Les facteurs clés qui orchestrent la mystérieuse reproduction synchronisée des coraux révélés

Les coraux jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes océaniques et, comme de nombreux organismes, ils sont menacés par le changement climatique et d’autres activités humaines. Pour mieux protéger les coraux, il faut d'abord les comprendre, notamment leur cycle de vie reproductif, qui n'a lieu qu'une fois par an.

Pour la première fois, des chercheurs ont produit un modèle de reproduction des coraux, basé sur divers facteurs environnementaux. Ils y sont parvenus en exploitant une source de connaissances aquatiques souvent négligée, un aquarium. L'étude est publiée dans la revue Science ouverte de la Royal Society.

Compte tenu de leurs formes ramifiées ou de leurs vrilles ondulantes, on pourrait penser que les coraux sont les arbres de la mer. Mais ce sont en réalité des colonies de petites anémones, dont certaines forment des structures robustes qui reprennent souvent les formes familières que l’on voit dans les récifs. Comme ce ne sont pas des plantes, ils ne se reproduisent pas à l’aide de graines, mais comme le font les animaux, avec des œufs et du sperme. La façon dont ils procèdent, cependant, est mystérieuse et rare à voir.

“Le frai massif des coraux, au cours duquel les coraux libèrent leurs œufs et leurs spermatozoïdes en paquets synchronisés pendant plusieurs jours après la pleine lune, est l'un des événements de reproduction les plus spectaculaires au monde”, a déclaré le professeur agrégé Shinichiro Maruyama du Département des biosciences intégrées de l'Université. de Tokyo.

“Cependant, malgré des décennies d'études, les facteurs environnementaux du frai synchrone restent flous. Les données sur le frai des coraux sont très rares ; il ne s'agit généralement que d'un événement annuel. Il a été impossible de mettre des données aussi rares dans un modèle capable d'expliquer le schéma global du frai, mais nous avons enfin trouvé un moyen qui fonctionne. »

Étudier le frai des coraux in situ serait théoriquement possible, mais pratiquement problématique. Les chercheurs devraient installer différents types de capteurs environnementaux robustes autour des lits de coraux et plonger quotidiennement pour faire des observations. C'est cher, peu pratique et risqué, surtout la nuit et par mauvais temps. Maruyama et son équipe ont cherché un scénario alternatif et en ont trouvé un sous la forme d'un aquarium, plus précisément l'aquarium Churaumi d'Okinawa.

“L'aquarium Churaumi d'Okinawa a conservé 15 ans de registres de ponte de coraux Acropora, un corail constructeur de récifs que l'on trouve couramment dans la préfecture d'Okinawa, la plus méridionale du Japon, mais ces données n'avaient pas été utilisées auparavant pour ce type de recherche”, a déclaré Maruyama.

“En collectant, interprétant et interrogeant ces données, nous avons découvert que les coraux utilisent plusieurs facteurs environnementaux, comme les précipitations et la vitesse du vent, pour ajuster leur période de frai et la synchroniser afin d'atteindre une heure de pointe pour le frai. La température de l'eau semble être le principal déclencheur de cette réaction. déterminer la fenêtre d'opportunité annuelle.

Cette étude mène à des applications potentielles, telles qu'une prévision plus précise du frai des coraux et une évaluation des changements environnementaux susceptibles d'affecter la reproduction des coraux. Comprendre les activités de reproduction des coraux est crucial pour maintenir les écosystèmes des récifs coralliens et protéger la vie marine qui y est associée. Mais si les aquariums peuvent fournir des données précieuses que les chercheurs ne peuvent pas facilement obtenir par le biais d’expériences et d’observations, pourquoi cela n’a-t-il pas été exploré auparavant ?

“Les aquariums sont des trésors de ressources de recherche contenant une richesse de données intactes et précieuses. D'un autre côté, certains scientifiques ont tendance à penser qu'ils ne reflètent pas vraiment la nature et qu'ils ne sont pas aussi bien organisés qu'un laboratoire. Nous étaient fascinés par ce manque de reconnaissance et par les possibilités qui avaient été cachées, négligées et parfois négligées”, a déclaré Maruyama.

“Ici, nous avons analysé les données passées pour créer un modèle adapté à ces données. Ensuite, nous prévoyons de produire un modèle mathématique pour prédire les futurs événements de frai dans la nature.”