L’hypothèse du “corail nu”

Aujourd’hui, il est bien admis que l’augmentation du CO2 atmosphérique provoquée par l’homme change non seulement notre climat mais également la chimie des océans. En premier lieu, le réchauffement climatique provoque le blanchiment massif des coraux. Mais une augmentation de la mortalité corallienne serait également due a une diminution de leur capacité à construire un squelette carbonaté. En effet, une grande quantité de CO2 est absorbée par les océans et sa dilution dans l’eau de mer modifie de nombreuses réactions chimiques, conduisant à une diminution du pH. Cette diminution induit de profonds changements de la physiologie des organismes marins et de l’écologie de l’océan mondial. Pour améliorer nos connaissances sur l’histoire des coraux et les effets du changement climatique sur les récifs coralliens, les biologistes étudient en laboratoire les effets d’une baisse de pH sur leur croissance, les paléontologistes explorent les fossiles et les extinctions de masse pour découvrir des épisodes anciens d’acidification alors que les phylogénéticiens tentent d’élucider leur évolution avec l’ADN.

Les scléractiniaires, nommés communément coraux durs, sont apparus au paléozoïque mais se sont éteints massivement au cours du Permien. Ils réapparaissent soudainement dans les enregistrements fossiles des millions d’années plus tard. Une des hypothèses en cours concernant cette crise chez les coraux durs serait qu’une baisse du pH de l’eau de mer modifie leur capacité à élaborer un squelette carbonaté. Pour expliquer la réapparition soudaine des coraux durs au cours du Trias, lorsque  le pH de l’eau de mer est retourné à des valeurs plus favorables, il a été proposé que les scléractiniaires survécurent à cet épisode sous une forme différente, sans squelette. C’est l’hypothèse du “corail nu” (Stanley and Fautin 2001).

Des expériences menées en laboratoire ont montré que deux espèces méditerranéennes de scléractiniaires (Oculina patagonica et Madracis pharencis)  peuvent survivre à de longues périodes de pH bas (Fine et Tchernov 2007). Après un mois, les premiers signes de modification morphologique apparaissent : une élongation des polypes suivie d’une dislocation de la colonie et la perte totale du squelette. Tous les polypes expérimentés ont conservé leurs zooxanthelles et leur taille en condition acide était trois fois plus importante que celle en condition normale. Après un an d’expérimentation, les auteurs de cette étude ont replacé progressivement les polypes solitaires dans une eau de mer standard. Les polypes reformèrent leur squelette et les colonies! Ces résultats frappants supportent l’hypothèse du “corail nu”.

Une seconde série d’observation en faveur du “corail nu” est basée sur les similitudes morphologiques entre les scléractiniaires et les corallimorphaires, comme la présence de mésentères appariés, le type de cnidoblaste et l’ultrastructure des spermatozoïdes. Toutes ces homologies plaident en faveur d’un rapprochement des scléractiniaires (coraux durs) et des corallimorphaires (coraux sans squelette).

Enfin, l’analyse phylogénétique  du génome mitochondrial chez neuf scléractiniaires, six corallimorphaires et 6 coraux mous comme groupes extérieurs (six octocoralliaires, deux actiniaires et un zoanthide) a amélioré notre compréhension de l’histoire naturelle des coraux durs (Medina et al 2006). En effet, les résultats obtenus montrent clairement que les corallimorphaires sont des membres du groupe des scléractiniaires. Ainsi, certains scléractiniaires sont très probablement les ancêtres de ces coraux non minéralisés. Le squelette aurait donc été perdu chez l’ancêtre des corallimorphaires qui apparaissent vraisemblablement entre -110 et -132 Ma, une période qui coïncide avec une augmentation de la teneur des eaux marines en CO2.

Les océans sont actuellement soumis à une augmentation du CO2 similaire à celle du Crétacé, lorsque de nombreux coraux durs ont disparu des enregistrements fossiles. Dans ce contexte, l’hypothèse du “corail nu” constitue un champs d’investigation prometteur pour mieux comprendre la réponse des récifs coralliens à une acidification des océans provoquée par les activités humaines.

Stanley GD Jr, Fautin DG. Paleontology and evolution. The origins of modern corals. Science. 2001 Mar 9;291(5510):1913-4

Fine M, Tchernov D. Scleractinian coral species survive and recover from decalcification. Science. 2007 Mar 30;315(5820):1811

Medina M, Collins AG, Takaoka TL, Kuehl JV, Boore JL. Naked corals: skeleton loss in Scleractinia. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Jun 13;103(24):9096-100