La reproduction des coraux est le mode de multiplication des différentes espèces de coraux.
Les scléractiniaires appelés ci-après coraux peuvent être gonochoriques (dioïques, ou unisexuées), c'est-à-dire possédant des colonies mâles et femelles distinctes, et où la progéniture est le résultat de la fusion des gamètes. Ils peuvent également être hermaphrodites, possédant à la fois des organes reproducteurs mâles et femelles, parfois appelé monoïques. L'autofécondation est peu fréquente parmi les coraux. Les coraux peuvent se reproduire de manière sexuée ou asexuée et les stratégies de reproduction varient en fonction des espèces. Certains coraux pratiquent une ponte synchrone appelée plus communément « neige à l'envers » ou « ponte en masse ».
Histoire La plupart des coraux se reproduisant sur un temps très court, quelques jours par an seulement, la brièveté de ce phénomène et son caractère nocturne sont probablement les causes de ce que son étude est relativement récente. Phénomène connu dès les années 1930,
Maturité sexuelle
Les coraux peuvent n'atteindre leur maturité sexuelle qu'après plusieurs années. Selon Connell (1973), deux raisons pourraient expliquer cette particularité : « la taille de l'ensemble de la colonie détermine le moment où une partie de son énergie va être détournée pour la production de gamètes ». La taille minimale à atteindre avant de pouvoir développer les fonctions de reproduction serait ainsi inscrite dans le patrimoine génétique de chaque espèce. Par exemple, les colonies de Montastrea annularis ne sont pas matures avant d'avoir atteint de surface, soit l'âge de 4-5 ans. « chaque polype a besoin d'un certain temps pour atteindre sa maturité sexuelle, après quoi, il continue à être sexuellement mûr pendant de nombreuses années ».
La maturité sexuelle et le potentiel de reproduction des coraux peuvent être influencés par des facteurs biotiques ou abiotiques. À la suite d'un évènement climatique (cyclone, tempête, etc.), les coraux peuvent se briser. Cette fragmentation engendre un arrêt de l'activité sexuelle leur permettant de consacrer toute l'énergie nécessaire dans la reconstruction de la partie endommagée. D'autres facteurs tels que le blanchissement des corauxWard, S., Harrison, P., & Hoegh-Guldberg, O. (2002). Coral bleaching reduces reproduction of scleractinian corals and increases susceptibility to future stress. In Proceedings of the Ninth International Coral Reef Symposium, Bali, 23-27 October 2000, (Vol. 2, )., le réchauffement climatique et l'augmentation de la température océaniqueRandall, C. J., & Szmant, A. M. (2009). Elevated temperature reduces survivorship and settlement of the larvae of the Caribbean scleractinian coral, Favia fragum (Esper). Coral Reefs, 28(2), 537-545. ou bien les diverses pollutions anthropiquesHarrison, P., & Ward, S. (2001). Elevated levels of nitrogen and phosphorus reduce fertilisation success of gametes from scleractinian reef corals. Marine Biology, 139(6), 1057-1068.Reichelt-Brushett, A. J., & Harrison, P. L. (2005). The effect of selected trace metals on the fertilization success of several scleractinian coral species. Coral reefs, 24(4), 524-534. peuvent également affecter les fonctions reproductrices. Des expériences réalisées sur trois espèces de coraux au Japon (Goniastrea aspera, Favites chinensis, Platygyra ryukyuensis), montrent qu'un taux de de sulfate de cuivre inhibe toute activité de fécondation.
Reproduction sexuée La majorité des coraux se reproduisent de manière sexuée. Environ 75 % des coraux sont hermaphrodites, les autres forment des colonies ou des individus solitaires dont le sexe est séparé. La reproduction sexuée des coraux fait intervenir des cellules reproductrices mâles et femelles qui, selon les espèces, se rencontrent soit dans le milieu (fécondation externe) soit dans la cavité du polype (fécondation interne). Les trois quarts des coraux libèrent des œufs et du sperme pour la fécondation externe (espèces diffuseuses) plutôt que des planulas après la fécondation interne (espèces couveuses).
Fécondation externe Ponte en masse
La ponte synchrone est très répandue dans les récifs coralliens et concerne une grande diversité d'espèces. Cette ponte a lieu quelques nuits après la première pleine lune d'été (d'octobre à mars dans l'hémisphère Sud). Le caractère nocturne de cette reproduction vise à minimiser l'effet de prédation. L'impact de la prédation nocturne restant relativement faible compte tenu des quantités importantes d'œufs relâchées. Lorsque les conditions sont optimales, les coraux vont libérer des millions d'ovules sous forme de petites billes (blanches, roses, beiges ou vertes) ainsi que des nuages de spermatozoïdes formant alors de grandes nappes colorées. Les gamètes et les œufs, du fait de leur haute teneur en lipides, vont être moins denses que l'eau de mer et remonter à la surface donnant l'impression de « neige à l'envers ». Cette période est capitale pour la régénération des récifs ou la colonisation de nouveaux substrats puisque la ponte se fait sur une ou deux nuits par an et ne dure que quelques heures par nuit. Cette synchronisation est donc essentielle pour que les gamètes mâles et femelles puissent se rencontrer. Pour cela, les coraux vont s'appuyer sur de multiples signaux environnementauxVeron, J. E. N. (2000). Corals of the World, vol. 3. Australian Institute of Marine Science & CRR Qld Pty Ltd, Australia., variant d'une espèce à l'autre afin de déterminer le moment idéal pour libérer les gamètes dans l'eau.
Déclenchement de la ponte Cet événement naturel obéit à des facteurs exogènes complexes. La maturation des gamètes coïncide avec une évolution rapide de la température de l'eau de mer à la fin du printemps austral. Les cycles nycthéméraux provoquent la synchronisation de la ponte qui se déroule généralement à marée basse. Même si les signaux de déclenchement exacts de ce phénomène annuel demeurent obscurs, des facteurs bien particuliers tels que la température de l'eau, le cycle lunaire, la marée ou la luminosité semblent avoir un rôle prépondérant. Néanmoins, de nombreuses interrogations subsistent sur la part d'implication de chacun de ces facteurs dans les mécanismes de reproduction.
Influence de la température de l'eau Le réchauffement de l'eau de mer semble intervenir dans le déclenchement de la ponte synchrone. La maturation et le développement des gonades, se traduisant par une augmentation de leur taille, sont liés au réchauffement de l'eau de mer. Au niveau de la Grande Barrière de Corail (Australie), les coraux proches des côtes pondent un mois lunaire avant ceux étant éloignés des côtes, où l'eau de mer se réchauffe plus lentementKojis, B. L., & Quinn, N. J. (1981). Aspects of sexual reproduction and larval development in the shallow water hermatypic coral, Goniastrea australensis (Edwards and Haime, 1857). Bulletin of Marine Science, 31(3), 558-573..
Influence du cycle lunaire La ponte en masse des coraux répond aussi aux cycles lunaires. Willis (1985) montre que le nombre de pontes synchrones dans l'année varie selon la période d'apparition de la pleine lune. De récentes études montrent que certains coraux sont dotés de cytochromes photosensibles permettant de détecter les changements de luminosité. L'heure de ponte semble être très précise, les coraux des côtes australiennes pondent entre le crépuscule et 4 heures après, donc sous l'influence d'une diminution de la lumière.
Influence des vents et des marées Dès la première observation de la ponte en Nouvelle-Calédonie en 1989, l'hypothèse de l'influence d'une accalmie des alizés a été avancée comme facteur influençant la ponte. Van Woesik, 2009 reprend cette hypothèse et souligne que les vents et les courants pourraient également avoir une incidence sur la reproduction des coraux. La plupart des pontes en masse ont été observées sur des périodes où les vents étaient faibles. Ajouté à cela, la libération des gamètes se ferait pendant les marées basses. Ces conditions seraient optimales du fait qu'elles éviteraient une trop forte dispersion des gamètes.
Influence de la latitude L'ampleur de la ponte et le degré de synchronisation de la reproduction varie considérablement au sein et entre les populations des différentes espèces de coraux selon la position géographique des régions. Elle se produit de manière très synchrone entre octobre et novembre sur la Grande Barrière de Corail alors que tout près d'elle, en Nouvelle-Calédonie, la ponte a lieu entre fin novembre et janvier. En Mer Rouge, elle s'étale sur plusieurs mois et à diverses périodes lunaires. Au Japon, la ponte en masse se produit durant les mois de juin et juillet.
Fécondation interne La fécondation interne est moins fréquente chez les coraux. Elle consiste en la libération de spermatozoïdes dans le milieu et ceux-ci vont être attirés par des phéromones vers la cavité gastrovasculaire d'un polype voisin (chimiotactisme). Des études menées sur les aspects chimiques de la ponte en masse des coraux ont montré que certaines molécules tel que l'epi-thunbergol contenue dans les œufs de Lobophytum crassum, une espèce de corail mou (Cnidaire, Octocoralliaire, Alcyonacea), sont des substances attractives pour les spermatozoïdes. Après fécondation, le zygote va se développer et former une larve ciliée (protozoaire porteur de nombreux flagelles courts appelés cils) appelée planula. Cette dernière devra acquérir des zooxanthelles avant d'être à son tour libérée dans l'océan. L'expulsion des larves dans l'océan est appelée planulation.
Dans les deux types de fécondation, les zygotes donnent rapidement naissance (quelques heures seulement) aux planulas. Les planulas en surface vont se mélanger au plancton. C'est durant cette phase libre que le corail va pouvoir étendre son aire de répartition. Au gré des courants marins et après avoir échappé à la prédation, les planulas survivantes vont rechercher un substrat solide, indispensable à leur fixation et à leur développement. La qualité du substrat sur lequel se fixent les larves est sujette à discussion. Certains considèrent que les qualités biologiques (présence de diatomées et film bactérien) sont primordiales pour la fixation alors que d'autres pensent que la nature du substrat n'a aucune importance pour les larves. La larve va ensuite subir une cascade de métamorphoses et évoluer en polype à l'origine de la future colonie. Le polype va alors se fixer définitivement à son support par la construction d'un plancher calcaire. Véritable architecte, il poursuivra la production de son exosquelette par la mise en place d'un mur calcaire formant une loge nommée polypiérite ou corallite. Le sommet du polypiérite est appelé calice, qui est la petite loge proprement dite dans laquelle repose le polype. Cette loge a pour fonction de protéger le polype et d'éviter que celui-ci soit emporté par les courants océaniques. La forme, l'organisation et la disposition des calices les uns par rapport aux autres sont des caractéristiques de chaque espèce et sont donc utilisées comme critère d'identification. Tout au long de sa vie, le polype construira de nouvelles loges dont il occupera toujours la plus récente. En parallèle, le polype va créer un nouveau polype, identique à lui-même par bourgeonnement successifs (reproduction asexuée). Ce processus se poursuit tout au long de la vie de l'animal et finira par former une colonie.
Reproduction asexuée