Réponses écologique et métabolomique aux contraintes environnementales des macroalgues marines rouges et brunes de la zone intertidale

Ecological and metabolomic responses to environmental constraints of brown and red marine macroalgae from the intertidal zone

• Auteur / Autrice : Fanny Lalegerie
• Direction : Valérie Stiger-Pouvreau, Solène Connan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 10/11/2020
• 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 : Dominique Davoult
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valérie Stiger-Pouvreau, Dominique Davoult, Thierry Thibaut, Dagmar B. Stengel, Ulf Karsten, Nathalie Bourgougnon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Davoult, Thierry Thibaut

Mots clés

Mots clés contrôlés

Adaptation (biologie)

Écophysiologie

Algues marines

Mots clés libres

Acclimatation

Acides aminés de type mycosporine

Changement global

Culture

Espèces invasives

Florideophyceae

Sargassaceae

Suivi écologique

Acclimation

Mycosporine-like amino acids

Global change

Cultivation

Invasive species

Florideophyceae

Sargassaceae

Ecological monitoring

Résumé

Les macroalgues marines de la zone intertidale vivent dans un environnement très variable, actuellement menacé par les activités humaines qui entraînent des changements profonds des écosystèmes marins dans le monde entier. À cet égard, les populations d'algues doivent s'adapter à un environnement en constante évolution, soit en migrant, soit en produisant des métabolites particuliers par exemple, au risque de disparaître. En outre, chaque espèce présente une capacité d’adaptation différente, les espèces ayant une plasticité phénotypique élevée étant plus susceptibles de s'adapter aux futures conditions environnementales que d'autres. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail était d'étudier les capacités d'acclimatation de cinq espèces de macroalgues (native ou introduite) en Bretagne (France), à travers un suivi d'un an combinant à la fois des données écologiques et métabolomiques. La première partie focalisait sur les macroalgues rouges et les acides aminés de type mycosporine.Les résultats suggèrent que ces composés très diversifiés, dont la voie de synthèse n'est pas complètement élucidée, pourraient être des métabolites secondaires multifonctionnels. Ainsi, ils pourraient jouer un rôle clé dans l'adaptation future de certaines espèces d'algues rouges telles que l’espèce native Palmaria palmata, par rapport à l’espèce introduite Grateloupia turuturu. La deuxième partie s'est ensuite concentrée sur trois espèces de macroalgues brunes (Sargassaceae), et a montré que l'espèce indigène Halidrys siliquosa est plus menacée que l'autre espèce indigène (i.e.Bifurcaria bifurcata) dans le contexte du changement global. En effet, c'est une espèce d'affinité d'eau froide qui est d'autant plus menacée qu'elle doit faire face à la fois au changement global et à la cohabitation avec des espèces introduites comme Sargassum muticum.

Marine intertidal macroalgae live in a highly variable environment, currently threatened by human activities which lead to ongoing changes on marine ecosytems worldwide. In this regard, algal populations have to adapt to an evolving environment to avoid disappearance, by migrating or producing particular metabolites for example.Besides, each species has a different adaptive capacity, the species presenting a high phenotypic plasticity being more likely to adapt to future environmental conditions than others. In this context, the aim of this work was to study the acclimation abilities of five macroalgal species (either native or introduced) from Brittany (France), through a one-year monitoring combining both ecological and metabolomic data. The first part focused on red macroalgae and mycosporine-like amino acids. Results suggested that these highly diverse compounds, whose synthesis pathway is not completely elucided, could be multifunctional secondary metabolites. Thus, they could play a key role in the future adaptation of some red algal species such as the native Palmaria palmata, compared to the introduced Grateloupia turuturu.The second part then focused on three species of brown macroalgae (Sargassaceae) and showed that the native Halidrys siliquosa is more threatened than the other native species (i.e. Bifurcaria bifurcata) in the context of global change. Indeed, it is a cold-water affinity species that is all the more threatened as it have to cope both with global change and co-habitation with introduced species such as Sargassum muticum.