ECORCE à La Rochelle (collège-lycée) : Découverte d’un protocole expérimental pour évaluer les effets des polluants sur le développement embryonnaire de l’oursin

Projet : Impact des activités humaines sur l’équilibre biophysique du milieu marin dans la baie de l’Aiguillon

3e du collège Pierre Mendès France & 2nd du Lycée Saint-Exupéry

Mardi 19 et jeudi 21 janvier 2016

 

A l’heure où les élèves se sont constitués en petits groupes de recherche, notre partenaire l’E.C.O.L.E. de la mer est venu nous présenter un protocole expérimental permettant d’évaluer l’impact de différents polluants sur le développement embryonnaire d’un animal commun de nos estrans : l’oursin violet (Paracentrotus lividus).

Paracentrotus lividus (l'oursin violet)

Paracentrotus lividus (l’oursin violet)

Le principe est simple :

Une même quantité d’ovules fécondés est mise à incuber pendant 48 heures dans deux milieux de culture différents, un milieu non pollué et un milieu contenant un ou plusieurs polluants. A l’issu de cette période d’incubation, la quantité et la qualité des larves d’oursin trouvées dans les deux milieux sont comparées.

Ce sont les élèves de 3e qui ont eu en charge de récolter les gamètes, d’effectuer les fécondations in vitro et de mettre en place les premières étapes du protocole.

48 heures plus tard, l’ensemble du groupe (collégiens et lycéens) s’est retrouvé pour la lecture de l’expérience. En temps normal, 48 heures suffisent pour qu’une cellule-œuf se développe et atteigne le stade de plutéus (stade larvaire planctonique de l’oursin). Malheureusement, et malgré la mise en place de réplicats, aucune cellule-œuf ne s’est développée au-delà du stade morula. La discussion autour de ce résultat est en cours…

Un petit groupe d’élèves envisage maintenant d’adapter ce protocole pour tester l’impact du zinc sur le développement larvaire des oursins.

Voici quelques photographies prises à cette occasion :

choc osmotique

L’injection d’une solution de KCl dans les gonades cause un choc osmotique permettant la libération des gamètes

Observation de la récolte d'ovules (X40)

Observation microscopique de la récolte d’ovules d’oursin (X40)

Observation microscopique d'un ovule d'oursin (X400) : on distingue très bien le noyau volumineux et le nucléole en son centre

Observation microscopique d’un ovule d’oursin (X400) : on distingue très bien le noyau volumineux et le nucléole en son centre

Introduction des spermatozoïdes : une illustration du chimiotactisme (les ovules produisent une substance qui attire les spermatozoïdes) - observation microscopique (X100)

Introduction des spermatozoïdes : une illustration du chimiotactisme (les ovules produisent une substance qui attire les spermatozoïdes) – observation microscopique (X100)

Observation microscopique d'ovules fécondées (X400) : la membrane de fécondation empêchant la polyspermie (fécondation par plusieurs spermatozoïdes) est nettement visible.

Observation microscopique d’ovules fécondés (X400) : la membrane de fécondation empêchant la polyspermie (fécondation par plusieurs spermatozoïdes) est nettement visible

1ère division de la cellule œuf, 2 heures après la fécondation (stade 2 cellules) ; les spermatozoïdes sont nettement visibles - Observation microscopique (X 400)

1ère division de la cellule œuf, 2 heures après la fécondation (stade 2 cellules) ; les spermatozoïdes sont nettement visibles – Observation microscopique (X 400)

3,5 heures après la fécondation (stade 4 cellules) - Observation microscopique (X 400)

3,5 heures après la fécondation (stade 4 cellules) – Observation microscopique (X 400)

stade 8 cellules - Observation microscopique (X 400)

stade 8 cellules – Observation microscopique (X 400)

Environ 30 heures après la fécondation, stade morula - Observation microscopique (X 400)

Environ 30 heures après la fécondation, stade morula – Observation microscopique (X 400)