Biologie Marine
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BIOLOGIE MARINE Cécile Pétré - 2011 I. LE MILIEU MARIN L’eau sur la planète La planète Terre = planète d’eau Répartition océans - terres Répartition eau salée - eau douce Hémisphère continental Cécile Pétré Océans Terres Eau salée Eau douce Hémisphère maritime Eau douce : Glaciers, calottes polaires, nappes souterraines, cours d’eau et lacs. Eau salée : Océans, mers Subdivisions horizontales : structure des bassins océaniques 1 2 La profondeur moyenne = 3 4 3800 m 5 La profondeur maximale = 11020 m 6 1. Le rivage : bande de terre le long des côtes qui a subit l’effet des océans. 2. Le plateau continental : pente voisine de 1 pour 500 3. Le talus continental : pente plus accentuée (3 à 6 %) 4. Le glacis : de pente beaucoup plus douce marque la fin du talus 5. Les grands fonds ou plaines abyssales : Ils représentent 76 % de la surface des océans. 6. Les fosses océaniques Subdivisions verticales : les différents étages Pleine mer normale Embruns Vagues Basse mer normale Répartition des peuplements animaux et végétaux Espèces marines : à toutes les profondeurs et sur tous les substrats Plateau continental (0 à – 200 m) : zone la plus riche et la plus variée (infralittoral + circalittoral) 2 domaines : - Domaine pélagique : organismes vivant librement dans les eaux - Domaine benthique : organismes fixés sur le fond ou près du fond Espèces fixes + espèces mobiles Rappel : différence entre végétal et animal - Point commun : animaux et végétaux ont besoin d'énergie pour vivre (respiration, croissance, reproduction) - Source d'énergie pour les animaux : matière organique des aliments L'animal ne produit pas sa propre matière organique mais consomme de la matière organique existante (animale ou végétale) et la transforme. - Source d'énergie pour les végétaux : lumière + éléments minéraux Le végétal produit sa propre matière organique grâce à la photosynthèse, à partir de la lumière solaire et des minéraux dissous. Attention : Végétal ≠ immobile Animal ≠ mobile Les végétaux : prépondérants à l’étage infra-littoral (zone éclairée). Ils laissent la place aux animaux : lorsque l’énergie lumineuse diminue, donc plus en profondeur (au delà de 20 m) ou dans les grottes Les variations de température En été : - 0 – 50 m : variations de T°C - < 50 m : T°C constante - < 800 m : T°C décroît ( 0 °C à 5000 m) Impacts sur la vie marine : Cycles saisonniers : → Périodicité des migrations → Comportement adapté pour les espèces sédentaires → Moment et lieu de reproduction Importance de la lumière La pénétration de la lumière dans la mer 0m 1m 5m 10 m 15 m 20 m 25 m 30 m 40 m 60 m 100 % de la lumière lumière blanche 40 % de la lumière …………………………………. disparition du rouge 14 % de la lumière …………………………………..disparition du orange 7 % de la lumière …………………………………..disparition du jaune 4 % de la lumière disparition du vert 2 % de la lumière disparition du violet …………………………………..monochrome gris-bleu Détermination des zones par l’éclairage naturel Zone oligophotique : (0 – 50 m) → Photosynthèse par les algues vertes Zone euphotique : (50 – 500 m) → Photosynthèse par les algues rouges et brunes Zone aphotique : (au delà de 500 m) → Absence de végétation II. LES VEGETAUX Importance des végétaux marins - Importance écologique : alimentation, pharmacie, gélifiants, engrais ... - Rôle de producteurs primaire : photosynthèse matière minérale + énergie solaire → matière organique + O2 - Importance pour l'oxygénation - Rôle de nurserie Différents végétaux - Algues unicellulaires microscopiques sans noyau Ex : cyanobactéries (algues bleues) Rôles : photosynthèse, production d’oxygène Propriétés thérapeutiques (bains de boue) Très bons compléments alimentaires (spirulline) Spiruline Nostoc - Algues Taille variable : de 3µm à 60m Consistance : généralement souple mais parfois dure comme la pierre (algues calcaires) Toucher : gras, rugueux, visqueux ou gélatineux Formes très variées Classification des algues en rapport avec les pigments - Les algues vertes : chlorophylle (ulve, caulerpa, acétabulaire) ulva Caulerpa taxifolia Acetabulaire - Les algues brunes : pigment jaune, chlorophylle (laminaires, fucus, padines) Laminaire sucré Crampon de laminaire Padines - Les algues rouges : chlorophylle, pigments rouges et bleus (porphyra, palmaria, corallina) Coralline - Plantes à fleurs (végétaux supérieurs) - Production d'oxygène importante - Abris, frayère - Importance pour le maintien du sol (racines) - Source de nourriture - 4 genres rencontrés en plongée : Zostère Posidonie Halophila Cymodocée Cécile Pétré - 2011 III. LES PRINCIPAUX HABITATS - Fonds rocheux - Fonds sédimentaires (sables, vases) - Herbiers - Pleine eau Les Rochers Face supérieure des rochers : espèces végétales Face supérieure des rochers : espèces animales fixées - Éponges - Vivent fixées - Anatomie difficilement définissable - Texture molle au toucher - Filtreurs Fesse d'éléphant Caractéristiques des éponges - Ressemble à une petite outre fixée à sa base. - Parois percées d'une multitude de pores et sur le sommet : large orifice, l'oscule - Se nourrissent en filtrant l'eau : l'eau entre par les pores inhalants, est filtrée, puis ressort par l'oscule. - Ne possèdent pas d'organe : Circulation de l'eau + capture des aliments + digestion : assurées par un type de cellule les choanocytes. Différentes formes d'éponges Différentes formes d'éponges Face inférieure des rochers : espèces animales fixées - Ascidies - Animaux fixés (solitaires ou colonies) - Corps vermiforme (quelques mm à 20 cm) - 2 siphons - Filtreurs - 2 siphons : entrée et sortie d'eau - Système nerveux - Système circulatoire - Tube digestif - Tunique (parfois translucide) - Se nourrissent en filtrant l'eau : l'eau rentre par le siphon buccal (inhalant), est filtrée, puis ressort par le siphon cloacal (exhalant) - Ascidies solitaires : Ascidie blanche Cione - Ascidies coloniales : Mirabelles Botrylles Clavelines Sur ou sous les roches : espèces animales libres - Mollusques gastéropodes (brouteurs) • Tête distincte • Pied ou disque ventral • 1 ou 2 paires de tentacules • 2 yeux • Radula • Coquille pouvant contenir l’animal entier. • Long tube digestif Pourpre petite pierre Ormeau Sur ou sous les roches : espèces animales fixées - Vers annélides tubicoles - Animaux fixés - Vivent dans des tubes calcaires ou caoutchouteux - Corps long, vermiforme, segmenté - Panache de soies - Panache : Rôle respiratoire Rôle alimentaire Détection des vibrations - Système nerveux - Appareil circulatoire - Tube digestif + appareil excrétoire Serpule Arbres de Noël Spirographes Sur ou sous les roches : espèces animales fixées - Cnidaires (animaux urticants) - Fixés au substrat (phase polype) ou - Libres en pleine eau (phase méduse) - Évoquent un végétal, un arbuste, une fleur - Tentacules souvent collants et urticants Caractéristiques des cnidaires - Animaux simples, simples corps creux . - Une ouverture unique : bouche + anus. - Tentacules couverts de cellules urticantes : capturent et acheminent les proies à la bouche, qui aboutit intérieurement dans la cavité gastrique - Pas d'appareil respiratoire, ni appareil excréteur, système nerveux très simple. Anémones Alcyon Dent de cochon Gorgones Face inférieure des rochers : espèces animales libres - Echinodermes - Corps rugueux ou épineux - Symétrie généralement pentaradiaire - Exclusivement marins Anus Bouche Canal ambulacraire - Squelette interne calcaire - Systèmes nerveux et circulatoire primitifs - Système digestif simple (canal entre la bouche et l 'anus) - Déplacement éventuel grâce aux podias - Canaux ambulacraires : système qui permet d'emmener l'eau aux podias qui gonflés ou vidés, permettent le déplacement. Sur ou sous les roches : espèces animales libres ou fixées - Crustacés (arthropodes) - Corps à symétrie bilatérale - Recouvert d’une cuticule - Segments : Tête – Thorax - Abdomen - Segments : fusionnés ou articulés - Mues - Yeux à facettes - Appareils respiratoire, circulatoire, digestif, excréteur, génital - Système nerveux - Corps segmenté - Pattes articulées - « Crustacés » = carapace Espèces libres Balanes Espèces fixées Anatifes Anfractuosités des rochers : espèces animales libres - Mollusques céphalopodes Bouche : puissant bec Œil très développé Poche d’encre Système nerveux développé. Système circulatoire clos - Animaux libres - Pied divisé en tentacules entourant la tête - Exclusivement marins - Les plus évolués des mollusques Sous les roches : espèces animales libres - Poissons osseux - Animaux nageurs - Nageoires, yeux, branchies Branchies invisibles (opercule) Girelle Labre coquette Lieu jaune Mostelle Murène Tacauds Lepadogaster Candollei : porte écuelle de candolle Les fonds sédimentaires : sables et vases Filtreurs Eponge pinceau - Éponges Eponge calice Filtreurs : - Vers Sabelle Filtreurs : - Mollusques bivalves • La tête se limite à la bouche • Coquille : 2 valves articulées charnière + muscles • Le manteau sécrète la coquille • Pied très musclé (enfouissement) • Déplacement possible pour certains Filtreurs : - Cnidaires Pennatule Anémone charnue Cérianthe Détritivores : - Echinodermes Oursin coeur Holothurie fouisseuse Détritivores : - Crustacés Bernard l'hermite Langoustine Prédateurs : - Mollusques gastéropodes Natice Prédateurs : - Mollusques céphalopodes Prédateurs : - Echinodermes Etoile de mer à 7 bras : luidia Prédateurs : - Poissons osseux Rouget barbet Baudroie Prédateurs : - Poissons cartilagineux - Squelette cartilagineux - Peau recouverte d’écailles placoïdes - Nageoire caudale dissymétrique - Fentes branchiales visibles - Bouche ventrale Roussette Bothus Les herbiers Herbiers de posidonies : - Mollusques gastéropodes Rissoa Lièvre de mer - Mollusques bivalves - Mollusques céphalopodes - Poissons osseux Saupes Dorade grise (jeune) Sparaillon Pagre (ou brème) Syngnathe Forêts de laminaires: - Bryozoaires - Vivent fixées (tout substrat) - Forment des colonies - Colonies encroûtantes ou fixées - « Animaux mousses » • Individus difficilement visibles • Colonies visibles à l’œil nu parfois de grandes dimensions (1m) des millions d’individus par colonie Loge : paroi calcaire Individu (zoïde) : • Le lophophore : couronne de tentacules • une bouche • un tube digestif • un anus Animaux filtreurs actifs Membranipore Membranipore Ecorce pileuse Bugule plumeuse - Mollusques gastéropodes : nudibranches Polycera Doris cantabrique Pontes de nudibranches Flabellines - Poissons osseux Laminaires = pouponnière (très nombreux alevins) Blennie (ou cabot) Vieilles La pleine eau - Cnidaires : formes méduses Aurélies Acalephe rayonnée Rhizostome - Poissons « Fishwatching » : observations et identifications Quelques critères d'identification : Forme générale Couleurs (lampe) Opercule ou fentes branchiales visibles Forme de la bouche Position des yeux Nombre et position des nageoires Marques ou dessins particuliers Appendices particuliers : (tentacules au dessus des yeux, barbillons, lambeaux de peau …) Attitude et déplacements Poissons se déplaçant en bancs : Maquereau commun Barracudas Sardines Anchois Sériole Thons Poissons solitaires : Requin pélerin Mola mola Et aussi ... - Mammifères et reptiles
