Etude de la biodiversité des habitats coralligènes et de l’influence des facteurs environnementaux par des approches génétiques : des populations d’espèces ingénieures aux communautés

Soutenance de thèse d’Aurélien de Jode, vendredi 30 Novembre 2018, à 14h00

Lieu
Salle de conférence
Station marine d’Endoume
Chemin de la Batterie des Lions,
13007 Marseille


Composition du jury
Directrice de thèse Mme Anne CHENUIL-MAUREL, CNRS
Rapporteur M. Oscar GAGGIOTTI , University of St Andrews
Rapporteur M. Valeriano PARRAVICINI, École Pratique des Hautes Études
Examinateur M. Didier AURELLE, Aix Marseille Université
Examinateur Mme Sophie ARNAUD HAOND, Ifremer
Examinateur Mme Emese MEGLECZ, Aix Marseille Université
Examinateur M. Elie POULIN, Université du Chili
Examinateur Mme Katell GUIZIEN, CNRS


Résumé de thèse
La biodiversité englobe toute la diversité des éléments du vivant des molécules à la biosphère. Cette biodiversité est dynamique et engendrée par les processus évolutifs. On peut distinguer différents niveaux de biodiversité notamment celui des espèces au sein d’une communauté et celui des allèles au sein d’une population. Ces deux niveaux de diversité sont affectés par les paramètres environnementaux du milieu et interagissent l’un avec l’autre. Sous certaines conditions, par exemple lorsque de certains paramètres environnementaux affectent de la même façon les deux niveaux de diversité, les diversités génétiques et spécifiques peuvent être corrélées entre elles. Les habitats coralligènes sont des constructions biogènes calcaires emblématiques de la mer Méditerranée qui se développent en conditions sciaphiles. Ces habitats sont principalement construits par des espèces d’algues rouges calcaires de la famille des Corallinacées et des Peyssonnéliacées puis consolidés par les squelettes calcaires formés par différents invertébrés marins comme les bryozoaires ou les polychètes serpulidés. D’autres organismes comme certaines éponges, des mollusques ou les siponcles ont une action de bioérosion sur les concrétionnements. Enfin, des nombreux invertébrés marins sessiles non calcaires ajoutent un dernier niveau de complexité structurale. La structure tridimensionnelle complexe formée constitue un refuge pour de très nombreuses espèces, ainsi les habitats coralligènes constituent un point chaud de biodiversité en mer Méditerranée. Afin d’étudier la diversité génétique et spécifique de ces habitats et l’influence des facteurs environnementaux sur ces différents niveaux de diversité nous avons utilisé deux approches faisant appel aux nouvelles technologies de séquençage. L’étude de la diversité génétique chez une algue rouge calcaire ingénieure, Lithophyllum spp., par enrichissement par capture suivi de séquençage nouvelle génération, a révélé la présence d’espèces cryptiques dont l’abondance relative varie en fonction de la localité et de la profondeur. L’approche de génomique des populations a montré que la diversité génétique chez l’espèce cryptique la plus abondante, Lithophyllum stictiforme, est principalement structurée par des processus neutres de dérive et de migration eux-mêmes influencés par les courants dans la Baie de Marseille. Cette approche nous a aussi permis de détecter des loci potentiellement impliqué dans l’adaptation locale de cette espèce à la profondeur. L’étude de la diversité spécifique a été réalisée par une approche de métabarcoding. Elle a révélé la forte diversité présente au sein des habitats coralligènes (plus de 3000 mOTUs) ainsi qu’une forte influence de variable environnementale dans la structure de la diversité spécifique de ces habitats. La profondeur, la pente de la paroi ainsi que la localité d’échantillonnage influencent la composition des communautés de coralligène dans la région de Marseille. La comparaison des deux niveaux de diversité aux mêmes sites révèle que la diversité génétique et la diversité spécifique sont positivement corrélées pour la composante alpha (ou locale) et non corrélées pour la composante beta (qui caractérise les différences entre localités). Ces résultats suggèrent que certains facteurs environnementaux ainsi que l’action facilitatrice de l’espèce ingénieure Lithophyllum stictiforme engendrent une corrélation positive pour la composante alpha de la diversité. En revanche, les différences écologiques entre Lithophyllum stictiforme et les autres espèces du coralligène en terme de capacité de dispersion ou des niches écologiques engendrent des variation indépendantes de la diversité génétique et spécifiques pour sa composante beta. Cette thèse participe à améliorer nos connaissances de la biodiversité et du fonctionnement écologique des habitats coralligènes et a aussi permis le développement des certaines méthodes potentiellement applicable au monitoring de ces habitats.