Ecologie fonctionnelle des Perkinsozoa (Alveolata) en milieu marin : de la diversité globale à l'étude d'un cas de co-infection entre Perkinsus olseni et Perkinsus chesapeaki

Functional ecology of Perkinsozoa (Alveolata) in marine environments : from global diversity to the study case of co-infection between Perkinsus olseni and Perkinsus chesapeaki

• Auteur / Autrice : Sarah Itoiz
• Direction : Philippe Soudant, Aurélie Chambouvet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 16/02/2021
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Laure Guillou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Soudant, Aurélie Chambouvet, Laure Guillou, Antonio Villalba, Adam Monier, Isabelle Arzul
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laure Guillou, Antonio Villalba

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie marine

Relations hôte-parasite

Parasites

Tapes japonais

Mots clés libres

Perkinsozoa

Perkinsus

Micro-parasites eucaryotes

Diversité environnementale

Co-infection

Palourde japonaise

Perkinsozoa

Perkinsus

Eukaryotic micro-parasites

Environmental diversity

Co-infection

Manila clam

Résumé

Les microparasites eucaryotes sont une composante essentielle des écosystèmes, dont l’influence est considérable sur la dynamique des populations hôtes et le fonctionnement des réseaux trophiques. Le clade des Perkinsozoa (Alveolata), composé de quatre grands groupes parasitaires, en est un exemple représentatif en milieu marin. Certains de ces membres emblématiques, comme Perkinsus spp., représentent de réelles menaces écologiques et économiques en raison de leur caractère invasif, de leur pathogénicité et de leur grande plasticité phénotypique. L’objectif de cette thèse était de caractériser le rôle écologique et fonctionnel des Perkinsozoa d'abord à une échelle globale puis à une échelle populationnelle. Au sein de l’Océan globale, le groupe des Perkinsozoa est diversifié (109 ASVs – 6 clusters), peu abondant (<1%) et très localisé dans les communautés picoplanctoniques pélagiques. Un nouveau cluster actif, le Cluster A, a été mis en évidence dans la zone mésopélagique. Cependant, il est impossible de déterminer si ces Perkinsozoa putatifs sont symbiotiques ou libres car aucun d’eux n’a été caractérisé à ce jour. A l’échelle des populations, une méthodologie de PCR quantitative en temps réel en duplex a été élaborée pour l’étude in situ de la co-infection entre Perkinsus olseni et P. chesapeaki au sein d’une population de palourdes japonaises, R. philippinarum, dans le bassin d’Arcachon. Cette coinfection, répandue dans le bassin, représente 12 à 36 % des palourdes échantillonnées tandis que la monoinfection à P. olseni reste majoritaire. La présence sporadique de P. chesapeaki au sein de certains organes hôtes supposent que cette infection serait secondaire et pourrait être influencée par des paramètres environnementaux jouant sur les stades du cycle de vie parasitaire. Dans un contexte global d’émergence des maladies, une vision intégrative des relations hôtes-parasites est nécessaire pour résoudre le rôle écologique des Perkinsozoa dans différents écosystèmes.

Eukaryotic microparasites are essential component of ecosystems and have a considerable influence on host population dynamics and food web functioning. The Perkinsozoa lineage (Alveolata), composed of four groups of described parasitic protists, is a characteristic study case in marine environment. Some of them, e.g. the molluscan parasites Perkinsus spp., constitute serious ecological and economic threats because of their invasive character, pathogenicity and high phenotypic plasticity. The aim of this work was tocharacterise the ecological and functional role of Perkinsozoa at global and population scales. Within the global Ocean, Perkinsozoa clade is diverse (109 ASVs -6 clusters), low in abundance (< 1 %) and very localized in pelagic picoplanktonic communities. A new ribosomally active cluster, Cluster A, has been identified in the mesopelagic zone from Pacific, Atlantic and Indian oceans.However, it was not possible to determine whether these putative organisms are symbiotic or free-living because none of these have been characterised so far. At the population level, a duplex real-time quantitative PCR methodology has been developed for the in situ study of co-infection between Perkinsus olseni and P. Chesapeaki in Manila clam, Ruditapes philippinarum, population from the Arcachon bay (France). This coinfection is widespread in this area, ranging from 12 to36% of the clams sampled. Global infections are mainly dominated by mono-infection with P. olseni.Sporadic occurrence of P. chesapeaki in specific host organs suggests that this infection is secondary and could be influenced by environmental parameters affecting stages of the parasitic life cycle. In a global context of emerging diseases, an integrative view of host-parasite relationships is needed to resolve the ecological role of Perkinsozoa in different ecosystems.