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

28 mai 2024

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par l'Université de Tokyo

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 est d'abord nécessaire de les comprendre, en particulier 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 ont réalisé cela en exploitant une source souvent négligée de connaissances aquatiques, un aquarium. L'étude est publiée dans la revue Royal Society Open Science.

Étant donné leurs formes ramifiées ou leurs tentacules ondulants, on pourrait vous pardonner de penser aux coraux comme aux arbres de la mer. Mais ce sont en réalité des colonies de petites anémones, certaines formant des structures solides qui sont souvent les formes familières que l'on voit dans les récifs. Comme ils ne sont pas des plantes, ils ne se reproduisent pas à l'aide de graines, mais se reproduisent comme le font les animaux, avec des œufs et des spermatozoïdes. La façon dont ils font cela, cependant, est mystérieuse et rare à voir.

'La reproduction en masse des coraux, où les coraux libèrent leurs œufs et leurs spermatozoïdes en groupes synchronisés pendant plusieurs jours après une pleine lune, est l'un des événements de reproduction les plus spectaculaires au monde', a déclaré le professeur associé Shinichiro Maruyama du Département des biosciences intégrées de l'Université de Tokyo.

"Cependant, malgré des décennies d'études, les facteurs environnementaux de la reproduction synchronisée restent flous. Les données sur la reproduction des coraux sont très rares ; c'est généralement seulement un événement annuel. Mettre ces données rares dans un modèle qui peut expliquer le schéma général de la reproduction a été impossible, mais nous avons finalement trouvé une méthode qui fonctionne."

Étudier la reproduction des coraux in situ serait théoriquement possible, mais pratiquement problématique. Les chercheurs auraient besoin d'installer divers types de capteurs environnementaux robustes autour des lits de coraux et de 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 une alternative et l'ont trouvé sous la forme d'un aquarium, plus précisément l'aquarium Okinawa Churaumi.

'L'aquarium Okinawa Churaumi avait conservé 15 ans d'enregistrements de reproduction de coraux Acropora, un corail constructeur de récifs couramment trouvé dans la préfecture la plus au sud du Japon, Okinawa, mais ces données n'avaient pas été utilisées pour ce type de recherche auparavant', a déclaré Maruyama.

'En collectant, en interprétant et en interrogeant ces données, nous avons constaté que les coraux utilisent plusieurs entrées environnementales, comme les précipitations et la vitesse du vent, pour ajuster leur timing de reproduction et le synchroniser pour atteindre un pic de reproduction. La température de l'eau semble être le déclencheur principal pour déterminer la fenêtre d'opportunité annuelle.'

Cette étude ouvre la voie à des applications potentielles, telles qu'une prédiction plus précise de la reproduction des coraux et une évaluation des changements environnementaux qui pourraient affecter la reproduction des coraux. Comprendre les activités de reproduction des coraux est crucial pour maintenir les écosystèmes de récifs coralliens et protéger la vie marine connexe. 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 avec une grande quantité de données précieuses et inutilisées. D'un autre côté, certains scientifiques ont tendance à penser qu'ils ne reflètent pas véritablement la nature, et aussi qu'ils ne sont pas aussi bien organisés qu'un laboratoire. Nous avons été fascinés par ce décalage de reconnaissance et les possibilités qui avaient été cachées, négligées parfois', a déclaré Maruyama.

Ici, nous avons analysé des données passées pour créer un modèle qui correspond à ces données. Ensuite, nous prévoyons de produire un modèle mathématique pour prédire les futurs événements de reproduction dans la nature.'

Informations sur la revue : Royal Society Open Science

Fourni par l'Université de Tokyo