Inventory, dynamics and impact of the trematodes parasites in bivalves with high economic importance

par Luísa Virgínia de Sousa Magalhães

Thèse de doctorat en Biogéochimie et écosystèmes

Sous la direction de Xavier de Montaudouin et de Rosa Freitas.

Le président du jury était António Nogueira.

Le jury était composé de Xavier de Montaudouin, Rosa Freitas, António Nogueira, Amadeu Soares, Ulisses Miranda Azeiteiro, David Thieltges.

Les rapporteurs étaient Amadeu Soares.

  • Titre traduit

    nventaire, dynamique et impact des parasites trématodes sur des bivalves à forte importance économique


  • Résumé

    Parmi les agents qui modulent la dynamique des populations, le parasitisme est important mais souvent négligé. Il est urgent non seulement d’inventorier les différentes espèces de parasites, mais aussi de comprendre la sensibilité des hôtes à l’infection (notamment des bivalves) et étudier les interactions entre les parasites et les autres facteurs environnementaux. Par conséquent, cette thèse avait comme objectif principal de caractériser et de quantifier les communautés de trématodes (les plus abondants et répandus des macroparasites de bivalves dans les eaux côtières) qui infectent Cerastoderma edule (coque) et Donax trunculus (telline), deux des bivalves les plus importants au Portugal et en France d’un point de vue écologique et économique.Dans un premier temps, la dynamique des populations de bivalves a été étudiée en tenant compte de la relation entre la température et la période de recrutement et des effets en retour du recrutement sur la biomasse adulte. Pour cela, une base de données a été analysée couvrant 17 ans d’observations mensuelles d’une population de coques dans une réserve nationale (Banc d’Arguin, Arcachon, France). Ces observations à long terme ont montré que la durabilité d’une population de coques dépend du succès du recrutement. Pour les coques, le succès du recrutement a été montré comme étant en partie, mais pas totalement, dépendant de la température. Ainsi, la durée de vie d’une cohorte pourrait être estimée plus tôt, grâce à des indices se produisant en amont du recrutement. Suite à ces résultats, le rôle du parasitisme dans la dynamique des populations de bivalves a été étudié.Premièrement, en raison de leur forte pathogénicité pour les bivalves, une attention particulière a été accordée aux parasites Bucephalus minimus et Bacciger bacciger qui utilisent C. edule et D. trunculus, respectivement, comme premier hôte intermédiaire (où se développe le stade parasitaire sporocyste). [...]Deuxièmement, cette étude s’est concentrée sur l’infection des bivalves par les métacercaires, c’est-à-dire lorsqu’ils servent de second hôte intermédiaire dans le cycle de vie du parasite. […]Enfin, la sensibilité des bivalves à l’infection parasitaire a été évaluée expérimentalement lorsqu’ils sont confrontés à des facteurs liés au changement climatique (salinité, température et pH) et à la contamination (arsenic). Les résultats ont montré que l’exposition de l’hôte à des conditions de stress liées à des scénarios de changement global peut modifier le succès de l’infection parasitaire et altérer les réponse biochimiques de l’hôte.Les résultats présentés dans cette thèse ont amélioré la connaissance des effets de différentes variables sur les bivalves, soulignant le rôle crucial du parasitisme. S’ils sont appliqués, ces nouveaux concepts peuvent promouvoir la gestion durable des bivalves, une ressource marine importante, en augmentant son potentiel de production et donc son potentiel économique.


  • Résumé

    Among population dynamics drivers, parasitism is significant but often neglected. Beyond inventory of the various parasites, it is urgent to understand the susceptibility of hosts, namely bivalves, to infection, and to investigate the interaction among parasites and other environmental conditions.In this way, the present study aimed to characterize and quantify the trematode macroparasites, the most abundant and prevalent in coastal waters, infecting Cerastoderma edule and Donax trunculus, which are among the most ecologically important and economically explored bivalve species in Portugal and France.The first step was to study bivalve population dynamics, evaluating the relationship between temperature and recruitment timing and the reciprocal effects of recruitment on adult biomass. For this, a large database spanning 17 years of monthly observations of a cockle population inhabiting a national protected area (Banc d’Arguin, Arcachon, France) was analysed. Long-term observations showed that the sustainability of a cockle population is recruitment-success dependent. In cockles, recruitment success showed to be partly, but not only, dependent on temperature. Hence, the sustainability of a cohort could be set earlier, i.e. by processes happening before recruitment. Following this clue, the role of parasitism on the bivalve host population dynamics was explored.Firstly, due to high pathogenicity for bivalves, special attention was given to the parasites Bucephalus minimus and Bacciger bacciger which use C. edule and D. trunculus, respectively, as first intermediate hosts (where their sporocysts parasitic stage develops). […]Then, the study focused on metacercariae infection in its bivalve second intermediate host, a relationship that is usually reported as less deleterious. […]Lastly, the susceptibility of bivalves to parasites infection when challenged by climate change related factors (salinity, temperature and pH) and contamination (Arsenic) was experimentally assessed. Main results showed that hosts exposure to stressful conditions related to global change scenarios can modify the parasite infection success and induced host biochemical response alterations.The findings presented in this thesis improved the knowledge on the effects of different constraints on bivalves, highlighting the crucial role of parasitism. If applied, these new insights can promote the sustainable management of bivalves, such an important marine resource, with greater production and economic potential.

  • Titre traduit

    Inventário, dinâmica e impacto dos parasitas trematodes em bivalves de elevada importância económica


  • Résumé

    Entre os agentes que modulam a dinâmica populacional, o parasitismo é significativo masmuitas vezes negligenciado. É urgente não só inventariar as várias espécies de parasitas, bem comocompreender a suscetibilidade dos hospedeiros à infeção (nomeadamente os bivalves) e investigar ainteração entre os parasitas e outras condições ambientais. Pelo que, esta tese teve como objetivoprincipal caracterizar e quantificar os macroparasitas trematodes (os mais abundantes e prevalentesem águas costeiras) que infetam Cerastoderma edule (berbigão) e Donax trunculus (conquilha), doisdos bivalves mais importantes em Portugal e França tanto do ponto de vista ecológico comoeconómico.Primeiramente, a dinâmica populacional dos bivalves foi estudada, tendo em conta a relaçãoentre a temperatura e o período de recrutamento e os efeitos recíprocos do recrutamento nabiomassa de adultos. Para isso, foi analisada uma base de dados abrangendo 17 anos deobservações mensais de uma população de berbigões que habitam uma área nacional protegida(Banc d’Arguin, Arcachon, França). Estas observações de longa duração mostraram que asustentabilidade de uma população de berbigão é dependente do sucesso do recrutamento. Emberbigões, o sucesso do recrutamento mostrou ser em parte, mas não totalmente, dependente datemperatura. Por esta razão, a sustentabilidade de uma coorte pode estar a ser estabelecida maiscedo, isto é, por processos que acontecem antes do recrutamento. Seguindo esta pista, o verdadeiropapel do parasitismo na dinâmica populacional dos bivalves foi mais explorado.De seguida e devido à elevada patogenicidade para os bivalves, foi dada especial atençãoaos parasitas Bucephalus minimus e Bacciger bacciger que usam C. edule e D. trunculus,respetivamente, como primeiros hospedeiros intermediários (onde o estádio parasítico esporocisto sedesenvolve). […].Depois, este estudo focou-se na infeção dos bivalves por metacercariae, ou seja, quandoservem de segundos hospedeiros intermediários no ciclo de vida do parasita. […]Por fim, foi experimentalmente avaliada a suscetibilidade dos bivalves à infeção por parasitasquando desafiados por fatores relacionados com as alterações climáticas (salinidade, temperatura epH) e contaminação (Arsénio). Os resultados mostraram que a exposição dos hospedeiros acondições de stress relacionadas com cenários de alterações globais podem modificar o sucesso dainfeção parasitária e induzir alterações na resposta bioquímica do hospedeiro.As descobertas apresentadas nesta tese melhoraram o conhecimento dos efeitos dediferentes variáveis nos bivalves, salientando o papel crucial do parasitismo. Se aplicados, estesnovos pontos de vista podem promover a gestão sustentável dos bivalves, um recurso marinho tãoimportante, aumentando o seu potencial de produção e económico.


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