La vie dans les rifts au voisinage des sources hydrothermales :

Jean-Pierre Geslin. 1

La vie dans les rifts au voisinage des sources

hydrothermales :

464 espèces, colonisant les sources hydrothermales profondes, ont été décrites à ce jour (1999) et 82 % d'entre elles ne sont présentes

que dans ces milieux.

1) Le ver géant Riftia pachyptila :

Découvert en 1977 sur la dorsale des Galápagos par 2600 mètres de fond, en un lieu totalement obscur.

Il appartient au groupe des pogonophores (du grec « qui porte une barbe ») et peut dépasser 1, 50 m voire 2 mètres de long pour un diamètre de 4 ou 5 cm.

Riftia vit dans un tube souple blanc nacré dont émerge un panache tentaculaire rouge vermillon. Lorsque le ver est inquiété, il rentre le panache dans le tube grâce à une structure musculaire : le vestibulum situé sous le panache branchial.

Ce ver ne possède ni bouche, ni anus ni tube digestif.

Le tronc renferme un tissu verdâtre, très richement vascularisé : le trophosome, bourré à l’intérieur de ses cellules de bactéries arrondies et de nombreux cristaux de soufre.

De l’hydrogène sulfuré H2S (un composé mortel pour la plupart des animaux) et de l’oxygène, capturés par le panache branchial du ver, sont véhiculés jusqu’au trophosome par le biais du sang mis en mouvement par le cœur. Le sang contient une hémoglobine, présente à l'état dissout (pas de globules rouges), capable de transporter simultanément l’oxygène sur l’hème et l’H2S sur la globine.

Riftia pachyptila (extrait ici de son tube représenté en partie) est l’espèce

dominante des peuplements hydrothermaux.

Elle forme des groupes de plusieurs dizaines à centaines d'individus fixés sur

le fond à la base des cheminées hydrothermales actives.

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Les bactéries siégeant à l’intérieur des cellules du trophosome effectuent la réaction suivante :

H

S + ½ O

→ → → → S

+ H

O + énergie

Il s’agit de bactéries chimio- synthétisantes du groupe des bactéries sulfureuses.

L’énergie récupérée leur permet de fixer le gaz carbonique (= dioxyde de carbone = CO₂), également prélevé par le panache branchial du ver, et de l’utiliser pour la synthèse de leurs matières organiques comme le font les végétaux verts en présence de lumière.

Les bactéries se multiplient puis subissent une véritable digestion enzymatique intracellulaire tandis que la cellule porteuse ou bactériocyte subit elle-même une lyse. Les produits organiques passent ensuite dans la circulation du ver.

En 1997, il a été possible de remonter Riftia en surface dans une enceinte pressurisée à 250 atmosphères (pression

équivalente à une profondeur de 2500 mètres) et de les maintenir en vie durant 2 mois.

2) Les vers de Pompéi : genre Alvinella

Ils sont ainsi nommés car ils reçoivent en permanence une véritable pluie de sulfures libérés au voisinage des sources hydrothermales localisées au niveau des rifts.

Ce sont des vers formant des colonies et vivant dans des tubes blancs fixés sur les parois des cheminées de sulfures polymétalliques (« fumeurs noirs » à haute température) et des

« diffuseurs à fluide blanchâtre » (à plus faible température).

Le corps d’une taille de 20 cm, comporte de 80 à 190 anneaux.

Le tube digestif des Alvinellas est fonctionnel et est alimenté en bactéries par les tentacules labiaux... mais il existe un autre mode de nutrition :

Ver de Pompéi Alvinella pompejana.

Le trophosome est situé sous le cœur.

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⇒ Les 2 espèces sont revêtues de « cils » distribués différemment selon l’espèce :

* région dorsale moyenne pour A. pompejana,

* principalement la région antérieure dorsale et la région postérieure au niveau des longs parapodes modifiés pour A. caudata.

Ces « cils » correspondant en fait à des bactéries filamenteuses.

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⇒ D’autres bactéries sont fixées sur la face interne des tubes.

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⇒ Il n’existe pas par contre de bactéries intracellulaires chez ces espèces.

Une partie au moins des bactéries externes est chimiosynthétique et précipite les sulfures.

Elles fixent le CO₂ puis libèrent des matières organiques que les vers absorbent à travers leurs branchies.

3) Les mollusques bivalves des rifts :

Calyptogena magnifica : Bathymodiolus thermopilus :

Coquille blanche de 25 cm et tissus vivement colorés en rouge.

Coquille portant des restes de la fixation d’autres modioles (byssus). Taille 18 cm, couleur jaunâtre à brun foncé. Souvent fixées sur les tubes de Riftia à différentes hauteurs.

Tube digestif réduit et vide. Tube digestif fonctionnel renfermant :

•••• des tests de foraminifères.

•••• des frustules (= logettes siliceuses) d’algues microscopiques unicellulaires : les diatomées.

•••• de nombreuses cellules bactériennes.

Palpes labiaux (qui servent chez les bivalves à amener le plancton collecté par les branchies à la bouche) rudimentaires.

Palpes labiaux développés.

Branchies rouges très développées comportent un revêtement ciliaire normal mais de plus emprisonnent dans leurs cellules des bactéries sphériques ou en forme de bâtonnets courts.

Les branchies, munies d’un revêtement ciliaire, renferment également des bactéries endo- cellulaires.

Nourriture essentiellement constituée de bactéries chimiosynthétisantes. Les tissus renferment des cristaux de soufre.

Nourriture faisant intervenir les bactéries chimiosynthétiques mais aussi collecte de plancton en suspension dans l’eau de mer.

Ver de Pompéi Alvinella caudata.

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« Dans la région des Fidji (Pacifique Sud), on a découvert une véritable substitution fonctionnelle : les grands bivalves du genre Calyptogena sont remplacés par deux gros gastéropodes, qui hébergent des bactéries symbiotiques dans les tissus de leur manteau (Alviniconcha et Ifremeria) ».

Extrait de l’Encyclopaedia Universalis.Extrait de l’Encyclopaedia Universalis.Extrait de l’Encyclopaedia Universalis.Extrait de l’Encyclopaedia Universalis.

4) Les crabes et les poulpes prédateurs des rifts :

Bythograea thermidron (7 cm de largeur de carapace)

Cyanagraea praedator (10 cm de largeur de carapace)

Couleur blanche.

Se nourrit de fragments rouges de panache de Riftia sans tuer sa proie (on pense que les tissus de Riftia régénèrent ensuite).

Mange également de petits crustacés.

Se nourrit de vers de Pompéi et de jeunes Bythograea.

Poulpe blanchâtre (50 cm avec les tentacules) parmi des serpules (dont certaines ont leur

panache épanoui) :

Grand poulpe « à oreilles » (qui sont en réalité des nageoires)

(1,5 m de longueur) :

D’après :

* « Des oasis au fond des mers » de Lucien Laubier, collection « Science et Découvertes » - Le Rocher. 1986.

La plupart des dessins, de Violaine Martin, sont extraits de ce livre.

* "Riftia pachyptila", le ver géant des abysses par Franck Zal. "La recherche" n° 317 de février 1999.