http://www.cap-recifal.com/heterotrophie-chez-les-coraux-scleractiniaires
Publication : "Consommation d'acides aminés dissous par le corail Scléractinaire Stylophora pistillata"
Objectifs de l'étude
Dans cette étude les auteurs ont étudié les taux de consommation d'un mélange d'AA libres dissous à une concentration "écologiquement réaliste" (c.à.d. équivalente à ce que l'on retrouve dans l'eau baignant les récifs : de 0,0001 à 0,08 mg/L). Cette étude a par la suite été enrichie par des mesures d'impact du temps d'exposition et de l'intensité lumineuse sur l'absorption des AA. D'autre part ils ont également recherché si certains AA pouvaient être préférentiellement consommés.

Les principaux résultats
Les expériences menées ont permis de montrer que la partie animale (hôte) et végétale (symbiote) bénéficiaient toutes deux de l'absorption d'AA libres. La plus grande partie des AA absorbés a été retrouvée dans les tissus hôtes. Cependant, si l'ensemble des sources d'azote est prise en compte, ce résultat s'inverse et il ressort que les zooxanthelles sont les utilisatrices principales d'azote.



Source : Encyclopedia Britannica
Anatomie simplifiée d'un polype de corailIl a également été montré que l'absorption des AA par les zooxanthelles est très rapide (dès 2 h d'incubation) ce qui suggère que tout ou partie de cette absorption se fait à partir de l'eau de mer contenue dans le coelenteron, la cavité gastrique du corail (figure). En effet, cette cavité est délimitée par les tissus de l'endoderme, tissus qui contiennent les zooxanthelles. Dès lors, une absorption via ces tissus limiterait la distance à parcourir pour que les AA soit transférés au symbiote et donc en accélérerait le temps de transit.

De façon très intéressante il ressort également des résultats que l'absorption d'AA se fait très bien, même lorsqu'ils sont à une très faible concentration dans l'eau de mer (0,06 mg/L). Ce résultat est très certainement le fruit d'une absorption active. En effet l'absorption d’une petite molécule peut être effectuée de deux façons :

1.Tout d'abord par un transport passif durant lequel la concentration en AA va s'égaliser entre le milieu extérieur (eau de mer) et le milieu intérieur (dans les cellules) ;
2.Par transport actif, ce dernier faisant intervenir des protéines très particulières qui vont permettre de prélever un élément dans le milieu extérieur et de le concentrer dans le milieu intérieur.
En résumé, à des concentrations élevées en AA (supérieures à la concentration cellulaire), l'absorption utilise les mécanismes actifs et passifs. Au dessous d'une certaine concentration (1,76 mg/L dans l'étude), les mécanismes d'absorption actifs sont favorisés.

Concernant les effets de la lumière sur l'absorption des AA, les auteurs de l'article ont pu mettre en évidence un mécanisme nommé "light enhenced amino acid uptake" (activation de l'absorption des AA par la lumière). Ce mécanisme n'est initié qu'à une concentration relativement importante d'AA (0,33 mg/L). D'autre part si la présence de lumière est indispensable à sa mise en place, le taux d'absorption ne semble que très peu régulé par l'intensité lumineuse. En effet, dès 160 µmol de photon/m²/s (PAR) le phénomène de "light enhenced amino acid uptake" tourne à plein régime. Bien que son mode de fonctionnement soit encore totalement inconnu, il est fort probable que ce mécanisme soit relié à l'activité de photosynthèse des zooxanthelles.

Habituellement les animaux absorbent préférentiellement les AA dits essentiels (valine, leucine, isoleucine, tyrosine, phénylalanine, histidine, méthionine et lysine) car ils n'ont pas la capacité de les synthétiser. Cependant, il est important de noter que les coraux ne sont pas des animaux au sens strict puisqu'ils vivent en symbiose avec des micro-algues pouvant leurs fournir certains de ces AA essentiels. Dans les expériences menées par les auteurs de l'article, il est montré que seul l'histidine et l'asparagine semblent avoir été préférentiellement absorbées lors des incubations expérimentales (test sur glycine, valine, alanine, glutamate, glutamine, aspartate, asparagine, histidine, leucine, methionine, serine). Ces résultats restent cependant à confirmer puisque ces différences pourraient être liées à des effets d'inhibition réciproques, dûs à la présence de plusieurs AA en même temps lors des expériences.

Pour conclure, les auteurs proposent un modèle simplifié ayant pour but de faire ressortir l'importance des AA libres dans les apports d'azote (organique et inorganique) pour la croissance des tissus coralliens. Ce modèle suggère que 99% des besoins en azote pour la croissance tissulaire proviennent d'azote sous forme dissoute (organique et inorganique). Parmi ces 99%, 24% seulement sont issus de sources organiques dont 21% correspondent à l'absorption d'AA libres. Les 75% restant représentent alors l'utilisation de source inorganique (NH4+ et NO3-). Cette très forte proportion d'azote inorganique ne peut être utilisée que par la zooxanthelle (autotrophe), ce qui montre une fois de plus le rôle majeur du symbiote pour le développement des coraux scléractiniaires.

Et le récifal dans tout ça ?
Cet article représente une mine d'information pour l'aquariophilie récifal. En effet si l'utilisation des AA pour nourrir les coraux n'est pas une nouveauté, les conditions d'utilisation de ces derniers n'ont que très rarement été exposées. En effet, il semble évident après lecture :

1.De distribuer les AA juste après mise en route de l'éclairage afin de profiter au mieux du phénomène de "light enhenced AA uptake".
2.Que des utilisations à de très faibles concentrations sont largement possible compte-tenu de la présence d'une voie d'absorption active des AA.
3.Qu'a priori il ne semble pas y avoir d'absorption préférentielle d'un AA vis à vis des autres.
4.Que de toute évidence leur utilisation ne s'applique qu'à des aquariums extrêmement pauvres en nutriment (oligotrophe).
Par ailleurs la forte utilisation des sources d'azote inorganique (NH4+ et NO3-) montre une fois de plus à quel point les coraux peuvent être de vrais épurateurs des aquariums qui les hébergent. Les quelques lignes ci-dessus ne font ressortir que ce qui semble être fondamental, mais tout lecteur est maintenant invité sur le post dédié pour poursuivre/approfondir ces réflexions.
En ultime conclusion, il semble cependant très important de préciser que les sciences, et plus particulièrement la biologie, sont des disciplines en évolution constante. En effet, ce qui est vrai aujourd'hui peut être faux demain !

Stratégies expérimentales (pour les plus motivés)


Photo : Jérémie Vidal-Dupiol
Boutures de Stylophora pistillata destinées aux expérimentations. Leur taille standardisée permet de minimiser les variations biologiques qui sont justement liées à la taille de la colonie.Afin de répondre aux questions posées, les expériences ont été réalisées sur des boutures de Stylophora pistillata (sps) d'une taille de 4 cm de long sur 2 cm de large. Pendant l'expérimentation, les coraux étaient maintenus à la température de 26°C et éclairés par HQI 12 heures par jour. Chacune des expériences a été réalisée 3 fois afin de s'assurer de la consistance des données relevées. En effet, il est bien connu des scientifiques qu'un phénomène biologique est soumis à de très nombreuses variations, liées par exemple à la bouture utilisée, à l'aquarium, à l'expérimentateur... Le seul moyen d'être "certain" de ce que l'on observe est alors de pouvoir l'observer à chaque fois que l'expérience est reproduite, d'où la répétition de l’expérimentation, plusieurs fois de suite (c’est aussi valable pour vos expériences personnelles !).

Afin de quantifié l'absorption d'AA libre à une concentration proche de celle rencontrée dans le milieu (0,055 mg/L "normal"/ 0,33 mg/L "haute"), des boutures ont été placées dans des béchers de 250 mL (1 bouture/1 bécher) remplis d'eau de mer contenant des AA libres marqués radio-activement. Après différents temps d'incubation (2-5-7 et 21 h) les boutures étaient sacrifiées afin de quantifier les AA radioactifs incorporés dans leurs tissus.
Pour appréhender la part d'AA qui pourrait être utilisée par les zooxanthelles, la même expérience a été réalisée sur des symbiotes fraîchement extraits des tissus coralliens.

Afin d'évaluer l'impact de l'intensité lumineuse sur l'absorption d'AA, la même expérience que précédemment a été réalisée à des intensités lumineuses de 300, 160 et 0 µmol photon/m²/s (PAR).

Finalement, pour répondre à la question sur l'absorption préférentielle d'un AA vis à vis des autres, les auteurs de l'article ont effectué une expérience dite d'épuisement. Le principe de ces approches repose sur la mesure de la baisse de la concentration de l'élément consommé au sein d'un milieu clos. Pour l'anecdote, c'est avec ce même principe que des mesures très précises de calcification sont faites. Dans ce cas on mesure la chute du KH sur une courte période.

donc si j'ai bien compris il vaut mieux distribuée les aa au debut de l'eclairage !alors que souvent on distribue 1hs avant de leurs donné la nourriture .

Tu as bien compris.
Merci éric pour l'article.