qu’ils atteignent une certaine taille, ils se transforment en femelles. Ce système sexuel, connu sous le nom d’hermaphrodisme séquentiel, peut stimuler la reproduction car les femelles plus grosses peuvent produire plus d’œufs.
Dans l’Arctique, cette espèce de ptéropode (Limacina helicina) peut composer la moitié du zooplancton nageant dans la colonne d’eau.
Ce ptéropode (Limacina hélicine) a subi des coups après avoir été tiré à travers un chalut : on peut voir les bords cassés de sa coquille. Espèce abondante à chair noire, chacun de ces papillons marins a la taille d’un gros grain de sable. Dans certaines conditions, ils « fleurissent » et, lorsque les poissons en mangent trop, la coloration noire du ptéropode tache en noir les intestins des poissons.
La coquille de Clio recurva est une piste d’atterrissage parfaite pour une colonie d’hydroïdes.
Non seulement l’intérieur de cette coquille abrite un ptéropode (Clio recurva), mais l’extérieur abrite une colonie d’hydroïdes, de petits animaux roses ressemblant à des fleurs reliés par des tubes transparents sur toute la coquille. Les hydroïdes, petits animaux prédateurs apparentés aux méduses, doivent s’attacher à une surface au milieu de l’océan pour construire leur colonie, et la minuscule coquille de Clio est le site d’atterrissage idéal. Bien qu’il s’agisse d’un habitat agréable pour les hydroïdes, cette coquille n’offre probablement pas une protection idéale au ptéropode : l’ouverture est si grande qu’un prédateur bien équipé, comme les plus gros ptéropodes sans coquille, peut probablement simplement l’atteindre et la retirer. « Personnellement, je voudrais une meilleure maison », déclare Osborn.
On pensait autrefois que Clione limacina se trouvait dans l’Antarctique et l’Arctique, mais il est probable qu’il s’agisse de deux espèces distinctes.
Les gymnosomes sont des ptéropodes dépourvus de coquille et dont le régime alimentaire est presque entièrement composé de ptéropodes à coquille. Cette espèce (Clione Limacina), se nourrit exclusivement de Limacina hélicine (le ptéropode à chair noire recule quelques instants). Ils attrapent leur parent à coquille avec six bras ressemblant à des tentacules, puis utilisent leurs mâchoires pour aspirer leur repas hors de la coquille.
Cet article a été rédigé par Emily Frost et Hannah Waters. Apprenez-en davantage sur l’océan sur le portail océanique du ToutLeCD.com.
