Physiologie respiratoire, comportementale et morphofonctionnelle des ostracodes podocopes et myodocopes et d'un amphipode caprellide profond. Stratégies adaptives et implications évolutives.

Abstract

Sur Terre, l'augmentation de la pression partielle d'O2 (PO2) de »1-3 à 21 kPa (valeur actuelle) a accompagné l'explosion de la vie au Cambrien, il y a plus de 500 millions d'années. Comprendre comment les premiers animaux ont pu s'adapter à ce changement majeur est un challenge important. Certains animaux, comme les ostracodes ont peu ou pas évolué depuis cette époque. Crustacés de petite taille (0,5 - 3 mm), ils vivent dans le sédiment, et/ou la colonne d'eau. Nous avons étudié la physiologie respiratoire d'ostracodes podocopes sans branchies, ni système circulatoire et d'ostracodes myodocopes, équipés de branchies et d'un système circulatoire. Nous montrons que lorsque l'oxygénation de l'eau varie, ces animaux sont incapables d'adapter leur ventilation et/ou leur activité cardiaque contrairement aux crustacés, poissons et mammifères actuels qui maintiennent ainsi une PO2 tissulaire originelle à 1-3 kPa. Par contre, ils adoptent une stratégie comportementale en migrant dans les sédiments (podocopes) où en fabriquant des nids (myodocopes), qui leur permettent de réguler indirectement l'oxygénation de leurs cellules. Les caprellidés, crustacés plus récents, colonisent à quelques millimètres près le même biotope. Nous les avons observés pour la 1ère fois vivant et montrés que, positionnés dans une eau où PO2 » 15 kPa, ils possèdent des branchies peu favorables aux échanges gazeux alors qu'O2 et CO2 doivent diffuser principalement à travers leur corps. C'est vraisemblablement l'intensité de leurs mouvements qui contrôle leurs échanges gazeux et l'oxygénation de leurs tissus. Deux types d'ostracodes sont utilisés en paléocéanographie en tant que paléomarqueurs d'oxygénation des fonds marins. Nous n'avons trouvé aucune base physiologique entre taille des vestibules de Krithes et stratégie d'oxygénation de l'animal. Par contre, les Cytherellidae possèderaient des caractéristiques ventilatoire et morpho-fonctionnelles qui peuvent rendre compte d'une résistance accrue aux faibles oxygénations de l'eau.