Déclin et inventaire de la biodiversité : les maladies des amphibiens et la méthode de l'ADN environnemental

Biodiversity decline and inventory : the role of amphibian diseases and use of environmental DNA.

• Auteur / Autrice : Tony Dejean
• Direction : Claude Miaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 16/12/2011
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire d'écologie alpine (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Taberlet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Miaud, Marc Artois
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sandrine Plenet, Alain Pagano

Mots clés

Mots clés libres

Batrachochytrium dendrobatidis

Chytridiomycose

ADN Environnemental

Inventaire biodiversité

Grenouille taureau

Lithobates catesbeianus

Batrachochytrium dendrobatidis

Chytridiomycosis

Environmental DNA

Biodiversity inventory

Bullfrog

Lithobates catesbeianus

Résumé

Depuis plusieurs décennies, un déclin important de la biodiversité est observé à l'échelle mondiale. Les amphibiens constituent aujourd'hui le groupe le plus vulnérable sur la planète. Près d'un tiers des espèces recensées dans le monde est à ce jour menacé d'extinction. Dans le cadre de ce doctorat, nous nous sommes intéressés dans un premier temps à l'émergence d'une maladie infectieuse des amphibiens, la chytridiomycose, provoquée par le champignon pathogène Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Nous avons étudié la répartition actuelle de ce champignon en France, démontré son impact sur la batrachofaune locale et mis en évidence le rôle de la Grenouille taureau (Lithobates catesbeianus) comme vecteur de transmission du pathogène. Afin de limiter la dissémination de Bd, nous avons également élaboré deux protocoles d'hygiène à mettre en oeuvre lors d'interventions sur le terrain ou lors d'utilisations d'amphibiens en laboratoire. Dans une seconde partie, nous avons développé une nouvelle méthode d'inventaire de la biodiversité basée sur la détection de l'ADN environnemental (ADNe). Nous avons mis en évidence que la persistance de l'ADNe dans un écosystème d'eau douce était d'environ 15 jours et que cette méthode innovante permettait d'améliorer la détection d'espèces exotiques envahissantes, comme la Grenouille taureau. Nous avons ensuite développé cette approche pour le suivi d'autres groupes taxonomiques (poissons, macro-invertébrés, chiroptères, etc.), dans des milieux différents et en utilisant notamment les technologies de séquençage nouvelle génération.

Since several decades, a significant decline in biodiversity is observed worldwide. Amphibians are now the most vulnerable group on the planet. Nearly a third of known species in the world is today threatened of extinction. Among many causes, diseases appear as an emerging threat worldwide. As part of this PhD, we were interested at first to the emergence of an infectious disease of amphibians, chytridiomycosis, caused by the fungal pathogen Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). We studied the current distribution of this fungus mostly in France, showed the impact on local batrachofauna and highlighted the role of the Bullfrog (Lithobates catesbeianus) as a vector for transmission of the pathogen. To limit the spread of Bd, we also developed two hygiene protocols to implement during field trips or use of amphibians in the laboratory. In the second part of this thesis, we have developed a new method of biodiversity inventory based on the detection of environmental DNA (eDNA). We have shown that the persistence of vertebrates (fish and amphibian) eDNA in freshwater ecosystems was about 15 days and that this innovative method greatly improves the detection of invasive alien species, such as Bullfrog. We are then developed this approach for monitoring other taxonomic groups (fish, macro-invertebrates, bats, etc...), in various environments, taking advantage of bio-technological developments such as next generation DNA sequencing.