SE DEPLACER Pour survivre, se nourrir ou se reproduire, la capacité et le mode de déplacement est primordial pour la plupart des êtres vivants. PASCAL VANACKER PB2 V.D ASCQ 2017
Rôle du déplacement
SE DEPLACER pour quoi faire? On peut distinguer 4 rôles principaux aux déplacements dans le monde sous-marins: S alimenter : sauf pour les organismes sessiles, le déplacement est indispensable pour chasser ou trouver sa nourriture Se reproduire : certaines espèces parcourent des milliers de km pour atteindre leur lieu de reproduction (Tortues marines, Anguilles, Saumons )
SE DEPLACER pour quoi faire? Fuir, se camoufler : de nombreux stratagèmes existent selon les espèces Coloniser de nouveaux territoires : permet aux espèces de se développer et d évoluer, parfois au détriment de ceux qui n ont pas su développer des stratégies adéquates (cas des espèces invasives)
Les zones de déplacement
Le necton Le necton c est cet ensemble d animaux qui ont la faculté de se mouvoir librement, activement et volontairement dans l eau. Leur capacité de nage est telle que les courants ne constituent pas un obstacle à leurs déplacements. On y retrouve les poissons osseux, cartilagineux, les mammifères marins, les tortues, certains crustacées, céphalopodes. De tailles très diverses (de la sardine à la baleine ). Les animaux qui constituent le necton occupent les zones pélagiques, voire abyssales.
Le necton On retrouve aussi des animaux qui préfèrent prendre les «transports en commun» comme le Rémora qui voyage accroché à son hôte: tortue, raie, requins Pour ce type d association on parle de Phorésie (association libre), même si pour le Rémora on pourrait aussi parler de commensalisme car il se nourrit aussi des restes de repas du requin par exemple.
Le plancton A l inverse du necton, le plancton (zooplancton et phytoplancton) a des capacités de déplacement limité à des cils, flagelles, pattes. Sa mobilité se trouve donc très réduite. Vivant en suspension dans la colonne d eau, le plancton n est pas en mesure de nager contre le courant. Il est par contre en mesure de se déplacer à l intérieur de la colonne d eau. De taille souvent microscopique, certaines espèces de méduses ou les salpes peuvent atteindre plusieurs mètres.
Le plancton Le plancton est à la base de nombreux réseaux trophiques. Il constitue la principale nourriture des baleines, de bivalves filtreurs (huitres, moules ) qu il peut parfois intoxiquer par des toxines. Le phytoplancton constitue 50% de la matière organique produite sur la Terre. Le zooplancton contribue par ses mouvements verticaux au mélange des couches d eau. Les copépodes représentent 80% du zooplancton.
Le pelagos L ensemble du necton et du plancton constituent le Pelagos. Pelagos = ensemble des organismes aquatiques (marins ou dulcicoles) qui occupent la colonne d eau de la surface jusqu aux grandes profondeurs.
Le benthos Le benthos est l ensemble des organismes aquatiques (marins ou dulcicoles) vivant dans la zone des fonds marins (ou des lacs) sur le sédiment ou dans le sédiment. Ces organismes se déplacent dans un rayon relativement restreint, voire pas du tout comme les animaux fixée. On y retrouve donc les organismes vagiles (qui se déplacent) et sessiles (fixés au substrat).
Mécanisme du déplacement
Le fonctionnement musculaire Les muscles sont constitués de nombreux faisceaux de fibres musculaires, chacune de ces fibres étant elle-même constituées de nombreuses myofibrilles. La myofibrille est l unité contractile du muscle. Elle a une structure cylindrique contractile formée de filaments ou sarcomères.
Le fonctionnement musculaire Les sarcomères sont constitués de filaments de protéines, myosine (en rouge), reliés au filaments d actine (en bleu). Ce sont les glissements de ces filaments commandés par les influx nerveux qui provoquent la contraction musculaire.
Le cout énergétique du déplacement Se déplacer implique d utiliser beaucoup d énergie, les sportifs le savent! La majorité des organismes captent cette énergie en consommant d autres organismes: les hétérotrophes. D autres utilisent l énergie solaire (les autotrophes) pour se déplacer et se développer, c est le cas du phytoplancton. Dans le milieu aquatique qui nous intéresse, le portance due à la poussée d Archimède facilite le mode de déplacement. Le déplacement dans l eau est le plus économe en énergie par rapport au vol ou à la marche.
Modes de déplacements
La nage Pour nager, la propulsion est freinée par la résistance de l eau qui est 1000 fois plus dense que l air. La pénétration dans l eau dépend de la forme du corps, de la force de propulsion et de la forme des nageoires. Celles-ci jouent un rôle dans la propulsion ou la stabilisation/orientation. Les écailles jouent un rôle dans l hydrodynamisme en évitant la formation de turbulence et le mucus qui les recouvre favorise l écoulement de l eau le long du corps.
La nage Les prédateurs, tels que le Brochet, se tiennent à l affut pour foncer brusquement sur leurs proies. Les Thons comptent parmi les plus rapides, ils atteignent jusqu à 80km/h. Le requin peau bleue 50km/h et le saumon 30km/h.
Le saut Lorsqu il est dans l eau et nage à contre courant le poisson rencontre une forte résistance (la résistance à l avancement).si il vient en surface et sort brusquement de l eau, il peut être projeté en l air sous l effet décuplée de cette poussée dans l air, qui offre moins de résistance. C est le principe utilisé par de nombreux poissons «sauteurs». La truite peut passer un barrage d 1 mètre, le saumon peut sauter jusqu à 3 mètres.
Le saut Le poisson-volant est nanti de nageoires pectorales hyper développées et d une nageoire caudale dont le lobe inferieur est plus long. Lorsqu il sort de l eau, la nageoire caudale continue de le propulser, tandis que les pectorales sont déployées. Ce poisson peut planer sur 30 à 50 mètres à une vitesse de 60 km/h.
La nage chez les mammifères marins Chez les Cétacées et les Pinnipèdes, les nageoires (pectorales et caudales) dérivent des pattes de leur lointain ancêtres. La nageoire caudale est homocerque (2 lobes symétriques) et aplatie dans le plan horizontal. Le mouvement de cette nageoire favorise les déplacements de ces animaux du fond vers la surface et inversement. Certaines espèces atteignent les 30 à 50km/h.
Les grandes migrations Pour se nourrir ou se reproduire, les animaux sont capable de parcourir d énormes distances. La baleine à bosse accomplit parmi les plus grandes migrations pour se nourrir au Nord et se reproduire dans les eaux tropicales. On connait peu de choses sur la façon dont se dirigent les animaux lors de leurs migrations: migration des baleines, la tortue qui retrouve sa plage pour pondre, le saumon sa rivière On a découvert la présence de magnétite dans la boite crânienne de la baleine à bosse qui pourrait s en servir comme d une boussole interne.
Les grandes migrations Le réchauffement climatique favorise également le déplacements d espèces qui peuvent devenir invasives ou avoir un impact sur les écosystèmes. On peut citer en exemple: - La remontées d espèces de la mer rouge par le canal de suez qui s acclimatent de plus en plus loin. - Glissement vers le Nord d espèces marines jusqu en Alaska. - En eau douce, de nombreuses espèces jugées invasives voient leur répartition remonter de plus en plus vers le Nord.
Les grandes migrations Quelques exemples d espèces qui «remontent»: Poisson-flute Crabe japonais Perche-soleil
Autres modes de déplacements Déplacements par propulsion: C est le mode de déplacement des Céphalopodes qui comprennent les Octopodes (8 tentacules: poulpes) et les Décapodes (10 tentacules: seiches, calmars et encornets), mais aussi des méduses. Le déplacement se fait à reculons par l expulsion de l eau contenue dans une cavité (manteau ou ombrelle).
Autres modes de déplacements Déplacements ciliaires et flagellaires: C est le mode de déplacement courant du plancton. Les flagelles décrivent une courbe hélicoïdale et fonctionnent un peu comme une hélice de bateau. Les cils, courts et plus nombreux permettent des déplacements plus efficaces. Le mouvement ciliaire s apparente un peu à notre brasse, les battements synchrones des cils permettent une progression de l animal. Les larves nageuses utilisent ce mode de déplacement: Eponges, Cnidaires, Bryozoaires, Mollusques, Annélides, Echinodermes
Déplacements chez les organismes du benthos Sur la zone des fonds marins, les organismes constituant le benthos utilisent des modes de déplacement très variés. Mouvements ciliaires: C est le cas du vers plat qui possède de cils sur la face ventrale et avance par mouvements d ondulations (reptation). Planaire lactée Planaire blanche Planaire bleue
Déplacements chez les organismes du benthos La marche: Mode de déplacement des Crustacés, même si certaines espèces comme l étrille sont capable de nager sur de courtes distances grâce à 2 pattes natatoires arrières. Pour fuir, l écrevisse utilise la propulsion en repliant sa queue.
Déplacements chez les organismes du benthos La nage: La nage n est pas abandonnée par les animaux du benthos: Crevettes, mysis, quelques crabes, mais aussi les mollusques avec la Danseuse espagnole que l on peut croiser en pleine eau.
Déplacements chez les organismes du benthos Les cas particuliers: On trouve plusieurs exemples d animaux qui ne se déplacent pas comme on pourrait s y attendre. La coquille Saint-Jacques qui vit enfouie dans le sable s inspire de la technique des céphalopodes pour échapper aux prédateurs. Certains poissons utilisent la marche, comme le Grondin ou l antennaire.
Déplacements chez les organismes du benthos Les cas particuliers: Il y a aussi les animaux que l on croit fixés mais qui se déplacent la nuit venue, comme les Comatules. On peut même en observer en pleine eau. L hydre d eau douce peut se déplacer à la manière d une chenille, en prenant une prise avec les tentacules puis en déplaçant son pied. Elle parcourt ainsi quelques centimètres par jour.
Déplacements chez les organismes du benthos Les cas particuliers: Pour finir, citons les Echinodermes qui ont inventés la force hydraulique avec le système ambulacraire qui utilise la pression de l eau.elle entre par la plaque madréporique et permet de se déplacer en faisant bouger les podias.
Déplacements chez les organismes du benthos L homo-palmus à bien tenté de mettre des voitures dans l eau mais dans le domaine du déplacement beaucoup de progrès reste à faire! Merci pour votre attention!
A RETENIR -Necton: ensemble des animaux qui se déplacent à contre courant. -Plancton: ensemble des organismes vivant en suspension dans la colonne d eau sans pouvoir lutter contre le courant. -Pelagos: Necton + Plancton -Benthos: ensemble des organismes vivant sur le fond marin. -Modes de déplacement du Pelagos: nage, saut, propulsion, battements ciliaires -Modes de déplacements du Benthos: marche, nage, mouvement ciliaires, force hydraulique des Echinodermes.