Sclérochronologie

La sclérochronologie (du grec ; sklêros : dur ; khronos : temps ; logos : étude) est l'étude des parties dures des êtres vivants (coquillages, coraux, etc.) par comptage des stries d'accroissement[2].

À l'instar de la dendrochronologie, les biologistes marins estiment ainsi l'âge, la période et la durée d'évènements marquants de la vie d'un individu.

Les structures sont observées par microscopie optique, microscopie électronique à balayage ou en cathodoluminescence. L'approche sclérochronologique peut également être couplée à l'utilisation de techniques de marquages qui permettent d'inscrire un repère temporel dans la croissance (marqueurs chimiques tels que le manganèse, les fluorochromes).

Méthodologie

Valve gauche d'une praire d'Islande, mollusque âgé d'environ 507 ans[3].

Chez de nombreux organismes marins, on peut observer sur la surface interne et externe de la coquille, à l'œil nu ou au microscope, une succession de stries de croissance qui peuvent traduire une périodicité journalière (alternance jour/nuit observée dans la famille des Pectinidés[4], chez les otolithes des poissons[5]), tidale (deux fois par jour selon les marées chez les bivalves intertidaux)[6], saisonnière[7] ou annuelle (poissons)[8].

Si certaines stries observables sont des marques de croissance, d'autres peuvent être des traits de vie (reproduction, migration, croissance selon un rythme endogène, biologique…) ou traduire des perturbations des processus de biominéralisation induites par le rythme métabolique et les paramètres environnementaux qui influent sur la croissance de l'organisme (température, luminosité, densité de population, nature du substrat, hydrodynamisme, marées, tempêtes, attaques de prédateurs, perturbations anthropiques…). Ainsi, le comptage des stries d'accroissement sur la couche externe ne permet que très difficilement la détermination de l'âge (celui sur la couche interne est plus précis), car elles peuvent être abîmées, devenir très resserrées (correspondant à une diminution du taux de croissance au cours de la vie de l'animal) ou être confondues avec des stries « évènementielles » qui peuvent apparaître sans périodicité particulière[9].

Chez les huîtres, les seuls marqueurs sclérochronologiques fiables sont des microrides de taille inférieures à 5 microns (marques journalières) et des ondulations millimétriques (marques saisonnières) présentes sur une aire ligamentaire très développée au niveau de leur crochet[10].

Exemples

Moule commune avec de nombreuses stries alors que sa longévité moyenne est de 3 à 4 ans.
Huître creuse du Pacifique
> 7 ans ?
Chlamys swifti> 5 ans ?
Acila cobboldiae> 10 ans ?
Chamelea striatula> 8 ans ?
Unio pictorum> 11 ans ?

Notes et références

(en) E. Bourget, V. Brock, « Short-term shell growth in bivalves: Individual, regional, and age-related variations in the rhythym of deposition of Cerastoderma (=Cardium) edule », Marine Biology, vol. 106, n^o 1,‎ 1990, p. 103–108 (DOI 10.1007/BF02114679).
Dictionnaire de Géologie - Alain Foucault & Jean François Raoult - 5^e édition - Masson Sciences - Dunod - (ISBN 2 10 005836 3)
(en) Daniel Munro et Pierre U. Blier, « The extreme longevity of Arctica islandica is associated with increased peroxidation resistance in mitochondrial membranes », Aging Cell, vol. 11, n^o 5,‎ 2012, p. 845-855 (DOI 10.1111/j.1474-9726.2012.00847.x, lire en ligne).
(en) Clark, G.R., 1975. Periodic growth and biological rhythms in experimentally grown bivalves. In.: Rosenberg, G.D. & Runcorn, S.K., Growth rhythms and the history of the earth’s rotation : 103-107. John Wiley & Sons (eds), London
(en)Campana, S.E., Neilson, J.D., 1985. Microstructure of fish otoliths. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 42, p.1014-1032
(en) Cerrato, R.M., Wallace, H.V.E. & Lightfoot, K.G., 1991. Tidal and seasonal patterns in the chondrophore of the soft-shell clam Mya arenaria. Biol. Bull., 181, p.307-311
L'hiver, la nourriture moins disponible et les températures basses ralentissent la croissance, ce qui se traduit par une striation différente (strie épaisse ou plus faible résultant de la succession d'incréments (espaces entre chaque strie de croissance) très petits.
(en) Jacques Panfili, Manual of fish sclerochronology, Ifremer, 2002, 463 p.
Claire E Lazareth, « A quel rythme grandit-elle », sur futura-sciences.com, 33 novembre 2017.
F. Lartaud et al., « Mise en évidence de rythmicité saisonnière dans la coquille des huîtres fossiles Crassostrea aginensis Tournouer, 1914 (Aquitanien) et Ostrea bellovacina Lamarck, 1806 (Thanétien) », Geobios, vol. 39, n^o 3,‎ 2006, p. 846 (DOI 10.1016/j.geobios.2005.11.001).

Voir aussi

Bibliographie

(en) David P. Gillikin, Alan D. Wanamaker et C. Fred T. Andrus, « Chemical sclerochronology », Chemical Geology, vol. 526,‎ 5 novembre 2019, p. 1-186 (présentation en ligne)

Articles connexes

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[1] (en) E. Bourget, V. Brock, « Short-term shell growth in bivalves: Individual, regional, and age-related variations in the rhythym of deposition of Cerastoderma (=Cardium) edule », Marine Biology, vol. 106, n^o 1,‎ 1990, p. 103–108 (DOI 10.1007/BF02114679).

[2] Dictionnaire de Géologie - Alain Foucault & Jean François Raoult - 5^e édition - Masson Sciences - Dunod - (ISBN 2 10 005836 3)

[3] (en) Daniel Munro et Pierre U. Blier, « The extreme longevity of Arctica islandica is associated with increased peroxidation resistance in mitochondrial membranes », Aging Cell, vol. 11, n^o 5,‎ 2012, p. 845-855 (DOI 10.1111/j.1474-9726.2012.00847.x, lire en ligne).

[4] (en) Clark, G.R., 1975. Periodic growth and biological rhythms in experimentally grown bivalves. In.: Rosenberg, G.D. & Runcorn, S.K., Growth rhythms and the history of the earth’s rotation : 103-107. John Wiley & Sons (eds), London

[5] (en)Campana, S.E., Neilson, J.D., 1985. Microstructure of fish otoliths. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 42, p.1014-1032

[6] (en) Cerrato, R.M., Wallace, H.V.E. & Lightfoot, K.G., 1991. Tidal and seasonal patterns in the chondrophore of the soft-shell clam Mya arenaria. Biol. Bull., 181, p.307-311

[7] L'hiver, la nourriture moins disponible et les températures basses ralentissent la croissance, ce qui se traduit par une striation différente (strie épaisse ou plus faible résultant de la succession d'incréments (espaces entre chaque strie de croissance) très petits.

[8] (en) Jacques Panfili, Manual of fish sclerochronology, Ifremer, 2002, 463 p.

[9] Claire E Lazareth, « A quel rythme grandit-elle », sur futura-sciences.com, 33 novembre 2017.

[10] F. Lartaud et al., « Mise en évidence de rythmicité saisonnière dans la coquille des huîtres fossiles Crassostrea aginensis Tournouer, 1914 (Aquitanien) et Ostrea bellovacina Lamarck, 1806 (Thanétien) », Geobios, vol. 39, n^o 3,‎ 2006, p. 846 (DOI 10.1016/j.geobios.2005.11.001).