Étoiles fragiles: Secrets des Ophiuroidea

28 Août, 2013

Bien que les étoiles fragiles ne soient pas l’attraction principale de la plupart des récifs, elles constituent un spectacle parallèle intéressant.

Par Daniel Knop
Contenu Bonus Web du Numéro de septembre / octobre 2013 du Magazine CORAL
Articles Bonus supplémentaires sur les étoiles fragiles

Les étoiles fragiles ont un plan corporel particulier. Un disque central rond porte cinq, six, voire sept bras élancés et rayonnants qui se déplacent comme des serpents. Les bras ont donné à ces animaux non seulement leur autre nom commun, serpent stars, et leur nom scientifique, Ophiuroidea (grec: ophis = serpent), mais ces appendices repoussent également certains amateurs — tout le monde n’aime pas les serpents.

Les bras des étoiles fragiles, contrairement à ceux des étoiles de mer, ne se fixent pas de manière transparente au disque central du corps mais sont nettement délimités. Chez certaines espèces, les bras forment également de nombreuses branches. Une autre différence entre les étoiles fragiles et les étoiles de mer est que les étoiles fragiles sont capables de déplacer leurs bras latéralement, ce qui permet une locomotion rapide. Les bras sont constitués d’osselets vertébraux individuels en calcite articulés ensemble. Les pieds ambulacraires (pieds tubulaires) sont situés sur le fond de l’animal. Comme chez les autres échinodermes, les pieds sont contrôlés et déplacés par un système de canal hydraulique à l’intérieur du corps. Ils n’ont pas les extensions de ventouse que les étoiles de mer utilisent pour se fixer au substrat, mais ils ont une certaine adhésivité, permettant à de nombreuses espèces de tamponner les particules de nourriture avec elles. Les étoiles fragiles utilisent leurs pieds principalement pour des sensations olfactives.

La bouche est la seule ouverture du tube digestif; il n’y a pas d’ouverture anale. En fait, le terme « tractus » est un terme impropre ici, car il ne s’agit que d’une cavité gastrique dans laquelle la nourriture est digérée pour récupérer les nutriments. Ensuite, les déchets sont à nouveau éliminés par la bouche. En principe, l’apport alimentaire de l’étoile fragile est similaire à celui de l’étoile de mer. Ces deux classes d’animaux partagent également de nombreuses autres similitudes. Cependant, outre les différences décrites ci-dessus, la plupart des espèces d’étoiles fragiles ont des épines sur leurs bras et la madréporite, qui relie le système ambulacraire qui contrôle les pieds hydrauliques à l’eau environnante, n’est pas située en haut, comme c’est le cas chez les étoiles de mer, mais en bas.

Les gonades (bourses), dans lesquelles se forment les cellules germinales, sont situées dans les cavités respiratoires des deux côtés des aisselles. L’article précédent décrit en détail la localisation et la fonction des bourses.

Les étoiles fragiles sont connues à partir de fossiles depuis le début de l’Ordovicien, une période géologique qui a commencé il y a 485 millions d’années, mais leur classification scientifique n’a pas été particulièrement bien étudiée. En raison de leur corps délicat, ces échinodermes ne formaient que rarement des fossiles continus pouvant fournir des informations scientifiques sur les relations des espèces éteintes. Par conséquent, nous en savons beaucoup plus sur l’histoire évolutive d’autres groupes d’animaux. Habituellement, les bras des étoiles fragiles se désintègrent rapidement en leurs composants individuels. De telles pièces fossiles sont souvent trouvées, mais elles ne sont pas très spécifiques, et même les experts ont généralement des difficultés avec leur classification taxonomique.

Habitat

Aujourd’hui, les étoiles fragiles sont presque omniprésentes dans les océans du monde. On les trouve dans pratiquement tous les habitats, de la zone intertidale jusqu’à des profondeurs de plus de 23 000 pieds (7 000 m). Dans les récifs coralliens et les habitats adjacents, on les trouve souvent dans de grandes densités, par exemple dans les sédiments ou la zone intertidale. De nombreuses espèces vivent en communauté avec des coraux ou d’autres invertébrés, en particulier des espèces naines qui restent en dessous de 0,8 pouce (2 cm). Ils forment de véritables colonies qui s’accrochent avec leurs bras fins aux branches des coraux mous ou à cornes pendant la journée et étirent les bras la nuit pour attraper le plancton en pleine eau.

Au-delà des récifs, les étoiles fragiles occuperont n’importe quelle niche écologique à leur disposition. Les montagnes sous-marines, écosystèmes connus et explorés depuis quelques années seulement, en sont d’excellents exemples. Ces montagnes s’élèvent du fond marin mais n’atteignent pas la surface. Ils sont généralement formés par des volcans sous-marins. Leur situation isolée les rend idéales pour le développement de communautés marines, composées d’éponges, de coraux et d’autres invertébrés, et parfois aussi de crustacés et de poissons. Les larves y dérivent avec les courants et peuvent s’établir, mais les distances avec les récifs coralliens sont si grandes que les prédateurs de toute nature peuvent difficilement les atteindre.

Ces communautés récifales d’eau profonde sont alimentées par des organismes planctoniques portés par les courants océaniques. Sur l’une de ces montagnes sous—marines au sud de la Nouvelle-Zélande, dont le sommet est situé à environ 90 m (295 pieds) sous la surface de la mer, des dizaines de millions d’étoiles fragiles ont été trouvées dans des accumulations massives – à certains endroits plus de 100 par 11 pieds carrés (1 m2).

Histoire de l’évolution

Les étoiles fragiles sont apparentées aux nénuphars (crinoïdes) — des animaux sessiles aux corps simplifiés et aux structures réduites. Ils ont abandonné leur mobilité et leur conscience environnementale pour coloniser de nouvelles niches écologiques. La grande majorité de leurs représentants ont disparu depuis longtemps; seules quelques espèces d’eau profonde existent encore. Selon la compréhension d’aujourd’hui, les formes précurseurs des crinoïdes ont développé la symétrie radiale à cinq segments (pentaradiale) à partir de la forme initiale du corps à deux côtés (symétrie bilatérale) que nous trouvons aujourd’hui chez les échinodermes tels que les oursins, les étoiles de mer et les étoiles fragiles. La symétrie recto-verso d’origine est encore visible chez les larves d’ophiopluteus à huit bras d’où émergent des étoiles fragiles.

Plus tard, lorsque les changements dans les exigences environnementales ont de nouveau favorisé la mobilité comme bénéfique voire essentielle à la survie, les descendants des crinoïdes sessiles ont abandonné leur mode de vie sédentaire et ont apparemment développé une nouvelle mobilité. Cela comprenait la capacité de percevoir et de répondre aux stimuli environnementaux. Cependant, ces espèces étaient limitées par leurs structures anatomiques actuelles; les structures corporelles qu’elles avaient abandonnées au cours de l’évolution ont été perdues. Par exemple, il n’était pas possible de développer les yeux complexes des autres groupes d’animaux. Les échinodermes ont donc dû trouver leurs propres solutions à ces défis de leur environnement.

Les organes visuels particuliers récemment découverts dans les étoiles fragiles en sont un exemple. Bien qu’ils n’aient pas d’yeux au sens conventionnel du terme, ils sont capables de distinguer la lumière de l’obscurité — par exemple, ils peuvent détecter une ombre projetée par un prédateur qui s’approche et s’échapper dans une fissure rocheuse. Leur développement a pris un chemin très inhabituel, comme l’a d’abord démontré Ophiocoma wendtii (Addadi, et al., 2001). De cette recherche, nous savons que O. wendtii contrôle la formation de structures cristallines à l’aide de protéines spécifiques. Ces cristaux sont disposés dans les éléments squelettiques en groupes sphériques. Ils focalisent la lumière sans la diffuser comme une lentille minuscule et la concentrent environ 50 fois au point focal. En transmettant la lumière aux photorécepteurs, le système nerveux reçoit ainsi un stimulus correspondant. De cette façon, les étoiles fragiles enregistrent une luminosité sans yeux.

Soins de l’aquarium

Aujourd’hui, le commerce offre de nombreuses espèces, pas seulement les quelques grandes espèces trouvées dans les années 1980 et 1990 (p.ex. Ophiarachna incrassata, Ophiolepis superba et l’espèce caribéenne rouge vif Ophioderma squamosissimus). Très souvent, vous trouverez de petites espèces d’étoiles fragiles qui se reproduisent spontanément et forment des populations très denses dans des conditions appropriées. La plupart du temps, cependant, ils entrent par inadvertance dans le réservoir avec des coraux. Un exemple est Ophiocoma pumila, qui présente une striation rouge caractéristique sur les bras et atteint environ 6 cm (2,4 pouces), mais d’autres espèces plus petites sont également communes.

La plupart des espèces d’étoiles fragiles ne posent aucun problème dans l’aquarium, mais il y a quelques exceptions. L’alimentation est très facile, car ils sont généralement carnivores et se nourrissent également d’animaux morts. De fines particules en suspension se fixent directement aux pieds du tube, tandis que de plus gros morceaux sont saisis avec la pointe du bras et transportés vers l’ouverture de la bouche en enroulant tout le bras. De nombreuses étoiles fragiles peuvent s’ouvrir largement et déformer leurs disques buccaux afin d’avaler de gros morceaux.

Lors de l’ajout d’un spécimen à l’aquarium, il faut toujours procéder avec prudence. Comme pour tous les échinodermes, une adaptation lente à l’eau de l’aquarium est importante. Les étoiles fragiles ont également tendance à sacrifier des bras individuels lorsqu’elles sont menacées. Un bras sectionné peut continuer à bouger pendant des heures. Cela semble détourner l’attention d’un prédateur de l’étoile fragile en fuite. Bien qu’un bras perdu se régénère rapidement dans de bonnes conditions nutritionnelles, une telle perte doit tout de même être évitée.

En particulier, les petites espèces sont des hôtes fascinants de l’aquarium, car elles augmentent la biodiversité. On les trouve généralement dans de nombreux réservoirs récifaux. Surtout s’il n’y a pas de prédateurs spécialisés, les étoiles fragiles se multiplient rapidement par multiplication végétative pour former des populations riches en individus. Cependant, ils vivent la plupart du temps cachés et sont rarement vus — tant d’aquariophiles n’ont aucune idée de combien vivent dans leurs réservoirs. Un événement de frai de masse, lorsque les animaux se disputent le meilleur endroit pour libérer leurs cellules germinales, offre une occasion rare d’observer l’ensemble de la population en même temps.

Sur les forums Internet, les gens désignent parfois les étoiles fragiles comme des parasites. Ces individus utilisent des « événements de mariage » d’étoiles fragiles — des géniteurs – pour collecter les animaux en grand nombre et les éliminer. C’est absurde et inutile. Ceux qui ne veulent pas de ces échinodermes fascinants dans leurs aquariums devraient les transmettre à d’autres. Leur apparition massive à elle seule n’est pas un fardeau pour un réservoir récifal, tant qu’aucun dommage visible ne peut leur être attribué sans ambiguïté. En général, ces charognards vivent tellement dans le secret que vous remarquez à peine leur présence.

En termes d’alimentation, l’une des exceptions mentionnées est l’Étoile Fragile Verte très populaire et régulièrement proposée (Ophiarachna incrassata, voir ci-dessous). Il peut même se multiplier dans l’aquarium. Cette espèce est connue pour attaquer les coraux mous et les poissons, mais seulement lorsqu’elle est sous-alimentée — si elle est régulièrement nourrie avec un morceau de poisson deux fois par semaine, elle ne devrait poser aucun problème.

Espèces d’étoiles fragiles pour l’aquarium

Au sein du phylum animal Echinodermata (oursins, étoiles de mer, concombres de mer et autres), les étoiles fragiles appartiennent à la classe des Ophiuroidea. Ophiuroidea se compose des trois ordres Ophiurida, Oegophiurida et Euryalida (ou Phrynophiurida) qui contiennent 17 familles avec environ 250 genres. Au total, environ 2 000 espèces sont connues, ce qui fait de cette classe d’animaux la plus diversifiée des échinodermes.

La plupart des étoiles fragiles intéressantes pour les amateurs d’aquarium appartiennent au premier de ces trois ordres : les Ophiurida. On y trouve les genres Ophiarachna, Ophiocoma, Ophioderma, Ophiolepis, Ophiothrix et Ophiomastix, les petits Amphipholis, et d’autres petits représentants des familles Amphiuridae et Ophiotrichidae.

Des étoiles fragiles très particulières se trouvent dans le troisième ordre, Euryalida. Elles sont plus primitives que toutes les autres étoiles fragiles et se caractérisent principalement par leurs bras lisses et sans épines. De plus, ils vivent étroitement liés à des animaux hôtes invertébrés spécifiques. Leurs bras sont généralement beaucoup plus courts par rapport à leur corps que les animaux des deux autres ordres, et tout le corps est recouvert d’une sécrétion visqueuse.

Ces étoiles fragiles inhabituelles apparaissent occasionnellement dans le commerce en tant que membres du genre Astrobrachion, par exemple A. constrictum. Cependant, ils sont une rareté absolue et si discrets qu’ils ne sont trouvés que par une recherche ciblée. En plus de ces petites espèces, l’ordre contient la famille des Gorgonocephalidae, de grandes étoiles fragiles aux bras très ramifiés. Ils sont particulièrement impressionnants la nuit, lorsqu’ils écartent leurs bras en forme de panier semi-sphérique pour attraper de la nourriture planctonique.

La grande majorité des espèces d’étoiles fragiles que nous trouvons dans le commerce appartiennent à l’ordre des Ophiurida. Le genre Ophioderma (famille des Ophiuridae) contient l’Étoile Serpent Rouge (Ophioderma squamosissimus), l’une des plus belles espèces avec sa coloration rouge orangé. Son aire de répartition s’étend des Bahamas au Belize. L’envergure maximale de l’Étoile du Serpent Rouge est de 40 cm (16 pouces), bien qu’elle ne devienne généralement pas aussi grande dans l’aquarium. Son appétit est similaire à celui de l’Étoile Verte Fragile (voir ci—dessous) – c’est aussi un opportuniste omnivore qui doit être bien nourri et régulièrement. Tout aliment de remplacement, tel que des comprimés alimentaires ou des morceaux de poisson alimentaire, sera accepté avec gourmandise. Parce que l’Étoile du Serpent Rouge est active de jour comme de nuit, elle est idéale pour l’aquarium des récifs coralliens.

Le genre Ophiolepis (famille des Ophiodermatidae) contient l’Étoile Cassante Rubanée (Ophiolepis superba), une autre très jolie espèce. Il porte des bandes brunes sur un fond beige clair; ces bandes s’étendent sur tous les bras, et le disque rond du corps a une étoile brune. L’aire de répartition s’étend sur tout l’Indo-Pacifique, de la mer Rouge et de l’Afrique de l’Est aux îles du Pacifique. L’envergure de cette espèce peut atteindre près de 25 cm (10 pouces). Avec une alimentation régulière, cette étoile fragile normalement nocturne peut s’habituer à chercher de la nourriture même pendant la journée. Il est omnivore et recherche les restes organiques dans les sédiments. Cette espèce est robuste et idéale pour un aquarium récifal.

L’Étoile Fragile Verte (Ophiarachna incrassata) appartient également à la famille des Ophiodermatidae. Il est durable et facile à entretenir. Il est similaire aux deux espèces mentionnées ci-dessus, mais beaucoup plus opportuniste lors de la recherche de nourriture. S’il est menacé par des pénuries alimentaires, il va même paître sur Xenia. L’étoile fragile abaisse son disque buccal sur un corail mou, l’engloutissant avec sa cavité gastrique, puis soulève tout le corps, arrachant une partie du corail. S’ils doivent creuser encore plus profondément dans leur sac de trucs pour survivre, ils attraperont même de petits poissons endormis entre leurs bras la nuit. Cependant, s’ils sont suffisamment nourris avec une table de nourriture ou un morceau de poisson alimentaire deux fois par semaine, ils ne causeront guère de dommages dans l’aquarium.

Ophiarachna incrassata s’est reproduit plusieurs fois en aquarium, mais cela semble être couplé à une alimentation optimale. Dr. Jochen Lohner a gardé deux grandes étoiles vertes fragiles dans un aquarium, et quand il l’a démontée après quelques années, il a trouvé 13 spécimens adultes.

Les représentants du genre Ophiomastix (famille des Ophiocomidae) sont un peu plus délicats que les espèces énumérées ci-dessus, et ils ont une forme très typique. Les bras ont des épines bien visibles, et si vous regardez de près, vous pouvez voir que beaucoup d’épines ont une forme de massue. Beaucoup de ces espèces ont une belle couleur et atteignent une taille maximale d’environ 12 pouces (30 cm). Ils sont faciles à entretenir, inoffensifs et constituent un véritable atout pour l’aquarium corallien. Ils peuvent brouter des invertébrés sessiles très délicats, tels que de petites giclées de mer, mais ils ne touchent pas les coraux.

La famille des Amphiuridae contient de nombreuses petites espèces qui se reproduisent végétativement en aquarium. En l’absence de prédateurs spécialisés, ils peuvent créer des populations très riches en individus. On les trouve dans les sédiments, les fissures et les crevasses, ou au fond des coraux pierreux, sous des éponges, des algues ou d’autres endroits où ils aiment se reposer et laisser pendre certains de leurs bras dans l’eau libre. Lorsqu’ils découvrent de la nourriture en suspension dans l’eau, ils commencent à agiter avec leurs bras ou même à sortir complètement de leur cachette. L’un de ces genres est Amphiura.

Les représentants du genre Amphipholis représentent les plus petites étoiles fragiles connues et se reproduisent bien dans l’aquarium. Au moins une des 25 espèces actuelles apparaît occasionnellement dans le commerce : Amphipholis squamata. Présent dans les mers tropicales et subtropicales du monde entier, il atteint environ 12 mm (0,5 po). Le disque corporel ne mesure pas plus de 2 mm environ. Ces minuscules étoiles fragiles vivent principalement dans des sédiments fins et peuvent générer d’énormes populations dans l’aquarium. L’aquariophile ne peut les voir que lors du nettoyage d’un filtre ou du déplacement de la roche et des sédiments fins sous-jacents. Ces étoiles fragiles se reproduisent végétativement par division, ce qui peut être vu sur les spécimens qui ont des longueurs de bras différentes car ils régénèrent les bras perdus.

De nombreuses espèces tropicales qui ne sont pas trop grandes se trouvent également dans la famille des Ophiotrichidae. Cependant, contrairement aux Amphiuridae, ils sont étroitement liés aux invertébrés sessiles tels que les coraux et les éponges, sur lesquels ils vivent comme commensaux. Un exemple est le genre Ophiothrix, contenant certaines espèces d’apparence caractéristique. La coloration est très variable et spécifique à l’espèce, probablement en adaptation à chaque hôte. Les bras sont densément couverts de longues épines et la taille de la plupart des espèces est de 4 à 8 pouces (10 à 20 cm). Naturellement, vous rencontrez ces étoiles fragiles attrayantes sur des invertébrés sessiles, comme des éponges. Ils se cachent dans leurs interstices ou leurs fissures et, la nuit, ils parcourent soigneusement la surface, à la recherche de quelque chose à manger. Les aires de répartition, selon les espèces, sont l’ensemble de l’Indo-Pacifique occidental ou des Caraïbes.

Plus petits encore sont les représentants du genre Ophiothela, qui vivent principalement sur des invertébrés sessiles tels que les gorgones et les enclos marins. La taille du disque buccal de cet animal est de 2 à 3 mm et la longueur du bras varie de 0,4 à 6 pouces (10 à 15 mm). Nous voyons généralement ces étoiles fragiles s’accrocher avec leurs bras striés aux branches de leurs coraux hôtes. Avec de la nourriture en suspension dans l’eau, ils étirent leurs bras individuels dans l’eau libre et écartent leurs minuscules pieds tubulaires, qui ont souvent une structure plumeuse pour augmenter la surface. L’aire de répartition des six espèces connues couvre tout l’Océan Indien et le Pacifique Central Occidental, de l’Afrique de l’Est aux îles du Pacifique Sud.

Malheureusement, ces étoiles fragiles attrayantes ne sont presque jamais importées à dessein. Ils n’apparaissent dans le commerce que comme des auto-stoppeurs sur leurs coraux hôtes, et vous devez les rechercher spécifiquement. Dans l’aquarium, ils ont besoin de nourriture en suspension fine et absorbent même les substances dissoutes de l’eau. Cependant, ils ne survivent que si la nourriture est disponible quotidiennement pendant très longtemps. Une ou deux tétées en suspension par jour ne suffisent pas.

Les 22 espèces de la famille des Ophiocomidae sont généralement significativement plus grandes que celles ci-dessus. Dans l’aquarium, on rencontre principalement Ophiocoma pumila; il a un aspect assez typique, avec son disque corporel rougeâtre et ses bras rayés de rouge. Si vous regardez de près, vous pouvez voir des éléments verdâtres entre les marques rouges, et les deux ont le même motif de lignes fines. Le nombre de bras est de cinq ou six.

Ophiocoma pumila peut développer des populations très riches en individus en l’absence de prédateurs spécialisés. Leur reproduction dans l’aquarium est végétative par séparation, et parfois vous pouvez voir des spécimens avec seulement trois longs bras après la séparation du disque corporel. Cependant, le côté opposé, avec trois bras courts, ne fait que se régénérer. Comme il y a toujours trois bras longs, il est concevable que seuls les spécimens à six bras se divisent.

En particulier la propagation de ces petites étoiles fragiles rend leurs soins en aquarium fascinants. Et comme on le voit dans l’article précédent, les étoiles fragiles normalement cachées peuvent parfois être observées en masse pendant le frai.