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N3AF-2016 (10) - Note de synthèse : Tératogenèse induite par les diatomées : un modèle d’interaction proie-prédateur transgénérationelle par Serge Poulet

04/11/2016

Notes Académiques de l'Académie d'agriculture de France / Academic Notes from the French Academy of Agriculture

Citation : Poulet S. 2016. Tératogenèse induite par les diatomées : un modèle d’interaction proie-prédateur transgénérationelle. Notes Académiques de l'Académie d'agriculture de France / Academic Notes from the French Academy of Agriculture, 10, 1-11.

Edité par Hervé This, professeur AgroParisTech, membre de l'Académie d'agriculture de France

Rapporteurs :

  • Chris Bowler, directeur de recherche de classe exceptionnelle au CNRS, Institut de Biologie de l'Ecole Normale Supérieure (IBENS, Paris)
  • Marie-Thérèse Esquerré-Tugayé, professeur émérite à l'Université Toulouse III-Paul Sabatier, membre de l'Académie d'agriculture de France

Résumé : Un mode de défense chimique original existe chez les diatomées. Il est fondé sur la production de petites chaînes d’acides gras, à partir des acides arachidonique et eicosapentaénoïque comme précurseurs, comprenant une série d’aldéhydes polyinsaturés toxiques de 7 à 12 atomes de carbone, dont la production est provoquée instantanément par une cascade enzymatique, dès la rupture des frustules par les mandibules des copépodes. Durant le transit intestinal, ces aldéhydes s’accumulent dans les ovaires et induisent une série d’anomalies cellulaires, observées au cours de l’ovogenèse, de l’embryogenèse et de la morphogenèse larvaire. Elles provoquent la stérilisation des femelles et la mort des juvéniles, selon une relation dose-réponse. La toxicité des aldéhydes impliqués dans ce type de défense chimique n’affecte pas la survie des femelles, ni celle des mâles. Ce mécanisme de défense opère à retardement et constitue un modèle d’interaction proie-prédateur transgénérationelle.

Abstract: Polyunsaturated aldehydes produced by diatoms species are ingested by female copepods and tend to accumulate in their gonads. These small molecules induce several lethal teratogenic effects on copepods in
comparison to aldehydes free diatom in control diets. Cell anomalies are observed in gonads, embryos and larvae. They induce several lethal effects, including the decline of spawning rates and sterilization of females in few days. Embryogenesis is deeply disturbed as well as morphogenesis in larvae. Consequently, hatching rates decline, or mortality of larvae increases. These responses are dose-dependent and reversible. They illustrate an interesting predator-prey model among planktonic organisms. They also show that diatom species have evolved a very sophisticated chemical defense mechanism against copepods, one of their major predators.

Contact : Serge Poulet (sergepoulet2@orange.fr)

Serge Poulet, directeur de recherche émérite au CNRS (Station Biologique de Roscoff ; CNRS/Université Pierre et Marie Curie Paris), est un expert en biologie marine et écologie planctonique. Ses domaines d’expertise couvrent en particulier : l’étude de la diversité, de la composition chimique et du rôle du seston (ensemble des particules d'origine organique ou inorganique en suspension dans l'eau) dans les régimes alimentaires des copépodes (zooplancton), la nutrition et la reproduction des copépodes, l’exploration des interactions chimiques diatomées-copépodes calanoïdes et la mortalité estivale chez l’huître Crassostrea gigas (son équipe a été à l’origine de la découverte de la bactérie tueuse d’huître, Vibrio splendidus, une proche parente du germe du choléra ; https://www.academie-agriculture.fr/membres/1506). Il est membre du Bureau Editorial (Editeur associé) de la revue Marine Biology et membre correspondant de l'Académie d'agriculture de France.

Serge Poulet, Emeritus CNRS Research Director (Roscoff Biological Station; CNRS / University Pierre & Marie Curie - Paris), is an expert in marine biology and ecology of plankton. His areas of expertise include in particular: the study of the diversity of the chemical composition and the role of seston (all particles of organic or inorganic origin suspended in water) in the diets of copepods (zooplankton), the nutrition and reproduction of copepods, the characterization of the chemical interactions between diatoms and calanoid copepods and of the summer mortality in the oyster Crassostrea gigas (his team was responsible for the discovery of the oyster killer bacteria, Vibrio splendidus, a close relative of cholera bacteria; https://www.academie-agriculture.fr/membres/1506). He is on the Editorial Board of the journal Marine Biology and corresponding member of the Academy of Agriculture of France.