Biologie marine

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La biologie marine est l'étude scientifique des organismes marins ou d’organismes reliés à l'eau. Étant donné le grand nombre de phylums, des familles et des genres des espèces qui vivent dans la mer et de ceux qui vivent sur terre en biologie, la biologie marine classe plutôt les espèces en fonction de l'environnement que sur la taxonomie. La biologie marine diffère de l'écologie marine. En écologie marine, les chercheurs se concentrent sur la façon dont les organismes interagissent les uns avec les autres et l'environnement, tandis qu’en biologie marine, les chercheurs étudient l’organisme lui-même. Contrairement à d'autres branches de la biologie définies par rapport à un taxon, c'est un milieu naturel qui sert de définition au cadre de cette discipline.

La vie marine est une vaste ressource fournissant de la nourriture, des médicaments et des matières premières, en plus d'aider à soutenir les loisirs et le tourisme dans le monde entier. À un niveau fondamental, la vie marine permet de déterminer la nature même de notre planète. Les organismes marins contribuent de manière significative dans le cycle de l'oxygène et sont impliqués dans la régulation du climat de la Terre. Les rivages et les côtes sont en partie façonnés et protégés par la vie marine et certains organismes marins aident même à créer de nouvelles terres.

La biologie marine couvre une grande surface: Du microscopique incluant le zooplancton et le phytoplancton aux plus grands cétacés (baleines) qui atteignent jusqu'à un 30 mètres (98 pieds) de longueur.

Les habitats étudiés par la biologie marine comprennent tout depuis les minuscules couches d'eau de surface dans lesquelles les organismes et les éléments abiotiques peuvent être pris au piège par la tension superficielle entre l'océan et l'atmosphère, jusqu’aux profondeurs des fosses océaniques, parfois même 10 000 mètres ou plus sous la surface de l'océan. Elle étudie aussi les habitats tels que les récifs coralliens, les forêts de kelp, les mares résiduelles, les fonds boueux, sablonneux et rocailleux et l'océan ouvert (pélagiques) (la zone où les objets solides sont rares et où la surface de l'eau est la seule frontière visible.)

Une grande proportion de toute vie sur Terre existe dans les océans. La taille exacte de la proportion est inconnue puisque les espèces océaniques sont nombreuses encore à être découvertes. Les océans constituent environ 71 % de la surface de la Terre, en raison de leur profondeur. Ils s'étendent sur environ 300 fois le volume habitable des habitats terrestres sur Terre.

De nombreuses espèces marines sont économiquement importantes pour les humains, incluant les poissons de consommation. Il va donc de soi que le bien-être des organismes marins et d'autres organismes sont liés de manière tout à fait fondamentale à la vie humaine. La connaissance humaine en ce qui concerne la relation entre la vie dans la mer et les cycles importants se développe rapidement avec de nouvelles découvertes presque quotidienne. Ces cycles comprennent ceux de la matière (tels que le cycle du carbone) et de l'air (comme la respiration de la Terre et le mouvement de l'énergie à travers les écosystèmes, y compris l'océan). De vastes zones sous la surface de l'océan restent encore inexplorées.

Sommaire

Sous-domaines [modifier]

L'écosystème marin est grand donc, il y a beaucoup de sous-domaines dans la biologie marine. La plupart impliquent l'étude des spécialisations de groupes d'animaux particuliers, tels que la phycologie (zoologie des invertébrés et ichtyologie).

D’autres sous-domaines étudient les effets physiques de l'immersion continue dans l'eau de mer et l'océan en général, l'adaptation à un environnement salin et les effets de l'évolution de diverses propriétés océaniques sur la vie marine. Un sous-domaine de la biologie marine étudie les relations entre les océans et la vie marine et le réchauffement climatique et les questions environnementales (telles que le déplacement du dioxyde de carbone).

Les biotechnologies marines récentes ont surtout porté sur les biomolécules marines, en particulier les protéines, qui peuvent avoir des utilisations en médecine ou en ingénierie. Les environnements marins sont le siège de nombreux matériaux exotiques biologiques qui peuvent inspirer les matériaux biomimétiques.

La biologie marine est une branche de l'océanographie et est étroitement liée à la biologie. Elle englobe également de nombreuses idéologies de l'écologie. La science halieutique et la conservation marine peut être considéré comme des ramifications partielles de la biologie marine (ainsi que les études environnementales).

Histoire [modifier]

Article détaillé : Histoire de la biologie marine.
Planche de Haeckel

Les premières spéculations sur l'origine de la vie se sont faites des années 1840 à 1870. La période de 1870 à 1900 voit l'inauguration de plusieurs laboratoires de biologie marine tant en France, au Canada, en Belgique, en Suisse qu'à l'étranger. Des campagnes océanographiques de grandes ampleurs sont menées en parallèle. La découverte de nouvelles formes de vie marine stimule les recherches phylogénétiques mais aussi d'anatomie comparée et d'embryologie.

Les biologistes sont mis à contribution pour résoudre de nouveaux défis dont ceux de la protection des milieux et des ressources halieutiques face à la surpêche et ceux posés par la pollution, les impacts à long terme des immersions de déchets et de munitions, ou encore par l'étude de la complexité de la biodiversité marine, des très petits organismes (nano-plancton, picoplancton) et des écosystèmes chimiosynthétiques de l’Océan profond (via par exemple le programme DEEP OASES démarré en 2006 en France, suivi par Daniel Desbruyères).

Quelques grands noms reliés à la biologie marine:

Animaux [modifier]

Oiseaux [modifier]

Aigrette neigeuse à Sanibel dans le comté de Lee, Floride.
Chrysaora melanaster à l'aquarium national de Baltimore, É.-U.
Otarie à fourrure d'Afrique du Sud à Cape Cross, Namibie.
Bébé caouanne.
Article détaillé : Oiseau de mer.

Les oiseaux qui se sont adaptés à la vie dans le milieu marin sont souvent appelés les oiseaux de mer. Cet ensemble inclut entre autres les albatros, les pingouins, les fous de Bassan et les manchots. Bien qu'ils passent le plus clair de leur vie dans l'océan, certaines espèces comme les goélands peuvent souvent être trouvé des milliers de miles dans les terres.

Poisson [modifier]

Article détaillé : Poisson.
Article connexe : Liste de poissons.

L'anatomie des poissons est composé d'un cœur à deux chambres, d'une opercule, d'une vessie natatoire, d'écailles, de nageoires, de lèvres, de yeux et de cellules sécrétrices. Les poissons respirent en extrayant l'oxygène de l'eau à travers leurs branchies. Les nageoires les propulsent et aident à stabiliser les poissons dans l'eau. Les espèces biens connues des humains comprennent: la sardines, l'anchois, la morue, le poisson-clown, le saumon, etc.

Invertébrés [modifier]

Article détaillé : Invertébrés.

Comme sur la terre, les invertébrés constituent une énorme partie de la vie marine. Les invertébrés marins comprennent les Cnidaires comme les méduses et les anémones de mer; les Cténophores; les vers de mer incluant les Némertiens, les Annélides, les Sipuncula, les Echiura, les Chaetognatha, et les Phoronida; les mollusques, dont le calmar et la pieuvre; les Arthropoda notamment les Chélicérates et les crustacés; les Porifera; les Bryozoaires; les Echinodermata incluant les étoiles de mer.

Mammifères [modifier]

Article détaillé : Mammifère marin.

Il y a cinq principaux types de mammifères marins.

Reptile [modifier]

Article détaillé : Reptile.

Les reptiles qui habitent ou fréquentent la mer comprennent les tortues de mer, les hydrophiinae(serpents marins), les tortues, l'iguane marin et le crocodile marin. La plupart des reptiles marins existants, à l'exception de certains serpents de mer, sont ovipares et ont besoin de retourner à la terre pour pondre leurs œufs. Ainsi la plupart des espèces, à l'exception des tortues de mer, passent le plus clair de leur vie sur ou à proximité des terres plutôt que dans l'océan. En dépit de leurs adaptations marines, la plupart des serpents de mer préfèrent les eaux peu profondes à proximité des terres, autour des îles, en particulier les eaux qui sont un peu à l'abri, ainsi que les estuaires proches. Certains reptiles marins disparus, comme le ichtyosaure, avaient évolué pour devenir vivipare et n'avait pas l'obligation de retourner sur la terre ferme.

Fungi [modifier]

Article détaillé : Fungi.

Plus de 1500 espèces de fungi habitant les milieux marins sont connus. Ceux-ci parasitent des algues marines ou des animaux, ou sont saprobes sur les algues, les coraux, les kystes de protozoaires, les prairies sous-marines, le bois et autres substrats et peut également être trouvée dans la mousse de mer. Les spores de nombreuses espèces ont des appendices spéciaux qui facilitent l'attachement au substrat. Une gamme très variée de métabolites secondaires inhabituels est produite par des champignons marins.

Bibliographie [modifier]

  • Patrick Scaps (2005). Histoire de la biologie marine. Ellipses édition marketing S.A. (Paris) : 112 p. (ISBN 2-7298-2691-2).
  • Michel Glémarec, Qu'est-ce que la biologie marine ?, Vuibert, coll. « inflexions », 2007, 188 p. (ISBN 9782909680-7-4-3) 
  • Roff J.-C., Taylor M.E., Laughren J., 2003. « Géophysical approaches to the classification, delineation and monitoring of marine habitats and their communities ». Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 13, p. 77-90. 5 Landscape Ecology, 2008.
  • Elizabeth K. Hinchey, Matthew C. Nicholson, Roman N. Zajac and Elizabeth A. Irlandi « Marine and coastal applications in landscape ecology ». Landscape Ecology Volume 23, Supplément 1, 1-5, DOI: 10.1007/s10980-007-9141-3  ; Préface d'un numéro intitulé "Marine and coastal applications in landscape ecology"
  • Mary Refoy, Toute la nature, Librairie Hachette, coll. « Hachette », 1965 
  • Robin Kerrod, Les dauphins et les baleines, ML Éditions, coll. « Pleine nature », 2000 (ISBN 2-7434-1536-3) 
  • Véronique Meyers, Geneviève de Becker, L'encyclo des ados, Éditions scholastic, 2005 (ISBN 0-439-94868-1) 
  • Norman J. Boudreau et Madeleine Choquette-Delvaux, Les Mammifères du Canada, Les presses de l'université Laval, 1975 (ISBN 0-7746-6699-4) 
  • C.R.G., Merveille et mystères du monde sous-marin, Sélection du Reader's Digest, 1974 

Articles connexes [modifier]

Liens externes [modifier]

  • Zesea Site internet et blog sur la biologie marine, en Méditerranée et dans le monde (Photos, vidéos, articles, report de voyages, etc.)
  • Marevita illustration de la faune et de la flore des côtes françaises de l'Atlantique et de la Manche.
  • Mer et littoral Présentation de la biologie des animaux marins. Site référence proposant des fiches illustrées décrivant les principales espèces marines de l'Europe de l'Ouest.
  • Jean-Louis Fischer, « Créations et fonctions des stations maritimes françaises », La Revue pour l’histoire du CNRS, vol. 7, Novembre 2002 [texte intégral]
    mis en ligne le 17 octobre 2006
     
  • (fr) Cours d'initiation à la biologie marine
  • IUEM Site de l'Institut Universitaire Européen de la Mer : Masters et Doctorats, Observatoire et Centre de recherche
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