• Langue : Anglais
• Discipline : Biologie Marine, Ecologie, Ecotoxicologie
• Identifiant : 2019LILUR074
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 19/12/2019

Résumé en langue originale

Le copépode cyclopoïde Paracyclopina nana joue un rôle clé dans les chaînes trophiques des milieux aquatiques de l'Asie orientale. Il présente une petite taille au stade adulte (600 μm), un cycle de vie court, une fécondité élevée et peut être facilement cultivé sous une salinité moyenne (15 psu) et dans une large gamme de températures. Son génome entier a également été récemment séquencé, assemblé et annoté. Tous ces atouts lui confèrent un double potentiel très intéressant pour les recherches en cours : en tant qu’organisme d’essai pour l’évaluation des risques associés aux polluants aquatiques (bioindicateur), et en tant que proie vivante en culture de masse pour l’alimentation des larves de poissons en aquaculture.Dans le cadre de ce projet de thèse, nous avions pour objectifs : (i) de tester le potentiel productif et qualitatif de P. nana en aquaculture en lien avec la nature du régime de micro-algues ingérées ; (ii) d'établir le profil de P. nana en tant que modèle écotoxicologique au moyen de tests d'exposition à des contaminants métalliques.Les effets de sept régimes de micro-algues différents constitués de Rhodomonas salina (R), Tisochrysis lutea (T) et Pavlova lutheri (P) sur la productivité de P. nana en culture ont été explorés. Les régimes R+T et R ont induit la plus forte croissance de population et l’investissement reproductif des femelles ovigères le plus élevé. Ces mêmes régimes ont également généré la plus forte teneur en acides gras totaux chez les copépodes, et la plus forte teneur en monosaccharides totaux a été trouvée chez les copépodes nourris avec R+T+P. Les résultats globaux ont montré que tous les régimes incluant R. salina entraînaient une augmentation de la productivité de P. nana, en particulier en association avec T. lutea dans un régime mixte.Une autre étude a examiné les effets du cadmium (Cd), du cuivre (Cu) et du nickel (Ni) sur deux sous-populations de P. nana. Une première expérience menée sur une culture classique de P. nana a montré une diminution de la croissance de population, mais une bioaccumulation croissante des métaux chez les copépodes. Le Cd était également accumulé davantage lorsqu'il était seul que dans le mélange avec Cu et Ni, confirmant l'hypothèse de la concurrence des métaux démontrée récemment chez un copépode calanoïde. Une seconde expérience réalisée sur une culture de P. nana déjà exposée à une concentration plus élevée de Cu depuis plusieurs générations a révélé un impact moindre sur la croissance de la population et une accumulation de métaux plus faible dans les copépodes. L'augmentation des concentrations de métaux dans l’eau expérimentale a reflété la dépuration se produisant chez cette population chargée en métaux et déjà acclimatée à leur exposition.Ces résultats sont les premiers montrant que R. salina est une micro-algue appropriée à une culture de masse productive de P. nana pour son utilisation en tant que proie vivante pour l’aquaculture des larves de poissons marins, et investiguant les paramètres influant sur les capacités de bioaccumulation de P. nana en réponse aux métaux dans les écosystèmes aquatiques contaminés.

Résumé traduit

The cyclopoid copepod Paracyclopina nana plays a key role in the trophic chains of the aquatic environments of Eastern Asia. It has a small adult size (600 μm), a short life cycle, a high fecundity, and can be easily cultured under medium salinity (15 psu) and a wide range of temperatures. Its whole genome has also been recently sequenced, assembled and annotated. All these assets give it a very interesting double potential for current research: as a test organism for risk assessment associated with aquatic pollutants (bioindicator), and as a live prey in mass culture for the feeding of fish larvae in aquaculture.In the framework of this PhD project, we aimed: (i) to test the productive and qualitative potential of P. nana in aquaculture in relation to the nature of the ingested microalgae diet; (ii) to establish the profile of P. nana as an ecotoxicological model through metal contaminant exposure tests.The effects of seven different microalgal diets constituted by Rhodomonas salina (R), Tisochrysis lutea (T), and Pavlova lutheri (P) on P. nana productivity in culture were explored. The R+T and R diets induced the highest population growth and the greatest reproductive investment in ovigerous females. Those same diets also generated the highest total fatty acid content in copepods, and the highest total monosaccharide content has been found in copepods fed R+T+P. Overall results demonstrated that all the diets including R. salina lead to an increasing productivity of P. nana, and particularly when combined with T. lutea in a mixed diet.Another study examined the effects of cadmium (Cd), copper (Cu), and nickel (Ni), on two subpopulations of P. nana. A first experiment conducted on a regular P. nana culture showed a decreasing population growth but an increasing metal bioaccumulation in copepods. Cd was also more accumulated when it was alone than in the mixture with Cu and Ni, confirming the hypothesis of metal competition recently demonstrated in a calanoid copepod. A second experiment performed on a P. nana culture already exposed to a higher Cu concentration for several generations revealed a lesser impact on population growth and a lower metal accumulation in copepods. Increasing metal concentrations in the experimental water reflected the depuration happening in this metal-loaded population already acclimated to metal exposure.Overall results are the first ones showing that R. salina is a suitable microalga for productive mass culture of P. nana for use as live food for marine fish larval aquaculture, and to investigate the parameters influencing the bioaccumulation capacity of P. nana in response to metals in contaminated aquatic ecosystems.