Importance des assemblages interspécifiques face aux variations environnementales. Étude intégrée comparative de différentes associations corail-bénitier

par Isis Guibert

Thèse de doctorat en Biologie et écologie moléculaire

Sous la direction de Serge Planes et de Véronique Berteaux-Lecellier.

Le président du jury était Pierre Galand.

Le jury était composé de Mehdi Adjeroud.

Les rapporteurs étaient Paola Furla, Christine Paillard.


  • Résumé

    Qu’il s’agisse de la compétition pour la nourriture, pour l’espace, ou autre relation, les interactions entre les organismes, directes ou indirectes, sont essentielles à l’élaboration d’une réponse adaptée. Pour les organismes marins sessiles ces interactions sont majoritairement d’ordre chimique. S’ajoutent à ces interactions les pressions environnementales qui impactent également la physiologie des organismes et donc leur capacité de réponse, particulièrement les organismes récifaux peu profonds, qui sont exposés par exemple à de plus fortes variations des températures de l’eau. Cependant les études menées jusqu’à présent sur les organismes marins sessiles se sont essentiellement focalisées sur les réponses individuelles des organismes dans un contexte mono-espèce. Dans le cadre de cette thèse, je me suis intéressée à l’impact des espèces environnantes dans cette réponse. Ainsi, différents assemblages de coraux (Pocillopora damicornis and Acropora cytherea) et de bénitiers (Tridacna maxima) ont été étudiés ex situ lors d’expériences de stress thermique ou in situ dans le lagon de Moorea (Polynésie française). A l’aide d’une approche intégrative, combinant cytologie, métabolomique et metabarcoding, j’ai exploré les effets des assemblages sur les holobiontes et leur environnement proche. Ce travail a mis en évidence que le type d’assemblage influence non seulement le développement et la composition du biofouling, mais également, aussi bien quantitativement que qualitativement, le recrutement corallien. L’effet le plus marquant est l’inhibition du biofouling dans le cas de l’assemblage des trois espèces. Concernant les retombées sur la physiologie des organismes, des différences de concentration du diméthylsulfoniopropionate, métabolite impliqué dans le cycle du soufre, ont été observées chez A. cytherea et T. maxima en fonction des assemblages. La santé des holobiontes est également affectée selon les assemblages. En présence de corail, plus particulièrement A. cytherea, la mortalité des bénitiers est accrue, et accentuée lors d’un stress thermique. Il faut souligner que la composition des holobiontes (Symbiodiniaceae pour les 3 espèces plus les bactéries pour le bénitier) ne semble pas être influencée par les assemblages, ni par l’augmentation de la température de l’eau mais est dépendante de l’hôte et de son statut. En conclusion, l’ensemble des résultats obtenus démontre que les organismes marins sessiles ont une physiologie différente et réagissent différemment aux pressions environnementales en fonction des espèces environnantes. Ce travail souligne la nécessité de prendre en compte la diversité environnante dans la modélisation du devenir des récifs coralliens.

  • Titre traduit

    The importance of interspecific assemblages facing to environmental changes


  • Résumé

    Interaction between organisms, direct or indirect, involved in the competition for food and space, or other mechanisms, are crucial to develop appropriate responses. For marine sessile organisms, interactions are mainly chemical. In addition to interactions, environmental pressures linked to global changes highly impact the physiology of organisms and their responses abilities, particularly in coral reef organisms that live in shallow waters strongly exposed to thermal stress. However, studies on marine sessile organisms have mainly focused on individual responses of organisms, using mono-specific experiment. During this thesis, the influence of neighboring species on the individual response of organisms was examined. Thus, various assemblages of corals (Pocillopora damicornis and Acropora cytherea) and giant clams (Tridacna maxima) were studied ex situ through a thermal stress experiment or in situ in Moorea lagoon (French Polynesia). Using an integrative approach, combining cytology, metabolomics and metabarcoding; the effect of assemblages on holobionts and their near environment was explored. This study showed that assemblages influence the biofouling development and composition but also coral recruitment, both qualitatively and quantitatively. The most significant impact was the antifouling effect observed when the three species were placed together. Holobionts analyses highlighted the impact of interaction on the organisms’ physiology, showing an increase of the dimethylsulfoniopropionate concentration, a key compound in the global sulfur cycle, for A. cytherea and T. maxima species according to multiple-species assemblages. Holobionts health status was also impacted according to the assemblages. Assemblages with corals, especially A. cytherea, leads to high giant clam mortality, particularly during thermal stress. Interestingly, it should be noted that holobiont composition (Symbiodiniaceae for the three species and bacteria for the giant clams) appears to depend on the nature and health status of the host, rather than the assemblages or the increase of seawater temperature. In conclusion, the overall results have clearly shown that marine sessile organisms differs in physiology and react differently to environmental pressures and neighboring species. This work highlights the importance of taking into account the surrounding diversity for predicting the future fate of coral reefs.


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