La reproduction sexuée des coraux : une danse nocturne synchronisée et ses menaces

La reproduction des coraux est un phénomène à part entière qui intrigue un grand nombre de scientifiques. La reproduction peut se passer de façon asexuée ou sexuée. 

Par la reproduction asexuée, de nouveaux individus sont générés à partir d’une seule colonie parentale, sans aucune production de gamètes (spermatozoïdes ou ovules) ni fécondation. Ce mode de reproduction peut se faire par différents biais, notamment par le bourgeonnement des polypes, où la division d’un polype donne naissance à deux polypes identiques, ou bien par fragmentation des colonies de coraux. Indépendamment du mécanisme, les individus issus de la reproduction asexuelle sont égaux génétiquement entre eux.

La reproduction sexuée nécessite la rencontre entre les gamètes féminins et masculins, et les nouveaux organismes seront différents génétiquement des colonies parentales. Par conséquent, ce type de reproduction contribue à augmenter la diversité génétique de la nouvelle génération de coraux, ce qui rend la population de coraux plus résiliente aux changements environnementaux. Ce type de reproduction implique le relâchement synchronisé de gamètes par les colonies des coraux pour leur permettre de se rencontrer et donner lieu à la fécondation.

L’importance d’une reproduction en synchronie

Les colonies de coraux de la même espèce répondent, souvent, de la même façon aux facteurs environnementaux. Lorsque les conditions nocturnes sont favorables à la reproduction, une à deux fois par an, les colonies de coraux se synchronisent pour relâcher leurs gamètes. De cette façon, une libération de millions de gamètes a lieu de façon synchrone, formant un nuage de flocons rose flottant à la surface de l’eau. Les larves seront par la suite formées de la rencontre entre les gamètes masculin et féminin (fécondation). Cette synchronie est indispensable étant donné que les coraux sont des animaux sessiles, puisqu’il s’agit de l’unique moyen pour éviter la dilution des gamètes dans la colonne d’eau, ce qui diminue les probabilités de fécondation.

Figure 1 : Gamètes en capsules (“bundles”) en cours de libération massive (Source : Auscape International Pty Ltd).

Le cycle lunaire et la position du soleil jouent un rôle majeur dans la synchronie de la ponte des coraux, notamment par la luminosité émise la nuit de la pleine lune qui détermine le moment propice à la reproduction. En plus de déterminer des facteurs temporels, la basse luminosité nocturne permettrait également de réduire l’effet de prédation et donc une meilleure fécondation [1]. 

Néanmoins, il y a de plus en plus d’évidence démontrant que la synchronie de la reproduction des coraux est menacée par des facteurs environnementaux depuis quelques années, ce que plusieurs auteurs appellent une “lutte reproductive” [1]. Le changement climatique, la pollution lumineuse et les perturbateurs endocriniens brouilleraient les signaux environnementaux nécessaires aux cycles de la reproduction des coraux . Les conséquences de cela incluent un nombre de juvéniles inférieur, ainsi qu’une diversité génétique limitée dans les populations de coraux[1].

Quelques facteurs environnementaux liés au relâchement des gamètes 

Le moment précis de la ponte de coraux (mois, jour, heure et minute) est régulé par plusieurs paramètres environnementaux [1]. Les chercheurs se sont longtemps focalisés sur la température moyenne de surface de la mer et le cycle lunaire car il s’agissait, pour eux, des principaux facteurs déterminant le mois de la ponte [1]. Ce n’est que récemment que les radiations du soleil, les périodes de précipitations, les cycles des marées, la pression atmosphérique ainsi que le vent ont été identifiés comme importants dans la datation de la ponte [1]. 

Un article scientifique publié dans le magasin Biological Letters en 2020 par une équipe de chercheurs japonais, montre les résultats d’une étude menée pendant plus de 5 ans d’analyse des conditions environnementales avant et après les jours de ponte massive. Les espèces étudiées sont du genre Acropora spp. présentes sur les récifs australiens et japonais (Figure 2) [2]. 

Figure 2 : Localisation des récifs coralliens inclus dans l’étude des dates de ponte.  Source : [2]

Le premier facteur analysé a été la température moyenne de l’eau. Les données obtenues ont montré que plus la température se montrait élevée en mer, plus la maturation des gamètes et le déclenchement de la ponte serait accélérée (Figure 3) [2]. L’étude de la vitesse du vent a quant à elle montré qu’un vent fort précédant la période de ponte massive retarderait ce phénomène. En effet, les gamètes seraient dispersés et cela réduirait la probabilité de fertilisation contrairement à un vent faible [2]. 

L’étude de la température de l’eau en surface et de la vitesse du vent suggère donc la capacité des coraux Acropora spp. à ajuster leur développement et leur physiologie en réponse à ces facteurs environnementaux [2].  Cependant, l’environnement n’étant pas contrôlable, si les facteurs environnementaux favorables à la reproduction ainsi que le cycle lunaire ne concordent pas entre eux d’une année sur l’autre, un décalage dans la période de ponte peut être observé, ce qui menace la viabilité des populations de coraux.

Figure 3 : Graphiques de la déviation du jour de ponte par rapport à la température moyenne de l’eau (Source : [2]). 

L’étude des facteurs environnementaux influençant la reproduction sexuée chez les coraux offre une meilleure compréhension de cet événement annuel. La température de surface, le vent et surtout la luminosité nocturne jouent un rôle important dans la détermination du jour et de l’heure de la ponte des coraux. Néanmoins, cette synchronisation est fortement perturbée par les pressions humaines, ce qui menace la capacité d’adaptation des coraux aux nouvelles conditions environnementales liées au changement climatique.

Références :

[1] Fogarty, Nicole & Marhaver, Kristen. (2019). Coral spawning, unsynchronized. Science. 365. 987-988. 10.1126/science.aay7457.

[2] Sakai Y, Hatta M, Furukawa S, Kawata M, Ueno N, Maruyama S. 2020 Environmental factors explain spawning day deviation from full moon in the scleractinian coral Acropora. Biol. Lett.