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L’idotée, une abeille des mers ?

  • L’idotée est un petit crustacé marin qui participe à la reproduction des algues rouges.
  • En se déplaçant parmi les algues pour se nourrir, les idotées disséminent les cellules reproductrices mâles d’une algue à l’autre.
  • Ces résultats suggèrent que les interactions de pollinisation animaux/végétaux seraient bien plus anciennes que nous le pensions.

Le rôle central des insectes dans la pollinisation des plantes à fleurs est très connu, mais dans le milieu marin celui des animaux dans la reproduction des algues était considéré jusqu’à présent comme inexistant. Dans une étude parue dans Science le 29 juillet 2022, une équipe dirigée par une chercheuse CNRS du laboratoire de recherche international (IRL 3614) franco-chilien Evolutionary biology and ecology of algae de la Station biologique de Roscoff (CNRS/Sorbonne Université/ Pontificia Universidad Catolica de Chile/Universidad Austral de Chile) révèle, pour la première fois, l’existence d’une collaboration entre un petit crustacé, l’idotée, et une algue rouge, la gracilaire, pour sa reproduction. Ces résultats suggèrent que les interactions de pollinisation animaux/végétaux seraient bien plus anciennes que nous le pensions jusqu’à présent.

Des animaux aident-ils à la reproduction des algues marines, comme le font les insectes sur la terre ferme ? La dispersion des cellules reproductrices, appelées gamètes ou spermaties chez les algues rouges, se fait généralement grâce aux mouvements d’eau et les scientifiques excluaient jusqu’à présent l’intervention des animaux dans ce processus.

Néanmoins, une équipe de recherche internationale, menée par Myriam Valero, chercheuse CNRS au laboratoire Evolutionary biology and ecology of algae (CNRS/ Pontificia Universidad Catolica de Chile/Sorbonne Université/Université Australe du Chili) et à la station biologique de Roscoff (CNRS/Sorbonne Université)1, révèle que l’idotée, petit crustacé marin, agirait auprès d’une espèce d’algue rouge, la gracilaire, comme une véritable « abeille » des mers.

C’est en nageant entre les individus que le petit animal participe à la fécondation de la gracilaire. En effet, la surface des algues mâles est parsemée de structures reproductives produisant des spermaties entourées de mucilage, une substance collante. Au passage d’une idotée, les gamètes adhèrent à sa carapace puis sont déposés sur les thalles des femelles en cas de contact avec celles-ci, permettant ainsi leur fécondation.

Titre: Le petit crustacé Idotea balthica fortement agrippé à l’algue rouge Gracilaria gracilis

Légende: Ce petit crustacé facilite la dispersion des gamètes mâles et la fécondation de l’algue rouge. Ils utilisent les algues rouges touffues et densément ramifiées pour s’abriter et se nourrissent de microalgues qui poussent à leur surface.
Copyright: © Wilfried Thomas @Station Biologique de Roscoff, CNRS, SU, Roscoff, France.

Les idotées ne sont pas du tout en reste dans cette relation. En effet, les algues rouges offrent le gîte et le couvert aux petits crustacés : ces derniers se nourrissent de petits organismes poussant à la surface des thalles et s’y accrochent en cas de forts courants. On parle d’une interaction à bénéfices réciproques pour les deux individus. C’est la première fois que la fertilisation d’une macroalgue par le biais d’un animal est mis en évidence.

Même si ces premiers résultats ne permettent pas de définir la proportion de la zoogamie2 dans la dissémination des gamètes par rapport aux mouvements d’eau, jusqu’à présent considérés comme étant seuls à l’origine de cette dispersion, ils apportent des connaissances inédites et insoupçonnées sur l’origine de la pollinisation. Jusqu’à présent, il était admis que ce processus avait émergé chez les plantes terrestres il y a 140 millions d’années. Mais cette découverte chez les algues rouges, vieilles de plus de 800 millions d’années, suggère que l’apparition de la fécondation par les animaux aurait pu survenir dans le milieu marin depuis bien plus longtemps. Les scientifiques souhaitent maintenant étudier de nombreuses autres questions : les idotées favorisent-elles la libération des spermaties ? Sont-elles capables de différencier les individus mâles et femelles chez les gracilaires ? Et surtout, de telles interactions existent-elles chez d’autres espèces marines ?

 

Titre: Image 3D de microscopie confocale montrant un jeune crustacé portant des spermaties de  l’algue rouge collées sur sa carapace.

Légende: Cette image illustre la distribution des gamètes mâles (en vert) de Gracilaria gracilis sur le corps d’un jeune spécimen d’Idotea balthica. On les observe surtout sur les parties de l’animal qui sont en contact avec les algues (c’est-à-dire les soies des péréiopodes).
Copyright: © Sebastien Colin; Max Planck Institute for Biology, Tübingen, Germany; Station Biologique de Roscoff, CNRS, SU, Roscoff, France.

Notes :

1 Ont également participé des scientifiques de l’Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas (Facultad de Ciencias/Université Australe du Chili), du Laboratoire de biologie intégrative des modèles marins (CNRS/Sorbonne Université) et du Max Planck Institute for Biology Tübingen (BioOptics facility).

2 Pollinisation par l’intermédiaire des animaux.

Bibliographie :

Pollinators of the sea: a discovery of animal mediated fertilization in seaweed. E. Lavaut, M-L. Guillemin, S. Colin, A. Faure, J. Coudret, C. Destombe, M. Valero. Science, 2022, 377:528-530. https://doi.org/10.1126/science.abo6661

Contacts :

Chercheuse CNRS | Myriam Valero | T +33 6 24 59 41 01 / +33 2 98 29 23 28 | valero@sb-roscoff.fr

Professeure à l’universidad Austral de Chile (UACH) | Marie-Laure Cuillemin |  marielaure.guillemin@gmail.com

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La idotea, ¿una abeja del mar?

 

  • La idotea es un pequeño crustáceo marino que participa en la reproducción de las algas rojas.
  • Al moverse entre las algas para alimentarse, los idotes diseminan las células reproductoras masculinas de un alga a otra.
  • Estos resultados sugieren que las interacciones entre animales y plantas pueden ser mucho más antiguas de lo que pensábamos.

 

El papel central de los insectos en la polinización de las plantas con flores es bien conocido, pero en el medio marino el papel de los animales en la reproducción de las algas se consideraba inexistente hasta ahora.

En un estudio publicado en Science el 29 de julio de 2022, un equipo dirigido por un investigador del CNRS del Laboratorio Internacional de Investigación Franco-Chileno (IRL 3614) Biología evolutiva y ecología de las algas de la Estación Biológica de Roscoff (CNRS/Universidad de Sorbona/Universidad Católica de Chile/Universidad Austral de Chile) revela, por primera vez, la existencia de una colaboración entre un pequeño crustáceo, la idotea, y un alga roja, la gracilaria, para su reproducción. Estos resultados sugieren que las interacciones entre animales y plantas son mucho más antiguas de lo que se pensaba.

¿Ayudan los animales a la reproducción de las algas, como hacen los insectos en tierra firme? La dispersión de las células reproductoras, denominadas gametos o espermatozoides en las algas rojas, suele realizarse mediante el movimiento del agua y los científicos han descartado hasta ahora la intervención de los animales en este proceso.

Sin embargo, un equipo internacional de investigación dirigido por Myriam Valero, investigadora del CNRS en el laboratorio de Biología evolutiva y ecología de las algas (CNRS/Pontificia Universidad Católica de Chile/Universidad de Sorbona/Universidad del Sur de Chile) y en la Estación Biológica de Roscoff (CNRS/Universidad de Sorbona)1 , ha revelado que la idotea, un pequeño crustáceo marino, actúa como una auténtica “abeja” de los mares para una especie de alga roja, la gracilaria.

Al nadar entre los individuos, el pequeño animal participa en la fecundación de la gracilaria. La superficie del alga macho está salpicada de estructuras reproductivas que producen espermatozoides rodeados de mucílago, una sustancia pegajosa. Cuando pasa una idotea, los gametos se adhieren a su caparazón y se depositan en el talo de las hembras si entran en contacto con ellas, permitiendo así su fecundación.

Título: El pequeño crustáceo Idotea balthica fuertemente unido al alga roja Gracilaria gracilis

Pie de foto: Este pequeño crustáceo facilita la dispersión de los gametos masculinos y la fecundación de las algas rojas. Utilizan las algas rojas densamente ramificadas como refugio y se alimentan de las microalgas que crecen en su superficie.
Copyright: © Wilfried Thomas @Station Biologique de Roscoff, CNRS, SU, Roscoff, Francia.

Las idoteas no son para nada superadas en esta relación. Las algas rojas proporcionan refugio y alimento a los pequeños crustáceos, que se alimentan de pequeños organismos que crecen en la superficie del talo y se aferran a él en las fuertes corrientes. Se trata de una interacción mutuamente beneficiosa para ambas personas. Es la primera vez que se demuestra la fecundación de una macroalga por un animal.

Aunque estos primeros resultados no permiten definir la proporción de la zoogamia2 en la diseminación de los gametos en relación con los movimientos del agua, que hasta ahora se consideraban la única causa de esta dispersión, aportan conocimientos nuevos e insospechados sobre el origen de la polinización. Hasta ahora, se aceptaba que este proceso surgió en las plantas terrestres hace 140 millones de años. Pero este descubrimiento en las algas rojas, que tienen más de 800 millones de años, sugiere que la aparición de la fecundación por parte de los animales puede haber ocurrido en el medio marino mucho antes. Los científicos quieren ahora investigar muchas otras cuestiones: ¿favorecen los idotae la liberación de esperma? ¿Son capaces de diferenciar los individuos masculinos de los femeninos en la gracilaria? Y sobre todo, ¿existen estas interacciones en otras especies marinas?

Título: Imagen de microscopía confocal 3D que muestra un crustáceo joven con espermatozoides de algas rojas adheridos a su caparazón.

Pie de foto: Esta imagen muestra la distribución de los gametos masculinos (en verde) de Gracilaria gracilis en el cuerpo de un ejemplar joven de Idotea balthica. Se observan principalmente en las partes del animal que están en contacto con las algas (es decir, las setas de los pereiópodos).
Copyright: © Sebastien Colin; Instituto Max Planck de Biología, Tübingen, Alemania; Station Biologique de Roscoff, CNRS, SU, Roscoff, Francia.

Notas :

1 También participaron científicos del Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas (Facultad de Ciencias/Universidad Austral de Chile), del Laboratoire de biologie intégrative des modèles marins (CNRS/Universidad de la Sorbona) y del Max Planck Institute for Biology Tübingen (instalación BioOptics).

2 Polinización mediante animales.

Bibliografía :

Pollinators of the sea: a discovery of animal mediated fertilization in seaweed. E. Lavaut, M-L. Guillemin, S. Colin, A. Faure, J. Coudret, C. Destombe, M. Valero. Science, 2022, 377:528-530. https://doi.org/10.1126/science.abo6661

Contactos :

Investigadora CNRS | Myriam Valero | T +33 6 24 59 41 01 / +33 2 98 29 23 28 | valero@sb-roscoff.fr

Profesora en la Universidad Austral de Chile (UACH) | Marie-Laure Cuillemin | marielaure.guillemin@gmail.com

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