Ce cours porte sur la vie dans les océans, de la surface éclairée par le soleil aux profondeurs encrées, du phytoplancton microscopique à la grande baleine bleue. L'océan est l'un des environnements les plus inhospitaliers au monde pour la recherche scientifique. C'est pourquoi nous en savons autant sur la surface de la lune que sur le fond de la mer. Ce cours vous fera découvrir l'histoire de l'évolution des organismes marins, les adaptations à la vie dans l'eau, le comportement et la morphologie fonctionnelle des animaux marins, les interactions entre les espèces et les menaces actuelles. Tout au long du cours, nous rencontrons des scientifiques qui développent des solutions ingénieuses pour surmonter les défis et qui font des découvertes remarquables. En évaluant ces cas et en analysant des données scientifiques réelles, nous parviendrons à comprendre certaines des façons dont la vie s'est adaptée aux divers habitats océaniques, comment elle interagit avec l'environnement physique et avec d'autres organismes, et pourquoi elle est importante pour nous.
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La vie sur Terre est-elle née dans les océans ? Quelle est la diversité des organismes marins par rapport aux organismes terrestres ? Quelles sont les forces qui ont façonné leur évolution et quelles sont les menaces qui pèsent sur eux ? Nous commencerons notre cours par une enquête sur des questions dont les réponses sont beaucoup moins simples que vous ne le pensez. Nous rencontrerons les auteurs de nos cours et jetterons un coup d'œil par le hublot sur leurs recherches scientifiques. Nous apprendrons comment les techniques de pêche destructrices affectent les écosystèmes des espèces de calmars et comment la biofluorescence et la bioluminescence aident de mystérieuses créatures des profondeurs à survivre et à se reproduire.
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Tout comme la vie sur terre dépend de l'air que nous respirons, la vie dans l'océan dépend de l'eau. Quelles sont les propriétés de l'eau de mer et en quoi sont-elles importantes pour la vie ? Cette semaine, nous examinerons les caractéristiques chimiques et physiques de l'eau de mer, telles que la température, la salinité, l'acidité, la pression et la transmission de la lumière du soleil, qui affectent profondément les organismes qui y vivent. Nous étudierons comment l'eau se déplace dans l'océan et au-delà, dans un grand cycle mondial qui comprend des mouvements internes tels que les marées et les courants, mais aussi des processus tels que l'évaporation, les précipitations et le vent, qui ont lieu en dehors de l'océan. Nous verrons ensuite comment les organismes tirent parti de tous ces mouvements. Comment les propriétés de l'eau permettent-elles à la vie marine de trouver de la nourriture, d'échapper aux prédateurs, de rencontrer des partenaires et de propager leur progéniture ? Enfin, nous visiterons une bioingénieur qui conçoit son propre équipement pour créer des images pulsées d'un organisme jusqu'ici peu étudié, un filtreur gélatineux qui joue un rôle extrêmement important dans son écosystème.
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Cette semaine, nous examinerons un autre aspect du mouvement sous l'eau : comment la matière et l'énergie se déplacent dans les écosystèmes marins, depuis les organismes photosynthétiques qui captent la lumière du soleil à la base de la pyramide alimentaire jusqu'aux énormes prédateurs au sommet, en passant par les organismes qui recyclent les déchets et les créatures mortes pour les réintégrer dans le système. Qu'est-ce qui vit où et pourquoi ? Comment le mouvement de la matière et de l'énergie affecte-t-il les modes de vie dans l'océan ? Nous examinerons de plus près les principes de l'écologie et la manière dont ils s'appliquent aux environnements marins. Comment les espèces interagissent-elles au sein d'une communauté ? Comment s'entraident-elles et se nuisent-elles, et comment leurs interactions déterminent-elles leur évolution ? Dans une étude de cas, nous rendrons visite à un scientifique marin qui étudie les dauphins qui rassemblent leurs proies et nous découvrirons les migrations quotidiennes de ces espèces entre les eaux profondes et les eaux peu profondes.
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Les baleines bleues sont les plus grands animaux qui aient jamais vécu et leurs migrations sont parmi les plus longues de toutes les espèces de mammifères. Leur taille et leur aire de répartition considérables posent un ensemble unique de défis. Comment les baleines bleues obtiennent-elles suffisamment d'énergie en se nourrissant de minuscules krills ? Un groupe de scientifiques, dont le biologiste Jeremy Goldbogen de la station marine Hopkins de l'université de Stanford, a révolutionné l'étude du comportement des baleines en développant et en déployant des balises multi-capteurs sur les baleines. Les scientifiques recherchent des modèles dans leurs données afin de comprendre ce que font les baleines lors de leurs plongées profondes et ce que ce comportement révèle sur les écosystèmes qu'elles habitent.
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Les menaces qui pèsent sur la vie océanique sont nombreuses et graves, mais elles ne sont pas prévisibles. Par exemple, les "super coraux" semblent résister au réchauffement des eaux et les scientifiques réussissent à replanter des échantillons dans les récifs vulnérables. Cette semaine, nous étudions la relation entre l'homme et l'océan : les services fournis par les océans, la manière dont ces services sont menacés par l'activité humaine et ce qui pourrait être fait pour atténuer ces menaces. Nous nous intéressons également à d'autres scientifiques qui travaillent dans de nombreuses disciplines sur des stratégies de conservation.
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