Zooxanthelles : définition, symbiose, cycle de vie et rôle

Les zooxanthelles sont des microalgues unicellulaires photosynthétiques vivant en symbiose avec d’autres organismes, où l’hôte et l’oscident se bénéficient mutuellement. Elles se trouvent spécifiquement à l’intérieur des tissus d’autres organismes, qui sont généralement des animaux.

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

Dans cet article, nous expliquons ce qu’est la symbiose en écologie avec des exemples.

À la base, les coraux ont toujours une alimentation hétérotrophe où ils capturent le plancton grâce à leurs polypes, puisqu’ils sont des animaux. Mais de nombreuses espèces disposent, en plus de cette alimentation, d’une symbiose avec des zooxanthelles, et celles qui en bénéficient tirent la majeure partie de leur énergie de ces algues. Elles se trouvent à l’intérieur du tissu de chaque polype qui compose le corail.

Ce qui se passe dans la symbiose, c’est que les algues réalisent la photosynthèse, et certains des composés issus de celle-ci sont incorporés par le corail, utilisés principalement pour la nutrition, mais ils servent aussi à la reproduction et à la calcification. 90 % des besoins en carbone des coraux symbiotiques proviennent des algues. Découvrez la photosynthèse : qu’est-ce que c’est, ses phases et son importance.

En retour, les coraux apportent à l’algue des nutriments inorganiques pour leur croissance et leur développement, et leur offrent également un lieu où vivre. Les coraux mous comme les coraux durs peuvent entretenir cette association, et cela dépend de l’espèce. Les coraux durs présentent une plus grande diversité de zooxanthelles, tandis que chez les coraux mous la symbiose est plus stable.

La saison de l’année influe aussi sur la symbiose, car elle dépend des conditions environnementales. En cas de stress, les algues peuvent quitter le corail, provoquant une diminution de 60 à 90 % et menant au blanchiment des coraux, c’est-à-dire la perte de couleur due aux algues. Cela peut se produire tant chez les coraux durs que mous. Cela peut apparaître par plaques, car certaines zooxanthelles résistent mieux aux variations, mais cela peut aussi toucher l’ensemble de la colonie. Si les conditions adverses passent, les algues peuvent revenir dans le corail. Mais si elles persistent, comme cela a été constaté avec le réchauffement des océans dû au changement climatique causé par l’homme, les algues ne reviendront pas et les coraux mourront par vulnérabilité, notamment face aux maladies.

Les coraux qui hébergent des zooxanthelles vivent dans des eaux peu profondes, exposées à la lumière du soleil et situées dans les zones tropicales à subtropicales, car ils dépendent entièrement du soleil pour photosynthétiser.

Symbiose des zooxanthelles et d’autres hôtes

Les zooxanthelles ne se rencontrent pas uniquement chez les coraux, mais elles entretiennent aussi des relations symbiotiques importantes avec d’autres organismes. La relation et l’objectif de cette symbiose sont similaires à celles décrites chez les coraux. Quelques exemples :

• Anémone aggregatrice (Anthopleura elegantissima): c’est un exemple de nombreuses anémones qui abritent des zooxanthelles. Chez cette espèce, on a observé que les algues aident à protéger l’anémone du soleil en plus des autres fonctions nutritionnelles évoquées précédemment pour toutes les symbioses avec des zooxanthelles.
• Méduse invertie (Cassiopeia xamachana): de nombreuses méduses peuvent héberger des zooxanthelles, et c’est l’un d’entre eux. Dans ce cas, elles leur apportent le carbone, mais elles ont aussi besoin de capturer des proies comme source externe de nourriture.
• Grosse palourde géante (Tridacna gigas): cas particulier car il ne s’agit pas d’un cnidaire, comme la plupart des organismes qui contiennent des zooxanthelles.

Nous vous recommandons de lire cet article sur les Anémones de mer : caractéristiques, types et alimentation.

Par reproduction asexuée, chaque zooxanthelle unicellulaire se divise toutes les 1 à 3 jours pendant la nuit en deux nouvelles cellules flagellées. Elles perdront le flagelle avec le changement de photopériode et se transforment en la morphologie cocoïde typique du genre, présente lorsque elle est en phase de croissance et non de division.

On suppose aussi qu’il existe une reproduction sexuelle, car des tétrades ont été observées lors de la division, ce qui suggère qu’il y aurait méiose. Toutefois, il n’existe pas encore de certitude à ce sujet car il n’y a pas de preuve déterminante indiquant la méiose.

En définitive, les zooxanthelles sont acquises par les différents organismes soit par ingestion, soit absorbées par l’ectoderme pour être transportées jusqu’à l’endoderme de l’hôte, ou transmises par une colonie mère. Ce ne sont pas les organismes qui naissent avec des zooxanthelles, mais qui les obtiennent.

La fonction écosystémique la plus importante des zooxanthelles est la production de squelettes calcaires chez les coraux durs, c’est-à-dire la construction des récifs coralliens. Une partie des nutriments obtenus par photosynthèse des algues est destinée au développement du squelette du corail, créant un habitat qui abrite une immense biodiversité marine telle que poissons, éponges, crustacés, échinodermes, coraux mous, méduses, mollusques, parmi d’autres groupes. Pour donner une idée, ces récifs abritent à ce jour environ 25 % des espèces marines.

Par ailleurs, il a été démontré que la symbiose des zooxanthelles avec les coraux durs et mous contribue aux cycles biochimiques et à l’apport de carbone global par l’échange de métabolites entre l’hôte et le symbiote, ce qui est indispensable à l’équilibre des écosystèmes.

Maintenant que vous savez ce que sont les zooxanthelles, leur symbiose, leur cycle vital et leur rôle, ne manquez pas ces autres articles d’EcologieVerde sur la Gorgone : caractéristiques, habitat et alimentation et les Plumes de mer : caractéristiques, habitat et alimentation.

Si vous souhaitez lire d’autres articles similaires à Zooxanthelles: qu’est-ce que c’est, symbiose, cycle vital et fonction, nous vous recommandons de visiter notre catégorie Biodiversité.