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Étude portant sur l'application d'une approche fonctionnelle sur les coraux noirs présents en eaux peu profondes le long de la côte sud-ouest de Madagascar en utilisant des traits morphologiques et écologiques.

Antipathaires, --- coraux noirs --- Madagascar --- diversité fonctionnelle --- traits fonctionnels --- niche fonctionnelle --- variabilité interspécifique et intraspécifique --- Sciences du vivant > Sciences aquatiques & océanologie

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Exploration and extraction of petroleum reserves in deep-sea marine ecosystems are ongoing activities world-wide and are continuously expanding with the identification of new reservoirs. Whilst a wealth of knowledge is known on the effects of oil spills on fish and other organisms in shallow water environments, there is a dearth of studies on the effects of subsurface oil spills (blowout events like the Deepwater Horizon) on deep-sea ecosystems. With exploration activities in deep-sea ecosystems predicted to increase, there are concerns regarding the accidental release of hydrocarbons into deep-sea ecosystems and the subsequent cascading effects on associated fauna. Sponges are abundant and ecologically valuable, known to be highly efficient filter feeders, contributing significantly to benthic pelagic coupling and providing habitat for a suite of organisms. However, sponges, which are sessile in nature, accumulate contaminants present in their ambient environment, potentially making them vulnerable to oil spills. Surprisingly, the impacts of oil on deep-sea sponges remain unexplored, despite sponges being particularly dominant around oil and gas exploration locations in the Northern Atlantic. Here are presented the findings from a mesocosm study, where the locally abundant deep-sea sponge Geodia barretti was exposed to three ecologically relevant oil concentrations for a duration of 8 days, followed by a recovery period of 30 days. A holistic approach elucidating the effects of oil on G. barretti focused on measuring changes in physiology (respiration rates), cellular stress (lysosomal membrane stability), and the structure of the sponge-associated microbiome using high-throughput sequencing of 16s rRNA gene amplicons.
G. barretti did not demonstrate strong sub-lethal stress effects in response to an acute crude oil exposure. Respiration showed varying patterns of increased and decreased rates with no significant effect from the treatments while lysosomes were significantly impacted by oil, displaying destabilisation of lysosomal membranes. A 30 day recovery period allowed the sponges to recover to control levels. G. barretti’s microbiome was stable at the phylum and class level across all treatments and days of exposure. Some evidence suggest that this high microbial abundance sponge could naturally host microorganisms which play a role in oil degradation / detoxification. Further research should investigate the effects of a long-term oil exposure on G. barretti’s physiology, cellular stress, metabolism and associated microbial community. Of particular interest is the uncovering of the functions of the sponge microbiome in relation to oil contamination. 
Such studies enhance our understanding of the vulnerability and / or resilience of deep-sea sponges to hydrocarbon exposure, providing useful data for managing risks associated with oil and gas exploration in the Northern Atlantic.

sponges --- oil spill --- contamination --- microbiome --- deep-sea --- Sciences du vivant > Sciences de l'environnement & écologie --- Sciences du vivant > Microbiologie

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La lumière étant le facteur clé à la base de la symbiose entre les scléractiniaires et leurs endosymbiontes photosynthétiques, il est intéressant de comprendre comment ce facteur influence les réponses physiologiques en termes de capacités photosynthétiques et de photoprotection. L’objectif de cette étude était d’évaluer les stratégies d’acclimatation à la lumière déployées par le corail S. pistillata et de mettre en évidence l’existence de voies alternatives de transport d’électrons. Pour répondre à nos questions, nous avons dans un premier temps comparé la morphologie et les densités en polypes de colonies de S. pistillata à 10 (=S) et 45 m (=D) de profondeur afin de dégager les différentes stratégies d’adaptation mises en place par l’hôte. Nous avons ensuite analysé les différences au niveau de la densité en Symbiodiniaceae, des concentrations pigmentaires (HPLC) et de la composition génétique de leur communauté de Symbiodiniaceae par des techniques de séquençage à haut débit. Ces dernières analyses nous ont permis, respectivement, de constater que la densité en Symbiodiniaceae doublait entre 10 et 45 m (815 638 ± 221 064 cell cm-2 (S) et 419 749 ± 82 481 cell cm-2 (D)), que le contenu pigmentaire augmentait globalement chez les Symbiodiniaceae de coraux Deep (chltotal : 4,39 ± 1,57 pg cell-1 (S) et 7,23 ± 0,87 pg cell-1 (D)) et que les Symbiodiniaceae hébergées aux deux profondeurs appartenaient à des clades différents (clade A1 (S) ; clade C72 (D)). Des mesures de dégagement d’O2 et d’émissions de fluorescence de la chlorophylle-a ont ensuite permis de comparer les activités photosynthétiques et l’importance des mécanismes de dissipation d’énergie sous forme de chaleur (NPQ : 1,34 ± 0,26 (S) et 0,54 ± 0,25 (D)). Grâce à ces mêmes techniques nous avons également pu mettre en évidence les différences au niveau des voies alternatives de transports d’électrons (AEF ; CEF et réaction de Mehler), avec un flux cyclique d’électrons pratiquement 5x plus élevé chez les coraux de faible profondeur (25 ± 10 e- s-1 (S) et de 6 ± 2 e- s-1 (D)). Nous avons donc remarqué que S. pistillata s’acclimatait à la lumière en grande partie grâce à sa morphologie et aux variations des concentrations pigmentaires de ses symbiontes. L’acclimatation aux fortes intensités lumineuses est, elle, permise par des capacités accrues de « Non-Photochemical Quenching » et la présence d’AEF plus importantes qu’en profondeur. 
La composition génétique en Symbiodiniaceae change avec la profondeur (shift de clades) mais le fait que les symbiontes présents en profondeur présentent également des réponses typiques de colonies de faible profondeur (légère augmentation du NPQ, du CEF et de la réaction de Mehler), suggère que les mécanismes de photoacclimatation chez les Symbiodiniaceae ne dépendent pas uniquement du génotype.

Stylophora pistillata --- photoacclimatation --- profondeur --- morphologie --- physiologie --- Sciences du vivant > Biochimie, biophysique & biologie moléculaire --- Sciences du vivant > Sciences aquatiques & océanologie

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La bioluminescence, c’est-à-dire, l’émission et la production de lumière par les organismes vivants, est un phénomène très répandu dans le milieu marin. Ce processus, présent dans de nombreux phyla, est associé à une grande diversité de fonctions biologiques et d’un point de vue moléculaire, différents systèmes photogènes (enzymes luciférases et substrats luciférines) sont utilisés par les organismes lumineux. Concernant les enzymes, diverses luciférases sont apparues de manière convergente dans l’évolution et celles-ci sont souvent spécifiques au taxon considéré. Pourtant, l’ophiure Amphiura filiformis utilise une luciférase homologue avec la luciférase d’un cnidaire (Renilla reniformis), une situation étonnante étant donné l’éloignement phylogénétique des deux organismes. Le premier objectif de ce travail visait à mieux comprendre l’évolution des gènes de luciférases au sein de ces deux lignées. Ces questions ont été examinées par des recherches in silico, comprenant notamment la construction d’arbres phylogénétiques basés sur la recherche de séquences homologues dans l’ensemble du vivant et l’étude de la structure des gènes de luciférase. Les résultats de ces recherches suggèrent que la présence de l’enzyme luciférase chez A. filiformis et chez R. reniformis serait le résultat d’un ou plusieurs évènement(s) de transferts horizontaux de gènes à partir des bactéries. La fonction ancestrale associée aux “gènes bactériens” (haloalkane déhalogénase) aurait été conservée chez certains taxa mais chez les cnidaires et les échinodermes, on suspecte une cooptation -apparue de manière parallèle dans les deux lignées- de gènes ancestraux en gènes codant pour une enzyme luciférase ou une enzyme bifonctionnelle (haloalkane déhalogénase-luciférase). Le second objectif du travail consistait à caractériser l’expression de l’enzyme luciférase au sein des tissus de l’ophiure afin de compléter les données existantes et de mieux comprendre les aspects cellulaires de la bioluminescence de l’espèce. L’expression de la luciférase a été investiguée par des immunodétections réalisées à l’aide de différents anticorps dirigés contre la luciférase de R. reniformis. Ces expériences ont montré l’expression de l’enzyme au niveau des piquants de l’ophiure correspondant au siège d’émission de la lumière chez cette espèce, et deux patrons d’expression ont été révélés : un marquage localisé à la base des piquants ainsi qu’un marquage longiforme s’étendant tout au long du piquant. D’autres sites d’expression potentiels ont été localisés au niveau de l’épiderme du bras et des podia. Les résultats reflètent une évolution complexe des gènes de luciférase à travers l’arbre de la vie et encouragent des études complémentaires sur la compréhension de la dynamique cellulaire de la bioluminescence chez cette ophiure.

Bioluminescence , évolution , luciférase , enzyme --- Sciences du vivant > Zoologie