Description scientifique

Morphologie

Les algues du groupe des caulerpales n’ont pas de parois cellulaires internes, les nombreux noyaux et plastes sont donc dispersés dans un cytoplasme commun. Toute l’algue n’est donc qu’une seule cellule. Elle est siphonée ou coenocytique. De très nombreux piliers membraneux donnent la rigidité de l’algue. La paroi du thalle est faite de xylane.

Le stolon
Caulerpa taxifolia est une algue verte présentant, comme son étymologie l’indique un axe rampant : le stolon de 1 à 2 mm de diamètre. Ce stolon peut atteindre plus d’un mètre de long.

Les rhizoïdes
Le stolon est fixé sur le fond par des rhizoïdes. Ces derniers pénètrent et s’adaptent à la texture du fond : roche, sable, vase, herbier à Posidonie.

Les frondes
Le stolon porte des frondes simples ou ramifiées de 1,5 cm de large, 5 à 65 cm de hauteur. Ces «feuilles» sont très belles, elles ont une couleur d’un vert éclatant et sont finement pennées. Chaque fronde porte de part et d’autre de son axe plusieurs dizaines de pinnules. Leur taille est très variable :
- dans les zones où la lumière est importante, donc à faible profondeur, les frondes sont courtes (5–10 cm)
- dans les zones où la lumière est moins importante, donc en profondeur, en hiver, elles peuvent atteindre plus de 60cm.

Une algue exceptionnelle

Origine

Caulerpa taxifolia est originaire des régions tropicales ; on la trouve dans de nombreux endroits (Pacifique, Atlantique, Océan Indien, Mer Rouge…). Elle est relativement rare dans son biotope naturel et ne peut pousser dans des eaux de température inférieure à 20°C.
Mais en 1984, Caulerpa taxifolia a été observée en Méditerranée, pour la première fois au pied du Musée océanographique de Monaco par Alexandre Meinesz. Selon lui, son arrivée serait dû à une introduction par l’aquarium de Monaco. Une autre hypothèse que défend d’autres chercheurs pour décharger la Principauté de Monaco de toute responsabilité serait que cette algue serait venue par le Canal de Suez donc naturellement. Mais cette deuxième théorie est fausse.

Caractéristiques particulières

L’algue utilisée en aquariophilie supporte les conditions méditerranéennes. Elle a une résistance exceptionnelle à l’émersion, à la déssalure et aux basses températures. Elle pousse rapidement et est très décorative. Cette souche est donc une espèce mutée qui présente des caractéristiques exceptionnelles de taille, de vitesse de croissance, de densité, de résistance au froid.

C’est une algue pérennante (qui vit plusieurs années) dont les frondes disparaissent, blanchissent mais dont une partie du stolon subsiste pendant la saison froide. En effet, elle peut supporter sous forme létale des températures pouvant aller jusqu'à 5-6 degrés puis reprendre sa croissance lorsque les températures sont comprises entre 13,5 à 16 degrés.

Croissance

En Méditerranée, la croissance de cette algue est maximale au début de l’été, la croissance journalière des stolons peut atteindre 32mm.
La croissance est de plus en plus rapide de 15°C à 30°C pour Caulerpa taxifolia de Méditerranée avec un maximum de 30°C tandis que la même algue des Caraibes a une croissance qui commence à 20°C, qui est maximum à 28°C et régresse à 30°C.

Température de survie

En chambre de culture, les premières études comparatives ont montré que Caulerpa taxifolia de Méditerranée pouvait survivre à 10°C pendant 3 mois alors que celle de Guadeloupe disparaît en dessous de 20°C. En effet, l’aire de Caulerpa taxifolia des zones tropicales est limitée au Nord et au Sud par l’isotherme de 20°C.

Reproduction

Les Caulerpales ont une reproduction sexuée assez particulière (Fig. n°4) : quelques jours par an, chez certains individus, tous les noyaux s’associent à un plaste, s’entourent d’une membrane et se transforment en gamètes mâles ou femelles. Ceux ci sont tous expulsés par des petits orifices, ce qui entraîne la mort de toute la plante (puisqu’elle est vidée de son contenu).
Caulerpa taxifolia est monoïque. Les gamètes mâles et femelles se ressemblent beaucoup et ont la forme d’une goutte d’eau avec deux flagelles. Leur fusion donne le zygote qui se développe en 2 stades intermédiaires avant de donner une plante adulte. C’est donc un cycle avec une seule génération (voir schéma ci-dessous).
La reproduction sexuée chez Caulerpa taxifolia introduite en Méditérrannée n’a jamais été observée.
Elle se reproduit seulement par bouturage.
Toutes les colonies d’algues méditerranéennes ne sont donc qu’un seul individu qui a été ‘cloné’ des millions de fois.
C’est pourquoi, il est très facile de disséminer l’algue : ancres des bateaux, filets des pécheurs, courants…

Cycle théorique de la reproduction de Caulerpa taxifolia dans les mers tropicales :

Photosynthèse et nutrition

La photosynthèse fonctionne grâce aux plastes verts dans les frondes et les produits élaborés circulent dans les stolons pour alimenter des parties très éloignées.
A côté de ce mécanisme, la Caulerpe est capable de dissoudre l’apatite, forme minéralsée du phosphate de calcium accumulée dans les sédiments, et d’absorber ainsi le phosphore par ses rhizoïdes. De plus, elle peut aussi absorber des acides aminés, ce qui montre une aptitude à l’hétérotrophie.
Aussi, des bactéries (Rhodopseudomonas) sont présentent dans les rhizoïdes. Elles possèdent le gène nif (nitrogen fixation) permettant la fixation de l’azote.

Toxicité

De nombreux végétaux, dont plusieurs espèces algales, synthétisent des substances toxiques qui les protègent des prédateurs (herbivores), ou des compétiteurs (autres espèces sessiles).
Chez Caulerpa taxifolia, le risque pour la santé humaine, la faune et la flore locales ont été mis en évidence par des toxines du groupe des terpènoides et des composés azotés.
Les principales toxines chez Caulerpa taxifolia sont la Caulerpine, la Caulerpicine et la caulerpényne qui est caractéristique du genre Caulerpa et majoritaire. Elle représente 0,1 à 13% du poids sec pour la souche méditerranéenne et seulement 0,1 à 2% pour les souches tropicales. L’ensemble des autres métabolites secondaires minoritaires représentent un peu moins de 0,004% du poids sec de l’algue en méditerranée. Ces métabolites ne peuvent toute fois pas être négligés, leur action sur les organismes vivants pouvant être spécifique à de faibles doses et/ou de manière synergique. La caulerpényne présente des effets antibactériens, antiviraux, antifongiques, cytotoxiques, ichtyotoxiques, répulsifs et inhibe l’activité de certaines enzymes. Elle a un effet toxique sur les œufs d’oursins (Paracentrotus lividus) en entraînant l’inhibition des événements du cycle cellulaire proche de la mitose. Certains ciliés sont sensibles à différentes terpènes de la Caulerpe. La croissance des micro-algues est aussi inhibée en présence d’extraits de Caulerpa taxifolia ou de Caulerpényne purifiée.
De même, la sensibilité de certaines souches de bactéries marines (gram+) conduit à une importante modification des populations bactériennes des sites colonisés. Une discontinuité dans la chaîne trophique menant aux espèces de grandes tailles existent probablement dans les régions densément peuplées par l’algue.

En collaboration avec le projet Id-Bio, tuteuré par M. De Vaugelas, U.N.S.A. , Faculté des Sciences.