Environnement et Biologie Subaquatique

« La Technique c’est bien mais avec la biologie c’est mieux »

Pour mieux connaître ce que nous voyons sous l’eau, pour mieux observer, voici les bases de qualification des espèces subaquatiques.

Voici les liens utiles pour découvrir la biologie :

Commission Environnement et Biologie Subaquatique de la FFESSM

http://bioobs.fr/

Site Bio de la FFESSM

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Source : web plongée

Classification de la vie sous-marine

Le besoin de classer et de répertorier existe depuis toujours et le règne animal n’échappe pas à cette règle. Cependant les connaissances ont évolués et il existe aujourd’hui plusieurs types de classification comme la classification scientifique traditionnelle issue de Linné basée sur des critères multiples (5 règnes) ou comme l’arbre phylogénique qui est basé sur la notion d’évolution et d’ascendance (3 règnes).

Il existe deux règnes principaux, celui des végétaux et celui des animaux. Longtemps considérés comme des végétaux, les champignons ont maintenant leur propre règne.

Ci-après les embranchements ou sous-embranchements principaux que l’on trouve dans la vie sous-marine. Cet arbre ne se veut pas exhaustif, il est simplifié et adapté à ce qu’un plongeur peut découvrir lors d’une plongée.

Les végétaux : algues et plantes à fleurs

Le règne végétal regroupe des organismes autotrophes c’est à dire des organismes vivants capables de produire leurs constituants contrairement aux animaux qui doivent se nourrir d’autres organismes. Il y a bien sur quelques exceptions comme les plantes parasites.

Photosynthèse

Les végétaux utilisent l’eau, le gaz carbonique, les sels minéraux (magnésium, phosphore, sodium, …) et aussi en général la lumière du soleil comme énergie (phototrophes) pour produire la matière organique dont ils ont besoin et rejettent de l’oxygène. Ce processus s’appelle photosynthèse.

Le bilan de la photosynthèse est le suivant :

6 CO2 + 6 H2O (eau) → C6H12O6 (glucose/sucre) + 6 O2

Classification

On distingue trois grands groupes dans le règne végétal.

Les lichens : association d’algues et de champignons. Les lichens ne se trouvent pas dans le milieu marin.
Les algues
Les spermatophytes / Les plantes supérieures (plantes à fleurs)

Les animaux :

Les éponges, ou spongiaires

Les éponges ou spongiaires sont des animaux primitifs pluticellulaires qui filtrent l’eau grâce à des pores pour y trouver leur nourriture. Ils vivent fixés au substrat (benthiques) et sont présents dans toutes les mers du globe à toutes les profondeurs. Les spongiaires sont aussi de formes et de couleurs très variés, ce qui permet de les distinguer.

Parmi les éponges, on trouve les éponges calcaires ou calcisponges dont le squelette est formé d’aiguilles (spicules) calcaires. Il y les éponges siliceuses ou démosponges dont les aiguilles sont à base de silice et il y aussi les éponges de verre ou hexactinellides que l’on trouve qu’à de grandes profondeurs. Les plongeurs ne la rencontrerons pas.

Caractéristiques communes

Les éponges sont des animaux dont les caractéristiques principales sont :

animal primitif, ensemble de cellules peu différenciées (absence d’organe, bouche, anus, …),
système nerveux rudimentaire,
liaisons intercellulaires instables ou labiles,
filtreurs actifs,
benthiques (fixés au fond près de la surface ou à de grandes profondeurs),
formes diverses (tuyau, encroûtant ou gobelet),
couleurs variées.

Certaines éponges vivent en symbiose avec des micro-algues, les zooxanthelles.

Les cnidaires (corail, gorgones, méduses …)

Les cnidaires sont des animaux aux cellules urticantes que l’on trouve sous forme benthique accroché au substrat ou sous forme de méduse se déplaçant au grès des courants.

Caractéristiques communes

Les cnidaires sont des animaux pluricellulaires qui se distinguent par :

un système organique primitif,
pas d’appareil respiratoire ou circulatoire,
pas de système nerveux centralisé,
sous forme de méduse (forme libre) ou de polype (forme fixée par un pied comme le corail ou l’anémone de mer),
cellules urticantes, les cnidocytes,
système radiaire (symétrie)
une bouche et un anus entourée de tentacules,
l’adulte proche de l’embryon,
la majorité ont une phase juvénile fixe appelée « polype » et errante appelée « méduse »,
reproduction asexuée qui contribue à la création de colonies et sexuée qui contribue à la dissémination,

La plupart des cnidaires sont carnivores et se nourissent des proies qui passent à proximité de leurs tentacules. Souvent ils vivent en symbiose avec des algues (le polype de corail et la zooxantelle) ou des animaux (l’anémone de mer et le poisson clown).

Classification des Cnidaires

On distingue trois grands groupes de Cnidaires :

Les vers

Les vers plats sont des animaux primitifs plats ressemblant à des feuilles se déplaçant sur le fond marin mais aussi en pleine eau par ondulation du corps.

Les vers plats se nourissent d’animaux vivants comme les huîtres ou les moules mais ils sont aussi détritivores. Ils ont en revanche que peu de prédateurs, ils secrètent une substance répulsive.

Caractéristiques communes

Les planaires sont des animaux dont les caractéristiques principales sont :

corps plat sans segment
dotés d’un côté gauche et droit
dotés d’un avant et d’un arrière
dotés d’un dessus et d’un dessous
système nerveux
système d’ingestion et d’excrétion rudimentaire
généralement hermaphrodites
reproduction par scissiparité puis regénération

Les vers plats possèdent un système nerveux, un appareil digestif avec une bouche et un anus mais pas d’appareil respiratoire, la respiration se faisant à travers le tégument du ver.

Classification des vers plats

Ce groupe se compose d’environs 20 000 espèces et comporte quatre classes qui correspondent à des adaptations à un milieu précis, mais seuls les planaires sont observables par les plongeurs.

Les bryozoaires

Les bryozoaires ou ectoproctes sont des colonies de petits animaux peu évolués essentiellement marins appelés les zoïdes (0.5mm). Il en existe près de 5000 espèces. Les zoïdes sont plus petits que les polipes des cnidaires. Leurs structures souvent très fragiles sont formées de calcaires et sont fixées.

Caractéristiques communes

Du grec bruon = mousse, et zôon = animal, soit les animaux-mousses.

Vit en colonies
Se développent sous forme ramifiée ou encroûtante
Filtreurs actifs avec une couronne de tentacules non urticantes avec des cils vibratils rétractiles appelé le lophophore
Base rigide (chitine parfois calcifiée) secrété par le bryozoaire contenant le cystide pouvant abriter la partie mobile, le polypide.
Tube digestif et anus distincts
Anus ouvert dirigé vers l’extérieur, l’ectoprocte
Pas d’appareils ventilatoire ni circulatoire : brassage par les mouvements du polypide
Pas d’appareil excréteur : lorsque l’accumulation de toxines est trop importante, le polypide meurt
Reproduction asexuée par bourgeonnement permettant l’extension de la colonie et reproduction sexuée avec production d’une larve planctonique se fixant pour former une autre colonie
Dispose d’un système nerveux

Les bryozoaires d’une même colonie sont reliés entre eux et occupent des fonctions particulières ; capter la nourriture, défendre la colonie, nettoyer la colonie, reproduire la colonie, protéger les larves, … Ils nourrissent d’algues unicellulaires, de bactéries et de diatomées.

Classification des Bryozoaires

Les bryozoaires sont un embranchement des Lophophoriens dont la dentelle de Neptune (ou dentelle de mer) et le faux corail sont leurs représentants les plus connus des plongeurs.

Les mollusques (coquillages, poulpe, limaces …)

Les mollusques sont des animaux au corps mou. C’est un embranchement important avec plus de 1300000 espèces aquatiques ou terrestres que l’on rencontre dans toutes les mers et à toutes les profondeurs.

Caractéristiques communes

Les mollusques sont caractérisés par

un corps mou sans segment
une symétrie bilatérale
une tête, un corps et un pied
le manteau dorsale secète des spicules calcaires prenant la forme de plaque ou de coquille
reproduction sexuée, hermaphrodisme permanent ou temporaire

Classification des mollusques

Les mollusques sont subdivisés en 7 classes

Monoplacophores : mollusques ayant une coquille unique en forme de chapeau vivant dans les grandes profondeurs (peu visible pour un plongeur)
Aplacophores : Petits mollusques très primitifs sans coquille vivant dans le sol ou fixés sur des plantes ou d’autres mollusques (peu visible pour un plongeur)
Polyplacophores : mollusques brouteurs composés de 8 plaques articulées (chiton)
Scaphopodes : mollusques à coquille en forme de corne ou de dent ouverte aux extrémités (dentiles)
Gastéropodes : Mollusques à coquille unique, réduite, simple ou spiralée pour les espèces les plus évoluées (patelle, ormeau, limaces, bigorneaux)
Bivalves : mollusques possédant deux valves distinctes généralement asymétriques articulées par une charnière (moule, huître, nacre)
Céphalopodes : Mollusques munis d’une couronne de 8 ou 10 tentacules entourant la bouche équipée d’un bec de perroquet (seiche, pieuvre, poulpe, calmar)

Les crustacés (crevette, crabe, langouste …)

Les crustacés appartiennent à l’embranchement des Arthropodes, groupe représentant plus de 80% des espèces soit près de 2 millions d’espèces. Ce squelette externe peu extensible rend nécessaire le recours à des mues pour réaliser la croissance linéaire du crustacé. Le terme vient du latin « crusta » qui signifie croûte.

La plupart des crustacés sont marins mis à part quelques espèces comme les biens connus cloportes. On retrouve ces espèces dans toutes les parties du monde et à toutes les profondeurs.

Caractéristiques communes

Les crustacés sont des animaux de formes très variablesmais ont les caractéristiques communes suivantes :

symétrie bilatérale
corps recouvert d’un exosquelette appelé exocuticule secrété par l’épiderme qui peut être souple ou rigide
respiration branchiale
composé en général d’anneaux
reproduction sexuée avec ponte d’oeufs, certaines espèces sont hermaphrodites

La classification des crustacés

On reconnaît deux grandes classes

Les Entomostracé
- Les Cirripèdes : crustacés fixés comme la balane, le pousse-pied, l’anatife, …
Les Malacostracés
- Les Isopodes
- Les Amphipodes
- Les Stomatopodes : Crustacés aux pattes puissantes comme la Squille
- Les Décapodes
  - Natantia : crustacés nageurs comme les crevettes
  - Reptantia : crustacés rampants comme les crabes
    - Macroures : langouste, grande cigale, homard, …
    - Anomoures : pagure, galathée, …
    - Brachyoures : crabe, araignée, étrille, …

Les échinodermes (oursin, étoile de mer …)

Les échinodermes sont animaux exclusivement marins bien connus des plongeurs qui les rencontrent à chaque plongée quelque soit la région du monde ou la profondeur. Il en existe plus de 7000 espèces qui vivent fixées au substrat ou libres.

Caractéristiques communes

Les échinodermes ont les caractères communs suivants

symétrie pentaradiale (d’ordre 5), dans le cas du concombre de mer elle n’est pas visible extérieurement
squelette calcaire avec de petits trous appelé plaque madréporique. ces plaques sont soient rigides, articulées ou disséminées dans la peau
piquants extérieurs ou enfouis dans la peau comme pour les holothuries
système aquifère permettant la locomotion grâce à de petits pieds, le transport des aliments et les échanges gazeux
reproduction sexuée
possibilité de régénération en cas d’amputation chez certains échinodermes comme les étoiles de mer

Classification des échinodermes

L’embranchement des échinodermes comprend 5 classes

Les Holothuries / Concombres de mer
Les Echinidés / Oursins
Les Astérides / Etoiles de mer
Les Ophiurides / Ophiures
Les Crinoïdes / Comatules

Les tuniciers (ascidies …)

Les tuniciers ou urochordés (oura=queue et chord=tube) sont des animaux excluisvement marins que le plongeur peut découvrir dans toutes les mers du globe et à toutes les profondeurs. Betnhiques ou pélagiques, ils sont de formes, de tailles et de couleurs variés. Certaines espèces vivent en communauté et d’autres de manière isolées.

Caractéristiques communes

animal complexe malgré un aspect simple
symétrie bilatérale
filtreurs actifs avec siphons inhalants et exhalants
corps enveloppé dans une tunique (faite de tunicine proche de la cellulose)
reproduction sexuée en pleine eau avec production d’une larve chordée (embryon de colonne vertébrale et moëlle épinière) à l’allure de tétard
reproduction asexuée par bougeonnement pour les uniciers de type ascidies coloniales

Classification des tuniciers

Les tuniciers sont classés en trois groupes

Les ascidies : animaux fixés au substrat en forme d’outre
- Les ascidies simples solitaires comme l’ascidie rouge ou blanche, la figue de mer
- Les ascidies simples sociales comme les clavelines, les mirabelles de mer
- Les synascidies ou ascidies coloniales ayant un siphon exhalant et une tuniques communes à la colonie ressemblant à des éponges comme les botrylles étoilés ou les fraises de mer
Les thaliacés : animaux planctoniques nageurs transparents solitaires ou en colonies commes les dolioles peu visibles des plongeurs), les pyrosomes (grand manchon transparents luminescents) ou les salpes formant des chaînes de plusieurs dizaines de mètres
Les appendiculaires : animaux planctoniques transparents à peine visible de 4 à 6mm

Les animaux vertébrés :

Les poissons (osseux et cartilagineux)

Les poissons sont parmi les plus anciens vertébrés. Il existe de nombreuses de espèces aux formes variées que l’on retrouve dans tous les océans du monde, en eau douce ou salée.

La classification des poissons

On ditingue chez les poissons tout d’abord les poissons sans machoires appelé les agnathes ou cyclostomes et les poissons avec appelés les gnathostomes.

Les poissons sans machoires

Les agnathes sont des poissons primitifs sans machoires mais avec des plaques dentifères leur permettant la succion. Ils nourrissent essentiellement de poissons morts ou malades. On distingue les myxines qui ne sont pas pourvues de colonne vertébrales, les lamproies et les ostracodermes à la carapace osseuse.

Les poissons cartilagineux avec machoires

Les poissons cartilagineux avec machoires regroupe des poissons très variés en forme comme les raies, les chimères et les requins mais aussi en taille puisque le requin baleine appartient à cette classe. Ils possèdent un squelette cartilagineux et une peau recouverte de petites plaques de la même structure que leurs dents qui se renouvellent constamment. Ils sont capables de détecter des substances à de très faibles concentration dans l’eau leur permettant d’identifier des animaux blessés par exemple. Ils ont aussi une ligne latérale qui permet la perception des mouvements et des sons.

Aujourd’hui plus de 10% des espèces de poissons cartilagineux dont les requins et les raies sont en voie d’extinction, en cause la pollution et la surpêche.

Les poissons osseux avec machoires

La classe des poissons osseux avec machoires regroupent la plupart des espèces de poissons aux formes très variées et aux modes de déplacement très différents. Certains se déplacent par ondulation du corps, d’autres par battements de la nageoire anale, d’autre par ondulation de la dorsale, ou encore en marchant.

La peau des poissons osseux est recouverte d’écailles. Ils possèdent une vessie natatoire avec de l’oxygène qui leur permet de s’équilibrer dans l’eau. Comme les poissons cartilagineux, une ligne latérale leur permet de sentir les déplacements dans l’eau et de localiser des objets. A cela s’ajoute parfois des barbillons ayant olfactif et gustatif. La vue est plus ou moins développée selon les espèces.

Les reptiles (tortue …)

Les reptiles marins sont des reptiles qui vivent dans la mer. Bien qu’ils ne fassent pas tous partie de la même famille, ils se ressemblent car ils possèdent certaines adaptations au milieu marin.

Aujourd’hui, il n’existe que quelques espèces de reptiles qui vivent dans la mer, mais de nombreuses espèces fossiles de reptiles vivaient dans la mer.

Les reptiles marins vivant actuellement sont principalement des tortues.

Les mammifères (dauphin, baleine …)

Les mammifères marins sont des animaux à l’ancêtre terrestre qui ressemblerait à un chien.

Les caractéristiques communes

Les mammifères ont en commun les éléments suivants

ils ont le sang chaud
ils respirent de l’air en surface à l’aide d’un évent pour certains
ils se reproduisent dans l’eau et allaitent leurs petits
ils possèdent une colonne vertébrale articulée

La classification des mamifères marins

On distingue trois groupes de mammifères marins

Les carnivores autrefois appelé les pinnipèdes qui regroupent les otaries, les morses, les phoques, lions de mer, …
Les siréniens qui regroupent les dugongs et les lamantins
Les cétacés qui regroupent les baleines, les dauphins, les orques, etc

Les carnivores ou pinnipèdes

Les carnivores sont des animaux semi-aquatiques aux dents de carnassiers très coupantes. Ils se déplaçent sur le sol en rampant ou en ondulant à l’aide de leurs nageoires qui sont aussi bien adaptées à la nage. On les retrouve des régions polaires aux régions plus chaudes, voir dans certains grands lacs. Ce sont des animaux aux sens très développés.

Les siréniens

Les siréniens sont des animaux exclusivement aquatiques présents dans les zones côtières. Ils ne possèdent pas de membres postérieurs mais des mains en forme de palette leur permettant de nager. Ils possèdent un corps fusiforme, un museau très carré avec une grosse lèvre supérieure leur permettant de brouter algues et plantes.

Les cétacés

Le mot « Cétacé » provient du latin « cetus » qui signifie « grand animal », même si certains cétacés comme les marsouins atteignent difficilement le mètre et demi.

Il existe 78 espèces de cétacès.

les odontocètes ou cétacés ont des dents comme les dauphins ou bien l’orque
les mysticètes ou baleines à fanons sont les plus grands en taille ; ils filtrent l’eau pour y recueillir le plancton. Ils se nourissent dans les mers froides et se reproduisent en zone tropicale

Si vous êtes attiré par la bio, voici quelques ouvrages spécialisés :

Sources : édition Gap