Zooxanthelles : Définition, symbiose, cycle vital et fonction

Les zooxanthelles sont des microalgues photosynthétiques unicellulaires qui vivent en symbiose avec d'autres organismes. Plus précisément, on les trouve surtout immergées dans les tissus d'autres organismes, généralement des animaux.

La plupart des zooxanthelles appartiennent à la famille des Symbiodiniaceae, qui sont des organismes dinoflagellés et une grande partie du genre Symbiodinium, bien qu'elles puissent également être des diatomées ou d'autres types d'algues.

Rappelons le, les coraux sont des animaux, ils suivent donc un régime hétérotrophe dans lequel ils capturent le plancton grâce à leurs polypes. Mais de nombreuses espèces, en plus de ce régime alimentaire, sont en symbiose avec des zooxanthelles et celles qui ont une relation symbiotique avec les zooxanthelles tirent la plus grande partie de leur énergie de ces algues. Celles-ci se trouvent à l'intérieur du tissu de chaque polype qui compose le corail.

Dans la symbiose, les algues réalisent la photosynthèse et certains composés qui en résultent sont incorporés par le corail, qui les utilise principalement pour se nourrir ainsi que pour se reproduire et se calcifier. Quatre-vingt-dix pour cent des besoins en carbone des coraux symbiotiques proviennent des algues.

En retour, les coraux fournissent aux algues des nutriments inorganiques qui leur permettent de grandir et de se développer. Les coraux mous et les coraux pierreux peuvent avoir cette association, qui est déterminée par l'espèce. Les coraux pierreux ont une plus grande diversité de zooxanthelles alors que les coraux mous ont une symbiose avec eux bien plus stable.

Comme il dépend également des changements environnementaux, le processus symbiotique est également influencé par la saison de l'année. En cas de conditions stressantes, les algues cesseront de pousser, ce qui entraînera le blanchiment du corail (perte de la couleur qui était auparavant donnée par les algues). Ce phénomène peut affecter aussi bien les coraux pierreux que les coraux mous. Il peut se produire par plaques, car certaines zooxanthelles sont plus résistantes au changement, mais il peut aussi toucher l'ensemble de la colonie. Si les conditions défavorables disparaissent, les algues peuvent revenir dans le corail. Mais si elles sont constantes, comme c'est le cas avec le réchauffement des océans dû au changement climatique causé par l'homme, les algues ne reviendront pas et les coraux mourront de vulnérabilité, en particulier à cause des maladies.

Comme ils dépendent entièrement du soleil pour la photosynthèse, les coraux qui ont des algues zooxanthellées se trouvent dans les eaux peu profondes, exposées à la lumière du soleil et dans les zones tropicales et subtropicales,

Symbiose des zooxanthelles et d'autres hôtes

Les zooxanthelles ne sont pas seulement présentes sur les coraux et elles établissent également d'importantes relations symbiotiques avec d'autres organismes. La relation et l'objectif de cette symbiose sont similaires à ceux mentionnés pour les coraux. En voici quelques exemples :

• Anthopleura elegantissima : c'est un exemple des nombreuses anémones qui ont aussi une relation symbiotique avec des zooxanthelles. Chez cette espèce, il a été observé que les algues contribuent à les protéger du soleil. Ces algues apportent aussi des bienfaits nutritionnels comme mentionné ci-dessus.
• Cassiopea xamachana : de nombreuses méduses peuvent avoir des zooxanthelles, et celle-ci en est un exemple. Dans ce cas, elles servent de source de carbone, mais elles doivent aussi capturer des proies comme source de nourriture externe.
• Palourde géante (Tridacna gigas) : il s'agit d'un cas particulier car ce n'est pas un cnidaire, comme le sont la plupart des organismes contenant des zooxanthelles.

Par reproduction asexuée, chaque zooxanthelle unicellulaire se divise tous les 1 à 3 jours pendant la nuit en deux nouvelles cellules flagellées. Elles perdent leur flagelle avec le changement de photopériode et prennent la morphologie coccoïde typique du genre, qui est présente lorsqu'elles sont en phase de croissance plutôt qu'en phase de division.

On suppose aussi qu'elles se reproduisent par reproduction sexuée car des tétrades ont été observées pendant la division, ce qui suggère une méiose. Cependant, l'incertitude demeure car il n'y a pas de preuve concluante de l'existence de la méiose.

Les zooxanthelles sont obtenues par différents organismes par ingestion, par le transport de l'ectoderme jusqu'à l'endoderme de l'hôte, ou transmises par une colonie mère. Les organismes ne naissent pas avec des zooxanthelles, mais ils les acquièrent.

La fonction écosystémique la plus importante des zooxanthelles est la production de squelettes calcaires pour les coraux pierreux qui formeront par la suite des récifs coralliens. Une partie des nutriments issus de la photosynthèse des algues est destinée au développement du squelette corallien, un environnement qui abritera une grande variété d'espèces marines telles que les poissons, les éponges de mer, les crustacés, les échinodermes, les coraux mous, les méduses, les mollusques, entre autres groupes. Pour donner une idée de leur importance, ces récifs sont si riches en biodiversité qu'ils abritent 25 % des espèces marines.

D'autre part, il a été démontré que la symbiose des zooxanthelles avec les coraux pierreux et mous contribue aux cycles biochimiques et à l'apport de carbone global par l'échange de métabolites entre l'hôte et le symbiote, une caractéristique essentielle pour l'équilibre des écosystèmes.

Si vous souhaitez lire plus d'articles semblables à Zooxanthelles : Définition, symbiose, cycle vital et fonction, nous vous recommandons de consulter la catégorie Biodiversité.