Rythmes circalunaires des animaux marins
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Plusieurs espèces d’animaux marins possèdent des rythmes biologiques circalunaires, c’est-à-dire, d’une période d’environ 29,5 jours, ce qui correspond à un cycle des phases de la Lune. Ces rythmes sont souvent reliés à des événements de reproduction qui nécessitent une synchronisation pour faciliter la fécondation[2]. En effet, la plupart des espèces marines avec un cycle de reproduction circalunaire font de la fécondation externe; les gamètes mâles et femelles sont relâchés dans l’environnement et ils doivent se rencontrer pour effectuer la fécondation[2]. Il est possible que ces espèces marines aient acquis ces rythmes au fil de l’évolution, car le relâchement des gamètes à un moment précis représente un avantage adaptatif : si les gamètes ne sont pas relâchés en même temps, les chances de fécondation seraient réduites[2].
Plusieurs espèces de coraux relâchent leurs gamètes la nuit une ou deux fois par année, 4 à 5 nuits après une pleine lune[4]. Chez le corail Acropora millepora, la transcription de certains gènes de l’horloge circadienne varie selon les phases de la Lune, ce qui pourrait indiquer que l’intensité lumineuse de la pleine lune peut induire les événements de relâchement de gamètes au coucher du Soleil à un temps précis[5]. Par exemple, les gènes circadiens Cry1, Cry2, Clock, Cycle/bmal, Timeless et Eva ont des patrons d’expression qui varient selon les phases de la Lune[5]. Ces variations peuvent être divisées en deux catégories. Le gène Cry1 démontre des amplitudes différentes de transcription entre la nouvelle lune et la pleine lune, alors que les gènes Cry2, Clock et Timeless gardent la même amplitude, mais les phases de la Lune induisent un changement de phase de leur cycle d’expression[5].
Le cryptochrome CRY2 d’Acropora millepora, un photorécepteur de la lumière bleue, est potentiellement une composante de l’horloge circadienne qui permettrait la synchronisation des événements de relâchement de gamètes avec la pleine lune[6]. Le gène Cry2, dont l’expression oscille de manière circadienne, démontre un niveau d’expression plus élevé à minuit lors de la pleine lune comparativement à la nouvelle lune[6].
La présence de CRY faisant partie de l’horloge circalunaire et circadienne chez les coraux permettent d’en connaître plus sur l’évolution de ces horloges chez les animaux multicellulaires, puisque les coraux sont dans un groupe phylogénétique (Anthozoaires) proche du groupe basal dans l’évolution des animaux[5].
Chez le sigan (poisson)
Le sigan à raies d'or (Siganus guttatus) est une espèce de poisson que l’on retrouve dans les milieux tropicaux. Le genre de poisson Siganus a une reproduction définie en fonction des phases lunaires. L’espèce Siganus guttatus, lui, se reproduit dans le premier quartier lunaire. Ce sont les gonades qui se développent en synchronicité à ce moment, puis elles retournent ensuite à leur état initial[8]. Le poisson repère les signaux de la Lune pour faire cette synchronisation. Des fluctuations du niveau de mélatonine en fonction de la lumière de la Lune ont été observées chez cette espèce[9]. La concentration de mélatonine dans le plasma est plus élevée pendant la nouvelle lune que pendant la pleine lune. Il est donc possible que cette hormone varie en fonction du niveau de lumière de la Lune la nuit. On pense que cette intensité lumineuse est en partie détectée par l’épiphyse, qui sert également à réguler la production de mélatonine[10]. Pour confirmer cette hypothèse, des tests ont été menés sur des épiphyses observées indépendamment du poisson[11]. Les observations montrent que la glande réagit de la même façon à la lumière de la Lune. L’épiphyse est donc l'intermédiaire entre les signaux lumineux de la Lune et la production de mélatonine. Le mécanisme de la mélatonine n’est pas encore exactement déterminé, mais il est connu que celle-ci possède des propriétés anti-gonadotrope[12]. En résumé, l’épiphyse du sigan à raies d’or repère les signaux lumineux de la Lune dans son premier quartier, ce qui fait en sorte de réduire la quantité de mélatonine dans le plasma et ainsi augmenter la production de gonades pour la reproduction.
