Biologie des organismes marins et biomimétisme

Les recherches qui sont menées dans le Laboratoire de Biologie des Organismes marins et Biomimétisme (BOMB) s’articulent autour de trois axes principaux : (i) les symbioses et maladies, (ii) les matériaux biologique et le biomimétisme et (iii) les aquacultures socio-écologiques.

Symbioses et maladies. Les symbioses sont des associations intimes et durables entre organismes d’espèces différentes parmi lesquelles se retrouvent les relations de type commensale, mutualiste et parasite. Nous nous intéressons aux mécanismes qui expliquent la pérennité des symbioses. Pour cela, nous analysons l’histoire évolutive de couples hôtes-symbiotes pris en modèles. Ces méthodes nous permettent de retracer les interactions ayant existé entre des organismes associés depuis plusieurs millions d’années et de déterminer quelles ont été leurs influences respectives sur des paramètres tels que leur morphologie et leur comportement. Parmi les catégories de symbiose en milieu marin, nous apportons une attention particulière au parasitisme car les maladies induites par certains parasites peuvent avoir des incidences énormes sur l’écologie des organismes malades et dans certains cas sur l’économie et la santé des populations humaines. D’autre part, les symbiotes se sont adaptés au cours de leur histoire évolutive pour détecter certains sémiochimiques émis par leurs hôtes. Les recherches que nous effectuons dans ce cadre visent à étudier les mécanismes olfactifs de reconnaissance en utilisant des couples symbiotiques modèles (e.g., échinodermes – crustacés) et cherchent à caractériser les molécules impliquées.

Matériaux biologique et biomimétisme. La Nature regorge de matériaux biologiques dont les propriétés uniques offrent une incroyable source d’inspiration pour la création de nouveaux matériaux. Par définition, un matériau biologique, tel l’os, la coquille ou la soie, est le produit d’un système biologique. Le Laboratoire de Biologie des Organismes Marins et Biomimétisme étudie ces matériaux et leurs caractéristiques avec un intérêt tout particulier pour les adhésifs produits par les invertébrés marins. L’objectif poursuivi est la description précise et la compréhension des processus d’adhérence au substrat et de leur rôle dans la biologie et l’écologie de ces organismes. La recherche se fait de manière intégrée, combinant des approches complémentaires, afin d’appréhender la diversité des mécanismes d’adhérence. Ces approches sont morphologiques (ultrastructure des organes adhésifs, micro-et nanostructure des adhésifs), biomécaniques (mesure des forces d’adhérence et identification des facteurs qui les influencent) ou encore biochimiques (caractérisation biochimique et biomoléculaire des substances impliquées). Ces différentes approches sont également appliquées à d’autres matériaux biologiques tels que le mucus, la cuticule et le tissu conjonctif mutable des échinodermes.

Aquaculture socio-écologique. Le développement des aquacultures en milieu marin est une des solutions possibles à opposer à la pression anthropique exercée par la pêche de masse et aux collectes sauvages. Certaines aquacultures (e.g., crevetticulture, pisciculture) peuvent cependant entrainer des désagréments sur l’environnement par exemple en rejetant de l’eau viciée par les fèces et la nourriture des organismes aquacultivés. D’autres aquacultures émergeantes, les aquacultures socio-écologiques, sont par contre écologiquement propres et font participer certaines communautés dans des pays économiquement défavorisés. Le Laboratoire de Biologie des Organismes Marins et Biomimétisme soutient le développement de ces aquacultures socio-écologiques en apportant son expertise dans le domaine biologique. Parmi ces aquacultures, nous sommes impliqués dans le développement de l’holothuriculture dans les Océans Indien et Pacifique depuis plus de quinze années. Nous sommes aussi impliqués aussi dans des projets de recherches sur le développement de l’algoculture et de la coralliculture à Madagascar.