Ecologie moléculaire d'une relation hôte - parasite en contexte insulaire marin. Crabes parasites des oursins spatangues en Mer des Caraïbes

par Quentin Jossart

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Bruno David et de Chantal De Ridder.

Soutenue le 30-09-2014

à Dijon en cotutelle avec l'Université libre de Bruxelles , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; Dijon ; Belfort) , en partenariat avec Biogéosciences (Dijon) (équipe de recherche) , Université libre de Bruxelles (Etablissement d'accueil) et de Biogéosciences [UMR 5561] [Dijon] (laboratoire) .

Le président du jury était Philippe Dubois.

Le jury était composé de Bruno David, Chantal De Ridder, Bruno Faivre, Didier Bouchon, Olivier Hardy.

Les rapporteurs étaient Anne Chenuil, Thierry Backeljau.


  • Résumé

    Comparer les structures génétiques des populations de deux espèces permet d’évaluer les facteurs environnementaux et les traits d’histoire de vie qui façonnent la dispersion des individus. Dans le cas d’un couple hôte-parasite, cette approche permet aussi de mettre en évidence l’adaptation locale de ces espèces. Le modèle étudié ici est le crabe ectoparasite Dissodactylus primitivus et son oursin-hôte Meoma ventricosa, deux espèces endémiques des Caraïbes et des côtes américaines voisines. Plusieurs outils moléculaires ont été utilisés à savoir des microsatellites ainsi qu’un marqueur mitochondrial (cytochrome oxydase I). De plus, des analyses morphométriques (analyse de contour) ont également été réalisées.En étudiant des populations le long de l’arc antillais et de la côte panaméenne, ce travail a mis en évidence que la structure génétique des populations du parasite D. primitivus diffère fortement de celle de son hôte M. ventricosa. En effet, alors que les populations du parasite présentent une différenciation au sein de cette région, celles de l’hôte sont génétiquement homogènes. Ce contraste peut être expliqué par des caractères biologiques et écologiques propres à chacune des deux espèces (fécondité, habilité à la nage, disponibilité de l’habitat) et suggère des potentialités d’adaptation locale distinctes selon l’espèce considérée. La distance géographique semble être un facteur important dans la structuration génétique des populations du crabe parasite mais la courantologie actuelle ou encore des évènements passés (glaciations) jouent également un rôle. A l’échelle locale d’une même île, les crabes ne présentent pas de différenciations génétique et morphologique entre des sites côtiers distincts. En outre, à cette même échelle (lagon jamaïcain), nous avons pu montrer que des crabes issus d’hôtes d’espèces différentes ne sont pas différenciés génétiquement. Cette absence de différenciation est liée au moins en partie à la mobilité des crabes adultes. Par des analyses de paternité, nous avons souligné cette mobilité et démontré non seulement que le mode de reproduction du crabe correspond à de la polygamie mais aussi que des accouplements pouvaient avoir lieu entre des crabes issus d’espèces d’hôtes distinctes.

  • Titre traduit

    Molecular ecology of a host-parasite relationship in an insular context ectoparasitic crabs of spantagoid sea-urchins in the Caribbean Sea


  • Résumé

    Comparing the population genetic structures of two species documents on the environmental factors and life history traits that shape the dispersal of the individuals. For host-parasite couple, this approach also permits to predict local adaptation of these species. The investigated species in this work are the ectoparasitic crab Dissodactylus primitivus and its sea urchin host Meoma ventricosa, both species being endemic to the Caribbean and neighboring American coasts. Several molecular markers were used, namely microsatellites and cytochrome oxidase I (mitochondrial). Moreover, morphometric analyses (shape) were also done. By studying populations across the Antilles arc and along the Panamanian coast, this work have shown that the genetic structure of the crab populations deeply differ from that of its host. Indeed, while the parasite populations are differentiated within this region, host populations are genetically homogeneous. This contrast can be explained by biological and ecological features (fecundity, swimming capacities, suitability of habitat) that are species specific and it suggests a distinct potentiality of local adaptation between host and parasite. Geographical distance seems to be a key parameter in the observed patterns but marine currents and historical events (glaciations) also play a role. At the local scale of a single island, crabs lack genetic and morphological differentiations when sites are compared along the coast. In addition, at the same scale (Jamaican lagoon), we demonstrated that crabs from different host species are not genetically differentiated. This lack of differentiation is at least partly explained by the mobility of adult crabs. Through paternity analyses, we underlined this mobility and we demonstrated that the crabs have a polygamous behavior but also that mating can occur among crabs from different host species.


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