Goiran C., 1994. La symbiose entre les Scléractiniaires et les Dinoflagellés : physiologie des zooxanthelles Symbiodinium sp. du corail Galaxea fascicularis, hors de l'association symbiotique. Diplôme de Doctorat de l'Université de Nice-Sophia Antipolis.

RESUME

L'association symbiotique entre les coraux Scléractiniaires et les Dinoflagellés (zooxanthelles) est à la base même de l'existence des récifs coralliens. Cependant les mécanismes physiologiques permettant la vie en symbiose de ces organismes sont mal connus. Le présent travail a donc été entrepris afin d'élucider certains de ces mécanismes. Pour cela, les zooxanthelles du Scléractiniaire Galaxea fascicularis ont été étudiées hors de l'association symbiotique. Dans les Scléractiniaires, les Dinoflagellés se trouvent dans certaines cellules de l'endoderme, chacun à l'intérieur d'une vésicule ; celle-ci constitue, avec la zooxanthelle qu'elle contient, une unité fonctionnelle appelée symbiosome. Les zooxanthelles hors de l'association symbiotique ont été préparées de deux manières différentes. La première, qui est l'isolement à partir des tissus de l'hôte, produit des zooxanthelles fraîchement isolées ou FIZ, la seconde, qui consiste en la culture des Dinoflagellés in vitro produit des zooxanthelles de culture ou CZ. L'observation de l'ultrastructure des FIZ révèle qu'une partie des membranes d'origine animale qui entourent les zooxanthelles lorsqu'elles sont dans l'association symbiotique persistent lors de l'isolement. Cependant, ces membranes n'étant pas complètes, les FIZ ne peuvent pas être considérées comme des symbiosomes. Lorsque les zooxanthelles sont isolées à partir des tissus de l'hôte et transférées en eau de mer, la composition ionique du milieu extérieur change brutalement. En réponse à ce choc ionique, la concentration de sodium intracellulaire des FIZ double durant la première demi-heure suivant le passage en eau de mer. Rapidement, des mécanismes de régulation, vraisemblablement constitués par des Na+/K+-ATPases, se mettent en place, et la concentration de sodium revient à la valeur initiale. Les mécanismes grâce auxquels les zooxanthelles absorbent le carbone inorganique utilisé pour la photosynthèse ont également été étudiés. Dans l'eau de mer normale à pH 8,2, la concentration de bicarbonate est environ 200 fois plus élevée que celle du CO2. Les résultats obtenus par les expériences de pharmacologie et les mesures de cinétique semblent montrer que les CZ absorbent le HCC>3" grâce à un symport Na+/HCO3". Les FIZ, en revanche, utiliseraient le CO2 diffusant à travers les membranes. Elles posséderaient des mécanismes favorisant la conversion du HCC>3~ en CO2 à l'extérieur de la cellule, notamment une H+-ATPase et une anhydrase carbonique périphérique. Ces résultats mettent en évidence l'adaptation des deux types de zooxanthelles à leur environnement habituel : eau de mer ou cellule animale.

Mots-clefs : Scléractiniaire, Dinoflagellé, symbiose, zooxanthelle, Symbiodinium, Galaxea fascicularis, photosynthèse, transport membranaire, bicarbonate, CO2, carbone inorganique, sodium.