Impacts de Karenia brevis sur la reproduction et les stades de vie précoces des bivalves

Impacts of Karenia brevis on bivalve reproduction and early life history

• Auteur / Autrice : Anne Rolton
• Direction : Philippe Soudant, Aswani Volety
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 20/01/2015
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer (Plouzané, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Laure Guillou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Soudant, Aswani Volety, Laure Guillou, Gary Wikfors, Philipp Hess, Hélène Hegaret, Leila Basti
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gary Wikfors, Philipp Hess

Mots clés

Mots clés contrôlés

Toxicologie de la reproduction

Toxicologie

Algues marines toxiques

Bivalves

Mots clés libres

Karenia brevis

Brevetoxine

Crassostrea virginica

Mercenaria mercenaria

Reproduction

Gamètes

Développement larvaire

Karenia brevis

Brevetoxin

Crassostrea virginica

Mercenaria mercenaria

Reproduction

Gametes

Larval development

Histopathology

Flow cytometry

Résumé

Karenia brevis, le dinoflagellé produisant des brevetoxines (PbTx), est la principale espèce d’efflorescences d’algues toxiques dans le Golfe du Mexique. Les effets de cette algue sur Mercenaria mercenaria et Crassostrea virginica sont méconnus tandis que les efflorescences coïncident avec la période de reproduction de ces espèces. Ce projet avait pour but de déterminer les effets i) d’une exposition à K. brevis en laboratoire et naturelle de terrain sur les processus physiologiques associés à la reproduction de M. mercenaria et C. virginica, et ii) d’une exposition à K.brevis sur la qualité et le développement des gamètes, embryons et larve de ces espèces. Suite à l'exposition des adultes de clams et d’huîtres à K. brevis, les paramètres physiologiques de la reproduction ont été affectés. La présence de PbTx dans les tissus des gamètes et le potentiel transfert maternel de PbTx à la progénie via les ovocytes, pourraient avoir entraîné les effets négatifs observés lors du développement larvaire.Les effets négatifs similaires causés par l'exposition des stades précoces à différentes préparations de cellules de K. brevis suggèrent que d'autres composés toxiques, en plus de PbTx, pourraient être impliqués dans la toxicité et, que la majorité des effets délétères se produisent durant les divisions embryonnaires.Le clam et l’huître américaine sont sensibles à K. brevis. Les effets négatifs sur les adultes et jeunes stades de vie, combinés à une exposition quasi-annuelle aux efflorescences de K. brevis, pourraient engendrer des perturbations majeures sur le recrutement des populations de ces espèces importantes, et avoir des répercussions environnementales et économiques.

The brevetoxin (PbTx) producing dinoflagellate, Karenia brevis is the most prevalent harmful algal bloom species in the Gulf of Mexico. The effects of this alga on Mercenaria mercenaria and Crassostrea virginica are poorly understood yet, blooms typically overlap with periods of reproduction and spawning in these species.The aims of this project were to determine the effects of i) laboratory and field exposure of K. brevis on the reproductive and related physiological processes of adult M. mercenaria and C. virginica and the quality of the offspring that were produced and ii) K. brevis exposure on gamete, embryo and larval development in these species.Following exposure of adult clams and oysters to K. brevis, negative effects were recorded on reproductive and physiological parameters. PbTx was recorded in gamete tissues, and maternal transfer of this PbTx to the offspring via the oocytes, may have resulted in the significant negative effects recorded on larval development up to the end of the lecithotrophic phase.The similar dose-dependent negative effects caused by direct exposure of gamete and early life stages to different cell preparations of K. brevis suggests that other toxic compounds in addition to PbTx may be involved in toxicity and, that the majority of negative effects occur during embryonic divisions.Hard clams and eastern oysters are susceptible to K. brevis exposure. The negative effects on adult and early life stages combined with the near- annual exposure to blooms of K. brevis could cause significant bottle-necks on the recruitment and population dynamics of these important species and, have wider reaching environmental and economic impacts.