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Petitjean, Quentin. Variabilité de réponse aux stress multiples chez le goujon (Gobio occitaniae)

Petitjean, Quentin (2019). Variabilité de réponse aux stress multiples chez le goujon (Gobio occitaniae).

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Résumé en francais

Dans le milieu naturel, les poissons sont exposés à une multitude de facteurs de stress biotiques et abiotiques, mais leurs interactions sont encore mal connues. La hausse des températures et la contamination par les éléments trace métalliques (ETMs) sont des sources importantes de stress pour les poissons. Les parasites ont également des effets sur la physiologie de leur hôte, mais sont rarement considérés en tant que facteurs de stress. Ces trois facteurs de stress agissent via des voies physiologiques communes (immunité, stress oxydant, métabolisme) et sont donc susceptibles d'interagir de manière complexe (e.g. antagonisme, synergisme). De plus, il existe souvent une grande variabilité des réponses entre échelles biologiques, des molécules aux populations. Notamment, l'historique d'exposition des populations de poisson dans leur milieu naturel pourrait conditionner leur capacité de réponse au stress. La prise en compte de ces deux niveaux de variabilité (i.e. interactions entre stress et entre échelles d'organisation) représente donc un verrou scientifique majeur pour mieux comprendre les effets des stress multiples sur les populations de poissons d'eau douce. Cette thèse vise donc à évaluer les effets combinés de facteurs de stress abiotique (i.e. température, ETMs) et biotique (i.e. challenge immunitaire provoqué par le parasitisme) sur les réponses des poissons d'eau douce via une approche multi-échelles. Afin de remplir ces objectifs, le Goujon (Gobio occitaniae) a été utilisé comme espèce modèle dans le cadre de trois approches méthodologiques : (i) une approche transversale de terrain visant à comparer l'état de santé de population de poissons le long des gradients de stress ; puis, (ii) des expérimentations en conditions contrôlées afin de distinguer les effets des différents facteurs de stress simples dans différentes populations sauvages ; enfin (iii) une expérience de translocation réciproque (i.e. encagement sur le terrain) entre sites contaminés et peu contaminés afin de tester l'adaptation locale des populations. Les résultats montrent que les stress simples ont des effets importants aux échelles biologiques fines et induisent la mise en place de stratégies métaboliques de compensation : les poissons investissent dans les défenses immunitaires et antioxydantes, avec une réduction des réserves énergétiques. De plus, les ajustements comportementaux (i.e. activité de nage, recherche de nourriture) sont particulièrement importants sous stress simples, et permettent d'ajuster l'acquisition d'énergie ce qui limite les effets sur la survie et la croissance. Au contraire, les stress multiples ont peu d'effets aux échelles moléculaires et cellulaires, mais provoquent des réponses complexes à l'échelle individuelle, ce qui se traduit par des effets antagonistes sur le comportement et des effets négatifs sur la survie et la croissance. Ces résultats suggèrent que sous stress multiples, les capacités de réponse des poissons pourraient être dépassées, menant ainsi à une stratégie de conservation, avec des effets délétères sur la fitness. Cependant, les réponses observées étaient fortement variables selon la population considérée. Plus particulièrement, les populations provenant de milieu contaminés étaient plus aptes à répondre à une contamination expérimentale en laboratoire (i.e. moins d'effets délétères) et en milieu naturel (i.e. meilleure survie lors des transplantations en milieu contaminé). Cela suggère des adaptations locales à la contamination, mais les processus évolutifs à l'origine de cette variabilité restent à tester. Cette thèse montre le rôle central des réallocations d'énergie et du comportement dans la réponse au stress, et souligne l'importance de prendre en compte les parasites dans un contexte de stress multiples. De plus, il existe une forte variabilité de réponse entre populations qu'il est essentiel de prendre en compte pour mieux prédire les réponses des populations de poissons aux stress actuels et futurs dans un contexte de changements globaux.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Jacquin, Lisa
Laffaille, Pascal
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Ecologie Fonctionnelle (EcoLab), UMR 5245 ; Laboratoire Evolution et Diversité Biologique, UMR 5174
Mots-clés libres :Changements globaux - Température - Contamination - Éléments trace métalliques - Pathogènes - Challenge immunitaire - Effets combinés - Comportement - Écophysiologie - Écotoxicologie-évolutive
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :02 Feb 2021 10:46