La bioluminescence, qui signifie « lumière vivante », se produit chez les lucioles, certains champignons et poissons, et des micro-organismes comme les dinoflagellés, une espèce d'algues. Les dinoflagellés dans les environnements marins peuvent se multiplier rapidement avec la bonne combinaison de lumière du soleil et de nutriments, et lorsque l'eau qui les entoure est agitée, leur lueur bleue ou verte distinctive devient visible. Étant donné qu'une "floraison" naturelle de dinoflagellés ne se produit que rarement, essayez de les cultiver à la maison pour découvrir la beauté de la bioluminescence. Rassemblez quelques matériaux, configurez les conditions de lumière et de température appropriées et attendez la nuit pour regarder les algues scintiller et briller.
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Partie 1 sur 3: Se préparer à cultiver des algues bioluminescentes
Étape 1. Choisissez un type de dinoflagellé par bioluminescence
Il existe de nombreuses espèces parmi lesquelles choisir, mais certaines sont plus faciles à voir et produisent des éclairs plus brillants que d'autres. Les cultures de démarrage sont disponibles auprès de vendeurs en ligne et coûtent généralement environ 25,00 $.seafarms.com et carolina.com sont d'excellentes sources en ligne pour les cultures de démarrage ou les kits.
- Les dinoflagellés de Pyrocystis Fusiformis sont si gros que les cellules individuelles peuvent être vues à l'œil nu, et ils sont le type le plus robuste et le plus facile à cultiver.
- Les Pyrosystis Noctiluca sont belles, mais il est plus délicat de leur fournir les bonnes conditions dont elles ont besoin pour s'épanouir.
- Pyrosystis Lunula a tendance à coller aux parois des conteneurs et est plus difficile à cultiver que d'autres types d'algues.
Étape 2. Achetez d'autres matériaux pour créer les conditions propices à la croissance
Les algues ont besoin de beaucoup de lumière et de nutriments pour se multiplier dans l'océan, et elles ont besoin des mêmes conditions pour s'épanouir à la maison.
- Achetez une solution nutritive ou une solution de croissance d'algues. Trouvez une solution naturelle à base d'eau de mer véritable plutôt que de choisir une solution synthétique, qui ne sera pas aussi propice à la croissance. Les solutions de croissance sont disponibles en ligne ou dans les magasins de fournitures aquatiques.
- Choisissez un récipient transparent à couvercle, en verre ou en plastique, dans lequel cultiver vos dinoflagellés. Il est important que le contenant soit clair pour laisser entrer un maximum de lumière.
- Envisagez d'acheter une lampe de culture pour pouvoir contrôler l'exposition à la lumière des algues. Ceux-ci peuvent être achetés dans les magasins d'approvisionnement en plantes ou dans les quincailleries. Une ampoule ordinaire de 40 watts dans une lampe domestique fonctionnera également.
Étape 3. Trouvez un endroit dans votre maison pour faire pousser les algues
Un placard peut être une bonne option puisque vous pourrez contrôler la lumière, mais choisir un endroit sombre n'est pas absolument nécessaire. Il est bon que les algues reçoivent la lumière naturelle du soleil pendant la journée.
- Assurez-vous que l'endroit que vous choisissez reste toujours à une température modérée. Des températures froides ou chaudes pourraient empêcher la croissance des algues.
- La plage de température optimale pour la croissance des algues se situe entre 68 et 75 degrés Fahrenheit (22 - 25 degrés Celsius).
Partie 2 sur 3: Assemblage de l'équipement et mélange de la solution d'algues
Étape 1. Lavez et séchez le récipient que vous utilisez
Assurez-vous que le récipient et le couvercle sont parfaitement propres et exempts de débris. Si une autre substance reste dans le récipient lorsque vous ajoutez les algues, cela peut affecter la croissance des algues.
- Si vous utilisez un récipient en verre épais que vous savez résistant à la chaleur, placez-le au four quelques minutes après le lavage pour le stériliser.
- N'utilisez pas d'excès de savon lors du lavage du récipient, car cela pourrait également affecter la croissance des algues.
Étape 2. Versez un pouce de solution nutritive et toute la culture d'algues dans le récipient
Placez le couvercle sur le récipient pour empêcher l'eau de s'évaporer et de faire déborder la solution saline, et pour empêcher les contaminants d'entrer.
- Il est possible de faire pousser des algues dans le conteneur dans lequel il a été expédié, qui est généralement un bécher en plastique. Versez simplement quelques centimètres de la culture et ajoutez quelques centimètres de solution de croissance.
- Avant de mélanger la solution nutritive et la culture d'algues, laissez les deux récipients reposer à température ambiante pendant une heure ou deux. S'assurer qu'ils sont tous les deux à la même température empêchera la culture d'être choquée par un changement de température.
- Ne laissez pas la solution et la culture reposer au soleil, car la chaleur peut provoquer une élévation mortelle de la température.
Partie 3 sur 3: Cultiver les algues et les regarder briller
Étape 1. Configurez un cycle d'éclairage
Les dinoflagellés effectuent la photosynthèse pendant la journée et, pour le faire efficacement, ils ont besoin de douze heures de lumière. Ceci peut être réalisé en permettant aux algues d'obtenir la lumière naturelle du soleil ou en contrôlant soigneusement la lumière avec une lampe à l'intérieur d'un placard ou d'une pièce sombre.
- Si vous utilisez une lampe, elle doit être placée à environ trois pieds du récipient. Ne placez pas la lumière directement sur le récipient; cela le réchauffera et tuera les organismes à l'intérieur.
- Si vous voulez que les algues luminescentes de manière prévisible, il est nécessaire de les maintenir selon un programme d'éclairage strict. Allumez la lumière à la même heure le matin et éteignez-la à la même heure la nuit (vous pouvez utiliser une minuterie d'éclairage pour vous aider). Le rythme circadien des algues se synchronisera avec le programme lumineux.
- Il est possible d'organiser un programme d'éclairage pour que la luminescence se produise pendant la journée. Ceci est utile si vous l'utilisez pour enseigner aux enfants dans une salle de classe. Installez la lampe de culture pour qu'elle brille sur les algues pendant la nuit et gardez-la dans un placard sombre pendant la journée.
Étape 2. Stimulez les algues et regardez-les briller
Les dinoflagellés clignotent lorsque l'eau ou une autre substance les stimule en appuyant contre leurs parois cellulaires. Pour les regarder s'illuminer, prenez le récipient et remuez doucement l'eau à l'intérieur. S'ils ont reçu suffisamment de lumière pendant la journée, ils commenceront à s'allumer et à clignoter.
- Ne secouez pas trop fort le récipient, car cela usera les dinoflagellés et les fera cesser de clignoter plus rapidement.
- Ne secouez pas le récipient trop souvent, car cela épuise également les dinoflagellés. Ils ont besoin d'une période de récupération après la luminescence.
Étape 3. Divisez les algues dans plusieurs conteneurs
Avec le temps, si les conditions sont réunies, vous verrez les algues se multiplier. Vous pouvez le séparer dans plusieurs conteneurs et le mélanger avec une solution de culture supplémentaire. La luminescence ne sera pas aussi brillante au début, car il faudra quelques semaines pour que la population d'algues se rétablisse.
Étape 4. Gardez les algues pendant quatre à six mois
Les dinoflagellés expirent généralement après cette période. Achetez une autre culture et envisagez d'expérimenter avec un dinoflagellé différent cette fois.
Des astuces
- Dans la nature, l'action des vagues ou des perturbations dans l'eau (stimulation mécanique) provoquent la bioluminescence des algues. La bioluminescence est considérée comme un mécanisme de défense contre les prédateurs, une "alarme antivol" qui attire d'autres poissons plus gros pour manger les poissons plus petits qui ont tenté de se nourrir de plancton, ou fait sursauter le prédateur.
- Si vous souhaitez faire pousser une grande quantité d'algues, Carolina Biological vend de l'eau de mer nutritive au quart (article n° 153754). Si vous souhaitez faire pousser de plus petites quantités d'algues (1,35 fl oz dans chaque conteneur), vous pouvez acheter la solution de croissance supplémentaire vendue par Empco EDU.
- Si vous réalisez un projet d'expo-sciences, vous pouvez ajouter des variables à cette expérience.
