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Plongée dans les abysses avec cinq créatures des grands fonds

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Le Vampyroteuthis infernalis.
Le Vampyroteuthis infernalis.
- Capture d'écran de la vidéo "The Vampire Squid From Hell" sur Youtube / SciFri

Les grands fonds marins demeurent un des endroits les moins bien connus de la surface de la Terre. La faune capable de survivre à ces conditions extrêmes intrigue les chercheurs. Petite plongée en profondeur, en marge de l'exposition "Océan" à la Grande Galerie de l'Evolution à Paris.

"Les premiers animaux des grands fonds qui ont été remontés à la surface avaient une drôle de tête : de gros appendices, des yeux qui ne servent plus à voir et des grandes dents piquantes, pour le poisson-lanterne par exemple, qui évoquent un monstre. Dans l'imaginaire des gens, beaucoup se sont dits que c'était des animaux préhistoriques qui n'avaient pas évolué, raconte Marie Anne Cambon-Bonavita, spécialiste en microbiologie des environnements extrêmes à l’Ifremer. Mais en fait ce sont des animaux qui sont parfaitement adaptés à leur contexte : ils ne 'survivent' pas dans les grands fonds, c'est leur milieu de vie."

Grand avaleur, pieuvre vampire, requin-lutin ou revenant : les créatures qui vivent dans les abysses ont écopé de noms peu flatteurs et ont, il faut bien le dire pour certaines d'entre-elles, "la gueule de l'emploi". Des étonnants animaux peuplant les zones hydrothermales aux créatures qui parcourent les grandes plaines abyssales, rapide tour d'horizon sous-marin, alors que s'ouvre à Paris l'exposition "Océan", à la Grande Galerie de l'évolution du Museum national d'Histoire Naturelle.

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Le vampire des abysses

Le vampire des abysses, ou Vampyroteuthis infernalis.
Le vampire des abysses, ou Vampyroteuthis infernalis.
- Capture d'écran de la vidéo "The vampire squid from Hell" sur Youtube / SciFr

Dans les grands fonds, les animaux, peu nombreux, qui parcourent les plaines abyssales se sont adaptés aux conditions extrêmes. "Il y fait complètement noir, c’est une condition absolument délétère pour la vie végétale. Et il faut y trouver des proies qui sont très peu nombreuses", précise Laure Bonnaud-Ponticelli, spécialiste des céphalopodes au Muséum national d'Histoire naturelle de Paris. Parmi les créatures qui parcourent les abysses, la pieuvre vampire, ou Vampyroteuthis infernalis, vit entre 500 m et 3000 m de profondeur.

En fait d'apparence "monstrueuse", ce céphalopode a surtout l'apparence la plus efficiente pour la survie en eaux profondes : contrairement aux céphalopodes côtiers, par exemple, ses bras sont liés ensemble par de grandes membranes : "elles font comme une montgolfière, avec des mini-tentacules qu’on appelle des cirres et qui permettent de capturer de la nourriture", mais elles permettent aussi "d'alléger et de minimiser l'énergie nécessaire au déplacement". Cet effet parachute permet à l'animal, grâce aux forces de frottement, de flotter et de se déplacer sans efforts.

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Comme beaucoup d'animaux de grandes profondeurs, le Vampyroteuthis infernalis est aussi doté d'organes électroluminescents, qui lui permettent non seulement d'attirer des organismes, mais également de communiquer : "Il a deux énormes photophores à l'arrière de son corps, derrière les nageoires, poursuit Laure Bonnaud-Ponticelli. Il a également au cœur des bras des cellules lumineuses, qui sont associées à des glandes à mucus : ils font avec leurs huit bras comme des espèces de clignotants, mais ils peuvent aussi produire une sécrétion muqueuse à partir de leur bras. On pense que le mucus lumineux permet d'échapper aux prédateurs par un processus répulsif chimique ou qu'il permet de reconnaître un éventuel partenaire sexuel".

Le Vampyroteuthis infernalis se nourrit essentiellement de plancton et de petits organismes, ne faisant lui-même, une fois adulte, qu'une trentaine de centimètres.

59 min

L'éponge lyre

L'éponge Chondrocladia lyra.
L'éponge Chondrocladia lyra.
- Monterey Bay Aquarium Research Institute (Mbari)

"Il y a énormément d’espèces d’éponge dans les grands fonds, et les éponges sont des animaux filtreurs, raconte Marie-Anne Cambon-Bonavita. Elles ont des grands filaments, et elles filtrent des microparticules organiques, elles parviennent ainsi à piéger des petits organismes."

L'éponge lyre, ou Chondrocladia lyra, vit à plus de 3 km de profondeur dans l’océan Pacifique. Elle a pour particularité d'être une éponge carnivore : grâce à ses spicules agissant comme des crochets, elle peut capturer de petites proies, qui sont absorbées après avoir été recouvertes d'une membrane. Les boules qui terminent les branches verticales sont des spermatophores, c'est-à-dire les organes produisant des gamètes, qu'elles libèrent dans l'environnement.

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Sa forme est assez inhabituelle : elle est composée de deux à six structures comprenant chacune vingt branches verticales parallèles. "C'est la structure morphologique la mieux adaptée qui se reproduit le plus vite, rappelle Marie-Anne Cambon-Bonavita. Elle arrive probablement à piéger plus d’organismes, et a donc un taux de reproduction et de fécondité meilleur." La Chondrocladia lampadiglobus, elle aussi carnivore et vivant dans les grands fonds, partage des caractéristiques similaires :

L'éponge carnivore Chondrocladia lampadiglobus, dans l'océan Pacifique sud-est.
L'éponge carnivore Chondrocladia lampadiglobus, dans l'océan Pacifique sud-est.
- Ifremer-Cyana/Campagne Géocyarise 1984 Previous

La crevette Rimicaris exoculata

La crevette Rimicaris exoculata et sa large tête.
La crevette Rimicaris exoculata et sa large tête.
- Ifremer / Victor

On fait difficilement plus classique que la crevette, alors qu'a-t-elle, finalement, de différent, quand elle vit à plus de 2000 m de fond ? Cette espèce est endémique des failles hydrothermales de l'Atlantique, où les crevettes se comptent en nombre : on peut en trouver jusqu'à 2500 par m². Elle est emblématique de ces écosystèmes qui passionnent les chercheurs. "On connaît presque mieux les dinosaures, assure Marie-Anne Cambon-Bonavita. La biologie, dans les grands fonds, est née avec la théorie de la tectonique des plaques. Les géologues ont voulu aller voir ce qu'il se passait à l'inter-plaque, là où il y avait forcément des zones de frottement. C’est comme ça qu’ils ont découverts les zones hydrothermales, avec une biodiversité phénoménale. Ça date de 1977, c’est une science qui est très jeune."

Dans les grands fonds, ces écosystèmes n’utilisent pas la photosynthèse, le premier maillon de la chaîne trophique, mais la chimiosynthèse. "Les animaux utilisent comme base nutritive des micro-organismes, qui eux-même utilisent l’énergie chimique de la planète pour fabriquer leur propre matière organique. Ça permet à tous les animaux de se développer autour des zones d’émissions de méthane, de sulfure, c'est-à-dire ce qu’on appelle les “hot spots”, les sources hydrothermales".

Un essaim de crevettes Rimicaris exoculata, sur une faille hydrothermale.
Un essaim de crevettes Rimicaris exoculata, sur une faille hydrothermale.
- Ifremer / Victor

La crevette Rimicaris exoculata, si elle n'est pas physiquement impressionnante, est passionnante en raison de son cycle de vie : "Elle a une tête absolument énorme, arrondie, avec des bajoues de hamster, explique la chercheuse. A l’intérieur de ses bajoues, elle héberge des micro-organismes qui grâce à la chimie environnante, nourrissent la crevette. Elle mange par la tête, sans utiliser son tube digestif." En nageant près des fumeurs hydrothermaux, cette crevette vient chercher l’énergie chimique nécessaire pour nourrir les bactéries, qui la nourrissent en retour. La carapace de la tête est devenue tellement importante, que ses pinces de mastication se sont coincées : "Elle ne peut plus se nourrir en déchiquetant des chairs et en les conduisant à sa bouche, contrairement à la crevette côtière. Elle n’est plus un prédateur, elle n’a plus besoin de chasser, elle a juste à attendre que ses bactéries fassent le travail."

Cette crevette est représentative des espèces endémiques qui vivent sur les failles hydrothermales. Ainsi, le ver tubicole Ristia a lui aussi évolué vers cette symbiose : en devenant adulte, l'animal perd son tube digestif. Il n'a plus ni bouche, ni anus, mais une énorme poche à bactérie, qu'il alimente en respirant. Le sang de l'animal transporte à la fois l'oxygène extrait de l'eau et l'hydrogène sulfuré, une combinaison habituellement mortelle pour toute autre créature.

Le poisson revenant : le Macropinna microstoma

Le Macropinna microstoma fait une quinzaine de centimètres.
Le Macropinna microstoma fait une quinzaine de centimètres.
- MBARI

Contrairement aux apparences, ce qui semble être les yeux de ce petit poisson, sur sa face avant, sont ses organes respiratoires. Ses yeux sont en réalité situés dans le dôme empli de gel transparent qui constitue son crâne : ils sont tubulaires, c'est-à-dire en forme de tubes, ce qui permet au poisson d'observer vers le haut. Ses nageoires plates lui permettent de "planer" dans l'eau, en restant immobiles et en cherchant ses proies.

Grâce à ses lentilles vert clair, extrêmement sensibles à la lumière, il peut détecter ses proies dotées d'organes bioluminescents. Lorsqu'il a repéré sa cible, le poisson peut rabattre ses yeux dans la direction dans laquelle il se dirige.

Le requin-lutin

Le requin-lutin, ou requin-gobelin, a tout du monstre abyssal : son long museau aplati cache des mâchoires protractiles garnies de dents en forme de clous. "Ces mâchoires extrêmement désarticulées permettent de capturer à coup sûr les proies", précise Laure Bonnaud-Ponticelli.

A l'instar d'autres créatures abyssales, le requin-lutin a évolué en fonction des conditions extrêmes des grands fonds : avec son corps flasque et ses petites nageoires, il s'agit probablement d'un nageur lent, qui compte plus sur la surprise pour attraper ses proies. Logiquement, il se sert très peu de sa vue, mais plutôt de son long museau parsemé d'ampoules de Lorenzini, qui permettent de détecter les champs magnétiques émis par ses victimes et les variations de température.

Pouvant vivre jusqu'à 1300 mètres de profondeur, le requin-lutin peut faire entre trois et quatre mètres de longueur à maturité.

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