L’HOPITAL DES GALERIENS

L’HOPITAL DES GALERIENS

Station marine de Villefranche (ancien hôpital des galériens, puis bagne)
Ancienne corderie

L’Institut de la Mer de Villefranche (ex observatoire océanologique de Villefranche) est situé sur la Darse.

Il occupe des bâtiments historiques :

  • l’hôpital des galériens, (image du haut où on aperçoit la vieille forge à l’extrême droite)
  • la vieille forge
  • La corderie (image du bas)
Notre association a été créée par un ingénieur de l'Observatoire, Dominique Tailliez (1947 - 2008). C'est pourquoi, nous nous intéressons à l'histoire de la Station Zoologique, devenue Station Marine, puis Observatoire Océanologique, puis IMEV, et à ses recherches.

Pour plus de détails concernant celles-ci, nous vous invitons à consulter le site de l’Observatoire.

Nous vous proposons aussi de lire le document édité à l’occasion des 125 ans du centre de recherche en cliquant sur l’image de sa couverture :

Naissance d’un observatoire

L’histoire des premiers zoologistes et laboratoires à Villefranche-sur-Mer

Les quatre scientifiques fondateurs de la Station Marine : Jules Barrois, Hermann Fol, Carl Vogt et Alexis Korotneff,

Dès 1809, méduses, mollusques, tuniciers, siphonophores de la faune pélagique sont décrits par deux havrais : le zoologiste F. Péron et le dessinateur C.A Lesueur, puis par Verany. Carl Vogt, le «savant prolétaire», professeur à Genève, séjourne à Nice en 1851-52, il publie ses «Recherches sur les animaux inférieurs de la Méditerranée», vantant les mérites du plancton dans la baie de Villefranche-sur-Mer et envisage la création d’un laboratoire.

La tour du lazaret

En 1882, son protégé genevois, Hermann Fol, associé à Jules Barrois, fonde le «Laboratoire des Hautes Etudes» dans le Lazaret de l’ancien arsenal et le bagne des rois de Sardaigne. Par lettre, juste avant sa mort, Darwin encourage Barrois à créer un laboratoire de biologie comme Dohrn à Naples et Lacaze-Duthier sur les côtes de France. De nombreux biologistes de renom sont accueillis entre 1882 et 1886 dans le « bâtiment des galériens », aussi appelé « la maison russe » car le

Le laboratoire russe en 1895, ancien hôpital des galériens.  (Archives)

bâtiment sert de dépôt de charbon à la flotte russe qui fait souvent escale dans la baie. Un des visiteurs russe, A. Korotneff, en prend le contrôle et fonde le « Laboratoire Russe de Zoologie » avec le soutien financier des autorités russes. Il faut attendre les années trente pour que le laboratoire soit officiellement rattaché au ministère français de l’instruction publique et soit mis à la disposition de l’Université de Paris avec Grégoire Trégouboff comme sous-directeur. Dans les années cinquante, Paul Bougis devient sous-directeur (la direction est à Banyuls). L’écologie marine et l’océanographie pélagique prennent le pas sur la zoologie et l’embryologie. En 1962 et 1965, les laboratoires de « géodynamique sous-marine » et de « physique et chimie marines » sont implantés par L. Glangeaud, et A. Ivanoff dans l’ancienne corderie de l’arsenal. A partir des années 1980, la biologie cellulaire marine et la biologie du développement prennent un nouvel essor sous la direction de Christian Sardet. La pluridisciplinarité du site est assurée en 1983 par la création du « Centre d’Etudes et de Recherches Océanographiques de Villefranche-sur-mer » (CEROV), dirigé par André Morel (1985-1989), Il est ensuite transformé en « Observatoire Océanologique » et en 1989, Jacques Soyer en est nommé directeur. Michel Glass lui succède en 2001 et les recherches sont regroupées dans trois laboratoires, le « Laboratoire de Géodynamique Sous-marine », le « Laboratoire d’Océanographie de Villefranche », le « Laboratoire de Biologie du Développement ».

DARWIN  CORRESPONDENCE PROJECT:

DRAFT TRANSCRIPTIONS.Calendar No. 13718 :Lettre de Jules Barrois a Charles DarwinVillefranche, 6 Mars 1882 MonsieurLe Gouvernement Français a depuis peu décidé l’établissement à Villefranche, près de Nice, d’un laboratoire d’histoire naturelle destiné à donner aux nombreux naturalistes et savants étrangers qui depuis si longtemps fréquentent cette localité, les moyens nécessaires pour travailler avec profit. Cette oeuvre étant faite dans un intérêt très général, sans aucune distinction de nationalité, et dans la seule pensée d’être utile à tous, il m’a semblé que les savants étrangers ne pourraient qu’être heureux de prêter leur concours. Telle est la pensée qui m’a encouragé à vous écrire quelques mots dans l’espoir d’obtenir de vous une simple lettre exprimant à notre égard toutes vos sympathies et approuvant pleinement l’idée de la création d’un laboratoire international à Villefranche sur mer. Une lettre de vous constituerait pour nous un encouragement d’une haute valeur, et ne pourrait manquer d’avoir une influence favorable au point de vue de l’avenir et du développement de notre nouvelle création. Agréez, je vous prie, l’expression de mes sentiments les plus respectueux.

Dr. J. Barrois Directeur du laboratoire de Zoologie de Villefranche sur mer, France-(Alpes maritimes.)

DAR 202Calendar No. 13719Letter from Charles Darwin to Jules Barrois|After 6 mars 1882 Dear Sir

I am very glad to hear of the proposed establishment of a Biological Lab. at Villefranche. The great scientific results already obtained and the number of Naturalists who have gained experience, in A. Dorhn’s Institute at Naples and in the Laboratory founded by your Lacaze-Duthiers on the shores of France, shows beyond a shadow of doubt how important an aid to Natural Science are these establishments.Permit me to add that I am convinced that the Laboratory of V. F. is eminently fortunate in having acquired your services as Director.With cordial good wishes for your success in all ways, I remain, Dear Sir, with much respect yours f.Charles . Darwin Foreigners of every country ought to be grateful for the Liberality of the French Government, which is willing that all should profit by their new foundation. Nor is there any danger of too many Laboratories being founded; for the amount of Scientific Work which has to be done in the several great Invertebrate class.DAR 202 (draft)

L’oeuvre de Vogt

Carl Vogt (1817-1895) est l’un des savants les plus influents de son époque.

Il est chassé de Prusse pour ses opinions politiques révolutionnaires et fonde la chaire de Géologie et Zoologie puis devient le premier recteur de l’Université de Genève. Passionné par la diversité des espèces, Vogt diffuse les idées de Darwin sur l’évolution et décrit la faune marine au cours de ses voyages d’étude sur les côtes européennes. Il séjourne à Nice en 1852 et 53 et décrit « Les Siphonophores de la mer de Nice » dans un ouvrage richement illustré. Nous présentons les dessins de Vogt sur quelques uns de ces hydraires marins.

Recherches sur quelques animaux inférieurs de la Méditerranée.

Physophora

Physophora

 

Physophora

Algama rubra

algalma rubra

algalma rubra

algalma rubra

Apolemia contorta

Praya diphyex

Galeolaria aurantiaca

Hermann Fol

La vie et l’œuvre de Hermann Fol

Hermann Fol est né à Saint Mandé près de Paris le 23 juillet 1845 de parents Genevois. Marianne, sa mère (née Straub ) décède 6 mois après sa naissance. Son père Etienne Joseph Fol, banquier à Paris meurt lorsque Fol a 18 ans. Fol connaît une enfance maladive. Il suit des études à Paris et à Genève où il a pour enseignants Pictet de la Rive et Edouard Claparède qui l’intéressent à la Science et lui conseillent d’étudier la zoologie avec Gegenbauer et Haeckel à Iéna dès 1864. Pendant l’hiver 1866-67, Fol accompagne Haeckel en voyage d’exploration scientifique aux Iles Canaries. Ils explorent la zoologie de l’île Lanzarote. Fol développe son goût pour la faune marine et pour la navigation. Au retour du voyage grâce au consul Russe de Mogador, Fol et Miclucho-Maclay, un jeune naturaliste russe, accompagnés par une petite troupe de marocains, parcourent le désert du Sahara et l’Atlas puis rejoignent Marrakech et Casablanca.

Fol reprend ses études à Heidelberg en 1867 puis les poursuit à Zurich et Berlin et reçoit le grade de Docteur en Médecine en 1869. Sa thèse sur l’anatomie des cténophores est  remarquée pour la qualité des observations et des illustrations.

Hermann Fol s’installe alors dans la propriété familiale à Chougny près de Genève et pendant les hivers 1869-1870 il établit un petit laboratoire particulier à Messine. Il y décrit les appendiculaires du détroit de Messine, dans le sud de l’Italie. Il fait un premier séjour à Villefranche pendant l’hiver 1871. Malgré des ennuis de santé chronique (souffre-t-il d’une hépatite ?), Hermann Fol commence à collecter et étudier la faune planctonique de la côte d’Azur et en particulier celle de la baie de Villefranche dont Karl Vogt, son mentor à Genève,  avait vanté l’abondance et la diversité. De retour de voyage il se marie en 1873 avec Emma Bourrit. Fol fonde une famille et sa fille Anne Pruvot-Fol deviendra une spécialiste reconnue des mollusques. Dans les années 1870 Fol partage son temps entre Chougny et les côtes d’Italie et de France. Ses visites à Naples, Roscoff, Villefranche, et surtout Messine sont fructueuses. En 1878, nommé professeur a Genève, il déménage son laboratoire de Messine à Villefranche par bateau! Il a fait d’importantes observations sur la fécondation issues de ses travaux sur l’étoile de mer Astérias. Fol découvre que le noyau de l’œuf dérive de la vésicule germinative. Il décrit l’émission des globules polaires et surtout comprend que le spermatozoïde pénètre dans l’œuf et lui transmet son noyau et une structure étoilée l’aster.

Sous la houlette de Karl Vogt professeur a Genève, Fol occupe la chaire d’embryogénie et de tératologie ce qui lui permet d’initier des travaux sur les embryons de vertébrés. Il passe tous ses hivers à poursuivre ses recherches sur la biologie des organismes marins à Villefranche-sur-Mer dans un petit laboratoire privé, dans sa maison.

Encouragé par le ministère de l’Instruction Publique et des personnages tels que Darwin, Fol et son ami Jules Barrois, embryologiste et professeur à Lille, démarre un laboratoire de hautes études dans un petit bâtiment du Lazaret de la Darse de Villefranche-sur-Mer. Barrois est nommé directeur et Fol fait don de ses équipements au laboratoire. Barrois et Fol s’installent dans le bâtiment des galériens en 1884 et accueillent de nombreux scientifiques dont Mentchnikoff, Davidoff, Selenka, Agassiz, Korotneff… Fol et Barrois envisagent alors de créer un double laboratoire de Zoologie à Villefranche et d’Océanographie a Nice qui ne verra jamais le jour.

Cette période Villefranchoise est féconde pour Fol qui s’intéresse aux protozoaires marins (Sticholonche) et aux ovocytes et œufs des tuniciers, des échinodermes et des mollusques. A Genève, il poursuit ses travaux d’embryologie réalisant les premières manipulations expérimentales sur les embryons de poulet avec Waryinsky. Il décrit les embryons humains dès 1883. Il commence également à s’intéresser à l’océanographie réalisant des expériences sur la pénétration de la lumière dans la mer.

Fol enseigne et poursuit ses recherches mais il se sent peu à peu évincé par Karl Vogt et son préparateur Emile Yung. Choqué par cette dérive Fol démissionne de l’Université de Genève en 1886 pour se retirer à Villefranche. Fol est officiellement nommé sous directeur du Laboratoire de Villefranche en 1886 mais Alexis Korotneff avec l’appui des autorités évince Fol et Barrois de la direction du laboratoire et établit la Station Zoologique Russe. A cette époque Fol se passionne pour la photographie et fonde la Société de photographie à Genève. Il invente des appareils photo pour étudier les comportements animaux et avec Edouard Sarazin il mesure la pénétration de la lumière dans les lacs et les mers. Fol se consacre aussi à l’étude des microbes et fait une étude de la qualité des eaux pour la Ville de Genève. Il s’intéresse également à la rage. Enfin, il démarre et édite à partir de 1883 un « Recueil zoologique Suisse », le premier périodique de ce genre dans son pays.  A la fin des années 1880 Fol tente de créer un laboratoire d’océanographie et un aquarium a Nice mais ses projets n’aboutissant pas,  Fol décide d’installer un petit laboratoire privé dans sa maison à Nice et opère à partir de son bateau à vapeur l’Amphiaster. Il plonge en scaphandrier observant les animaux dans leur milieu naturel et les propriétés de pénétration de la lumière. Il se consacre de nouveau à l’étude de la fécondation. Dans son dernier travail publié en 1891 intitulé le « Quadrille des centres »  il affirme que l’aster introduit par le spermatozoïde (spermocentre)  se combine à un ovocentre pour générer les asters qui président à la division, une idée qui se révélera fausse (les asters dérivent du spermocentre).

Le ministère de l’instruction publique le charge alors d’une mission d’étude zoologique des côtes de Tunisie et de Grèce. Fol acquiert un nouveau Yacht, l’Aster, s’embarque au Havre le 13 mars 1892 avec plusieurs membres d’équipage. Il fait escale à Bénodet puis disparaît en mer. Sa disparition n’a jamais été élucidée malgré les enquêtes qui sont diligentées pour clarifier la rumeur qui veut que son équipage se soit débarrassé de lui.

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Le Laboratoire d’Océanographie Physique

devenu ensuite le Laboratoire de Physique et Chimie Marines.

Le laboratoire d’Océanographie Physique de la Faculté des Sciences de Paris a été créé au début des années 1960. Alexandre Ivanoff (1917 – 2003), professeur d’optique à l’Ecole Supérieure de Physique et Chimie Industrielles de la Ville de Paris en est nommé directeur. Presque simultanément trois postes d’assistants sont créés pour assurer l’encadrement du nouveau DEA d’Océanographie Physique. Quelques chercheurs payés sur contrat sont recrutés. Faute de locaux disponibles à la Faculté des Sciences, chercheurs et enseignants s’installent dans quelques pièces du Muséum d’Histoire Naturelle et de l’Ecole Supérieure de Physique et Chimie. Un laboratoire réputé d’Océanographie Physique, dirigé par Henri Lacombe existe déjà au Muséum d’Histoire Naturelle. Aussi Alexandre Ivanoff décide d’orienter les recherches de son laboratoire vers sa spécialité, l’optique. A l’aide d’instruments élaborés par lui-même et par les chercheurs du laboratoire, sont étudiés : la pénétration de la lumière solaire dans les océans, les propriétés absorbantes et diffusantes de l’eau de mer. A. Ivanoff et son équipe viennent faire des mesures au large de la Station Marine de Villefranche où de nouveaux locaux dans la Corderie de la Darse viennent d’être affectés à la Faculté des Sciences de Paris. Il obtient l’autorisation de créer une annexe de son laboratoire dans une partie de la Corderie. L’aménagement des locaux est terminé en 1966 et le laboratoire d’Océanographie Physique de Villefranche, dont André Morel est le directeur résident, accueille pour la première fois les étudiants du DEA en stage.

En examinant les résultats des mesures d’optique, A. Ivanoff s’interroge sur l’origine des variations des propriétés optiques de l’eau de mer d’une région à une autre et de la zone superficielle des océans à la zone profonde. Aussi il décide d’accueillir dans son laboratoire des chimistes qu’il chargera d’étudier la nature chimique des fines particules en suspension dans l’eau de mer, responsables des propriétés diffusantes, ainsi que la nature des substances organiques dissoutes dans l’eau de mer, responsables des variations des propriétés absorbantes. Les recherches dans le domaine de la chimie prennent de l’ampleur et dépassent l’objectif initial, d’autant plus qu’une section d’Océanographie est créée en 1967 au CNRS ce qui permet à quelques chercheurs d’avoir un poste stable. Au début de l’année 1968, le laboratoire parisien peut s’installer dans des locaux plus vastes dans les nouveaux bâtiments de la Faculté des Sciences, Quai Saint-Bernard. Quelque temps plus tard, l’ensemble du personnel du laboratoire décide de changer l’appellation de celui-ci qui devient le Laboratoire de Physique et Chimie Marines de l’Université Pierre et Marie Curie de Paris, tout d’abord Equipe de Recherche, puis Laboratoire de Recherche associé au CNRS.

Etudiants en stage réalisant des mesures d’optique à bord de « La Catherine Laurence »

Les premières années, le laboratoire de Villefranche n’est qu’une annexe du laboratoire de Paris, trois ou quatre chercheurs résident à l’année, les chercheurs parisiens faisant de courts séjours à Villefranche pour effectuer des mesures en mer ou encadrer des stages d’étudiants. Mais petit à petit l’équipe de Villefranche s’étoffe, elle accueille quelques chercheurs de l’INSERM, les recherches en collaboration avec le laboratoire de Biologie Marine s’accroissent. Après le départ d’A. Ivanoff à la retraite, les liens avec les chercheurs de Paris se distendent. Malgré le souhait des chercheurs parisiens et villefranchois de rester groupés, les instances dirigeantes de l’Université Pierre et Marie Curie et du CNRS décident en 2001   de rattacher la partie villefranchoise du laboratoire au laboratoire d’Océanographie Biologique et Ecologie du Plancton Marin et la partie parisienne au laboratoire d’Océanographie Dynamique et Climatologie. A Villefranche, le « Laboratoire d’Océanographie de Villefranche» est créé, son premier directeur en est Louis Legendre. Aujourd’hui, l’équipe d’optique de ce laboratoire occupe toujours une partie de la Corderie, celle de Chimie s’est installée dans des locaux du bâtiment Jean Maetz.


La bouée laboratoire en rade de Villefranche sur mer, pour réparation en 1966. 
Cliquez ici pour en savoir plus sur les bouées-laboratoire

embarquement du matériel pour une mission sur La Calypso en 1966

 

En savoir plus sur la naissance et le développement  de la géologie  marine à  Villefranche-sur-Mer

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Le plancton

Ecologie, biologie des espèces, méthodes de collecte et d’observation du plancton, histoire des découvertes

La baie de Villefranche est un véritable « piège à plancton », les organismes, portés par les courant dérivent ainsi jusqu’à nos côtes. Les biologistes de l’Observatoire Océanologique de Villefranche étudient ces espèces pélagiques.

L’ensemble des particules en suspension dans la mer forme le seston qui comprend le tripton ou particules non vivantes et le plancton, particules vivantes.
Le plancton (du grec errant) regroupe les organismes qui vivent dans la mer et se laissent porter par les courants. Les organismes capables de se déplacer dans la masse d’eau appartiennent au necton qui regroupe les nageurs de tailles variées, depuis les crevettes pélagiques, les calmars, les poissons, jusqu’aux grands cétacés.

A peu près tous les groupes d’organismes animaux sont représentés dans le plancton (zooplancton). On retrouve cette même diversité pour les organismes végétaux (phytoplancton). Leur abondance varie de quelques millions par cm3 pour les plus petits à quelques individus par m3 pour les plus gros. Ces êtres planctoniques, dont la taille est comprise entre quelques micromètres (µm: millionième de mètre) et plusieurs mètres présentent une multiplicité de formes et d’adaptations à la vie en pleine eau.

Cliquer sur la légende des images suivantes:

Histoire des découvertes Le plancton/collecte Le plancton/méthodes d’observation Le plancton/organismes

Contributeurs :
Ces pages plancton ont été conçues et réalisées par :
Jean et Colette Febvre, Christian et Noé Sardet, avec Gabriel Gorsky, Fabien Lombard, Stéphane Gasparini, Rodolphe Lemée, Dominique Tailliez, David Luquet, David Antoine, Casey Dunn, Danielle et Claude Carré, Jeanine Cuzin-Roudy de l’Observatoire océanologique de Villefranche-sur-Mer. Nous remerçions également le service des moyens à la mer de l’Observatoire

L’observation qu’une multitude d’organismes des plus petits aux plus gros se laissent porter par les courants est ancestrale mais c’est l’invention du microscope et la découverte des « animalcules », premières bactéries, protozoaires, algues et larves au XVIIe et XVIIIe siècles qui révèle la diversité et l’abondance des organismes microscopiques du plancton que l’on commence à collecter avec des filets de mailles différentes. En ce qui concerne le macroplancton c’est à partir des années 1800 que le zoologiste Peron et le dessinateur Lesueur décrivent les premiers organismes pélagiques dans la baie de Villefranche-sur-Mer. Dans les années 1850, Vérany puis le zoologiste Vogt redécouvrent et étudient les organismes du plancton dans la baie de Villefranche. Au début des années 1880, Fol associé à Barrois puis Korotneff établissent le premier laboratoire, accueillent des biologistes prestigieux, et établissent la Station Zoologique de Villefranche comme un des premiers centres d’étude des embryons, larves et organismes du plancton.
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Les couleurs de la mer

Floraisons planctoniques saisonnières en Méditerranée

Au printemps, l’augmentation de température réchauffe progressivement la surface des eaux méditerranéennes, ce qui crée une stratification (thermocline saisonnière), et l’établissement de la « floraison ». Les organismes phytoplanctoniques (algues et végétaux unicellulaires) restent dans la zone éclairée et une photosynthèse efficace peut s’établir ; le résultat est une forte production de biomasse. En automne, la lente évolution des conditions météorologiques se traduit par une érosion de la thermocline et des mouvements verticaux. Des éléments nutritifs sont apportés aux couches supérieures éclairées; une floraison se produit alors mais elle est plus modérée qu’au printemps. L’ intensité et la forme de ces phénomènes varient d’année en année reflétant des variations à l’échelle planétaire.

L’augmentation de biomasse se traduit par une augmentation de la concentration de chlorophylle dans l’eau, ce qui modifie la « couleur de l’eau ». Sur ces images obtenues à partir d’observations satellitaires, l’intensité du vert (couleur conventionnelle) est liée à la concentration des eaux de surface en chlorophylle.

 

Méthodes d’observation

Pour comprendre comment vivent les individus d’une espèce, il faut analyser de quelle manière ils se nourrissent, se reproduisent, se déplacent...
Des caméras vidéo tenues par des plongeurs ou embarquées à bord d’engins sous-marins, permettent d’identifier, de dénombrer et observer les animaux planctoniques, in situ. Les techniques d’élevage au laboratoire tendent à reproduire les conditions du milieu dans le but d’étudier le développement de communautés planctoniques. Des loupes et microscopes couplés à des caméras, révèlent les organes de ces animaux, la structure fine de leurs cellules et organes et leurs fonctionnements. Enfin les techniques moléculaires, biochimiques et physiologiques permettent d’identifier les organismes constituant une population et leurs paramètres métaboliques.
Techniques moléculairesCultures ChémostatsMicroscopes optiquesMicroscopes électroniquesTechniques moléculairesObservation
in situCultures
chémostats, ZooscanMicroscopes
optiquesMicroscopes électroniquesTechniques moléculaires
observation in situ  Bouée  Des bouées de surface permettent de suivre l’évolution des caractères physico-chimiques en un site sur de longues périodes. Les informations sont transmises par satellites ou vers des navires océanographiques. Leur mise en oeuvre est essentielle pour l’étude de l’évolution des climats et des populations océaniques. De tels engins sont mis au point à l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-mer.
Profileur vidéo-marin Profileur Vidéo Marin PVM : Profileur Vidéo Marin développé à l’Observatoire Océanologique par Gaby Gorsky et son équipe
Il s’agit d’un instrument d’observation qui enregistre tout ce que l’oeil d’une caméra peut voir à quelques mètres dans le faisceau d’un projecteur. Le dépouillement des séquences permet de préciser la diversité et le comportement naturel d’espèces bien connues au laboratoire, mais aussi d’en découvrir d’autres jamais collectées dans les filets. www.obs-vlfr.fr/~pvm/  Cultures/Chemostats   Un chémostat est un appareil qui permet d’étudier les relations existant entre espèces planctoniques. Différentes espèces sont transférées au laboratoire et maintenues dans des conditions physico-chimiques étroitement contrôlées dans le chemostat. On reproduit ainsi un écosystème expérimental simplifié qui représente un « modèle » simple d’une communauté planctonique. Le comptage et l’identification des individus, l’analyse automatique des facteurs physiques (densité optique, température…) et chimiques (salinité, oxygène dissous, teneur en sels minéraux, nature des chlorophylles et autres pigments…) constituent des données expérimentales indispensables pour comprendre l’évolution des écosystèmes planctoniques marins. L’analyse de ces données permet de mettre au point des modèles mathématiques dont l’application fournit une approche prédictive de l’évolution in situ du plancton dans des conditions définies et permet la modélisation d’un écosystème.

 microscopes optiques
Microscopes stéréoscopiques (Loupes binoculaires)  Prélèvement
à la loupe Les microscopes stéréoscopiques ou loupes permettent d’observer à faibles grossissements (50 à 500 fois) avec une profondeur de champ importante. Des organismes de quelques millimètres d’épaisseur peuvent ainsi être observés et manipulés avec netteté et leurs structures, leurs déplacements et comportements peuvent être suivis sans modifier la mise au point. Par ailleurs, la surface d’objets opaques peut être examinée en lumière épiscopique, c ’est à dire en l’éclairant par dessus. Depuis quelques années, cet éclairage épiscopique permet l’observation de la fluorescence naturelle ou induite des organismes.Observation au microscope stéréoscopiqueGroupe d’oxnerella sp. x140
Microscopes droits et microscopes inversés
microscope droit       
microscope inversé Les microscopes droits et inversés permettent de grossir de 100 à 2000 fois et de distinguer 2 points distants de quelques micromètres (millième de millimètre). Pour observer un échantillon dans les meilleures conditions, il faut le placer entre une « lame porte objet » et une fine « lamelle couvre objet ». L’échantillon ou objet biologique doit être mince et transparent ou débité en fines tranches (coupes) afin d’analyser sa structure. Dans ce dernier cas, il faut le fixer préalablement, c’est à dire figer ses structures internes et sa composition physico-chimique, puis l’inclure dans un milieu plastique susceptible de durcir (paraffine, résines…), enfin, le découper en fines tranches à l’aide d’un microtome.
L’observation est faite le plus souvent en lumière transmise (par transparence). Dans ce cas, les couleurs sont réelles. Des filtres polaroïdes (biréfringeants) permettent d’observer en lumière polarisée et de localiser dans les cellules des inclusions minérales ou l’arrangement pseudocristallin de macromolécules organiques. On peut aussi intercaler des filtres, des diaphragmes et prismes sur le trajet de la lumière et observer en contraste de phase, contraste de phase interférentiel ou épiscopie permettant de visualiser plus nettement ou sélectivement les structures des organismes, de leurs organes et des cellules.

Dans un microscope inversé la préparation est éclairée par dessus et les objectifs se situent sous l’objet. La distance entre l’échantillon et la source lumineuse permet de placer dans le champ des objets, tels que des boites de culture de un à deux centimètres de haut contenant des organismes qui permettent ainsi de les manipuler plus facilement (perfusion, empalement par micropipette et enregistrement etc..).Observation au microscope droit
Oxnerella sp.
x350
Observation au microscope droit
Oxnerella sp.
Grain central
x1620

Idem
avec filtre vert
Microscope droit ( fluorescence)   Le microscope de fluorescence (épifluorescence) permet de choisir la longueur d’onde d’illumination dans le spectre visible ou UV et d’exciter ainsi des molécules (dites fluorescentes) qui restituent de la lumière dans une autre longueur d’onde. Cette technique permet d’observer des organismes, organelles ou macromolécules naturellement fluorescent (par exemple les chloroplastes), ou des molécules fluorescentes introduites ou induites par manipulations génétiques (colorants ou Green Fluorescent Proteins). Les techniques d’ immunofluorescence permettent notamment de révéler dans une cellule, la présence d’une macro molécule (antigène) qui a réagi de façon spécifique avec un anticorps (techniques d’immunolocalisation).
Raphidiophrys sp.

Microscope confocalcliquer pour agrandir -  microscope  confocal  Le microscope confocal permet d’effectuer des coupes optique de quelques micromètres à travers un échantillon fluorescent (un organisme, tissus, embryon ou cellule) à l’aide d’un fin faisceau laser. L’image est recomposée par ordinateur sur un écran. Cet appareil peut être comparé à un scanner médical, et permet de faire de la tomographie non pas sur des animaux entiers mais sur des cellules et des organismes microscopiques dont les molécules sont fluorescentes. Des microscopes confocaux « multiphotons » permettent d’explorer des échantillons épais sans dommage pour les tissus. microscopes électroniques  cliquer pour agrandir -  microscope électronique  Le microscope électronique à transmission permet des grossissements compris entre 5 000 et 1 000 000 de fois supérieurs à ceux des microscopes photoniques et à balayage. En raison de leur principe de fonctionnement (bombardement d’électrons dans un vide poussé), ces appareils ne permettent pas d’observer d’échantillons vivants. Dans le microscope électronique, l’image résulte d’un faisceau d’électrons frappant l’objet et le traversant plus ou moins profondément en fonction de la densité des structures cellulaires. L’image noire et blanc obtenue est formée sur le capteur d’une caméra électronique ou sur une plaque photographique.

Le microscope électronique à balayage
 permet de visualiser la surface d’objets deshydratés et recouverts d’une fine couche métallique déposée sous vide.  
Oxnerella sp.
Grain central
x8000
Squelette    d’acanthaire
x240
cliquer pour agrandir -  Ultratomegrille

Le microtome est un instrument qui permet de confectionner des coupes minces ou ultraminces d’un échantillon.
L’ulta-microtome permet de débiter en tranches extrêmement minces (0.5 à 1 micromètre) l’échantillon biologique, ce qui permet la pénétration par le faisceau électronique. Pour débiter des tranches si fines il faut d’abord fixer la cellule, l’embryon ou l’organisme par une molécule réactive (aldéhyde), puis deshydrater et inclure l’échantillon dans un petit récipient (gélule) contenant une résine fluide qui durcira par polymérisation. Le petit bloc contenant l’échantillon sera alors débité sur un couteau de diamant à l’aide d’un ultra-microtome. Les coupes fines seront recueillies sur des grilles métalliques (3 mm de diamètre, 100-700 trous) et introduites dans le microscope pour observation. Il est aussi possible de congeler rapidement les échantillons et de débiter des tranches dans un microtome à congélation puis de les observer congelées dans un microscope équipé d’un porte-grille spécial.techniques moléculaires     Les techniques moléculaires sont utilisées pour analyser les macromolécules et leurs expressions dans les organismes, organes et cellules. Les techniques de protéomique sont destinées à cataloguer les protéines. Les techniques de génomique permettent d’identifier les espèces et leur évolution grâce à l’analyse de leur acide désoxyribonucléique (ADN) qui contient, sous forme d’une infinité de combinaisons de quatre bases élémentaires, le code génétique spécifique des espèces et individus. En étudiant la structure et l’organisation des gènes et en comparant le génome de différentes populations, il est possible d’identifier la présence d’une espèce dans un mélange d’espèces, de distinguer des populations provenant de biotopes différents, de retracer l’histoire des migrations etc…