BIOECOLOGIE ANIMALE

Cours du 13/09/2004

De nos jours, il n’existe plus de milieux naturels qui soit dépourvu de traces d’activités humaines.

Ceci est valable aussi bien pour les milieux agricole, les forêts (gestion sylvicole), les océans (la frange littorale est très exploitée, et cette influence est plus ou moins marqué en fonction de l’éloignement, de la profondeur… à noter que beaucoup de ville sont proche du littoral (10 à 100km) ou sur les estuaires (St Nazaire…).

Sont aussi concernés, les montagnes.

                                   Les pôles (influence indirecte de l’homme).  

L’Europe est un continent très anthropisé : ville + agriculture. On y trouve plus de milieux anthropisé que de milieux naturels.

On assiste aujourd’hui à un réchauffement climatique et à un amincissement de la couche d’ozone. Le littoral pour sa part constitue les zones les plus poissonneuses, il fait l’objet d’une pêche intensive (surpêche ou overfishing) et demeure de ce fait l’un des milieux les plus exploité en tout endroit de la planète. Le dépeuplement progressif des ressources naturelles a amené les hommes à rechercher d’autres sources d’approvisionnements. Ainsi est née l’aquaculture. Fjord, parterre d’huîtres…  

Quelques caractéristiques biologiques sont nécessaires à la compréhension de la biologie de quelques groupes d’organismes.

Groupes d’invertébrés :

- Classe des Polyplacophores

                    Monoplacophores

                     Aplacophores

Classe des Gastéropodes

                  Bivalve

                  Céphalopode

                  Scaphopode  (tentacules d’1 à 2cm).

Polyplacophores (coquille dorsale de 8 plaques) :

-         en général, ce sont des espèces de taille inférieure à 2cm.

-         Espèce intertidale à sublittoral 

-         Pieds musculeux, vivant sur des substrats durs.

-         Possède une radula (racles le substrat sous la face ventrale).

Par exemple, le Chiton (Ischnochiton ruber) bénéficie de la présence de Lithothamnion sp (algue rouge coraline, encroutante). Son « maërl », le thalle, se casse et se dépose sur le fond (vivant).

Les Gastéropodes :

Lithorine (bigorneau), possède siphon + radula, 2 tentacules.

Buccin sp (ponte) se nourrit sur substrat meuble ou dur.

                                  Il y a torsion anatomique.     

                                           Mise en spire de la coquille.

Chapeaux chinois : Nudibranches (pontes) : pas de coquille, des branchies.

Gastéropode nageant : 2 nageoires (prolongement du manteau). Le mucus leur est indispensable pour le déplacement. Composé de protéine et de polysaccharides (peu connus, peu étudiés) = MPS hydraté (MucoPolySacharides).

Propriété : versatile importante. La viscosité dépend de la concentration en protéines. Son degré d’acidité est variable. Présence de ponts disulfures. (S-S)

Ce système constitue une perte énergétique mais de quel ordre ? Prix ?

Voir poly P3

Buccinum = entre 1/3 et ¼ de l’énergie assimilée est utilisée  dans la production de ce mucus. Ce qui constitue une perte énorme en plus de l’énergie impartie aux mouvements des cils. Il y a en fait suivi des pistes conspécifique. et ce toujours dan le même sens que l’individu passé précédemment. (Infos directionnelles associés ?

Expérience : capacité d’extraire une info directionnelle :

1 : droite ou gauche.

2/  Si changement de probabilité. : Capacité d’extraire l’info. Vérifié OK. 

- Avantage reproductif : mène à un congénère (avantage économique ?).

- Une piste récente renseigne sur l’absence de prédateur comme les étoiles de mer. 

Les sécrétion se font en chevrons successifs = fléchés ?, infos directionnelle ?

- Recyclage du mucus ? = Tapis de mucus comestible par le suivant ?

Voir polycopier P4.

Le tapis de mucus constitue un piège à particules (dont des particules organiques). Celui-ci est donc plus riche en énergie que le mucus sécrété (le pourcentage d’utilisation énergétique récupéré est inconnu). Dans nos régions les particules cestonique organiques sont très riche et les gastéropodes on peu de temps pour enrichir le mucus.

L’énergie utilisée en mucus n’est pas perdue.

Influence des milieux anthropisé (poly p6).

La concentration en métaux associés aux industries peut elle influencer la sécrétion de mucus des pieds de gastéropodes ?

Si l’on ajoute Zn, Cu… il y a une différence significative par rapport à l’individu témoin. La présence de métaux influence donc la sécrétion de mucus : il y a une diminution de la production en présence de métaux.

Ceci entraîne une baisse de la possibilité de locomotion, une baisse du nombre de pistes, une augmentation de l’exposition aux prédateurs, une baisse de reproduction. Tous les aspects biologiques de base sont affectés par ces métaux. Les métaux même à de très faible concentration on une influence négative sur la sécrétion de polysaccharide. Des concentrations très faibles suffisent à réduire au minimum cette sécrétion.

10 mg. L^-1  (Inférieure à la norme environnementale préconisée en 1998).

Organisme sentinelle      Sont des témoins du

Espèce indicatrice           niveau de toxicité des eaux en métaux.

Poly P5 littorines.

Mucus de déplacement : visqueux, persistant (peu soluble). 

Mucus d’immobilité m : beaucoup de protéines donc très visqueux.

L’espèce module donc la viscosité en fonction du contexte.

Reproduction :

Dioïque (sexes séparés). 

Hermaphrodite

Successifs : les mâles évoluent en femelle (majorité des espèces) = protandre.

                   Ou les femelle donnent des mâles = protogynie.

Ou bien, chez certaines espèces, les sexes sont simultanés.

Il est plus coûteux de fabriquer des gamètes femelles.

Jeune : croissance + reproduction = fabrication de spermatozoïdes.

Adules : « refuge de prédation », suivant la taille, il y a baisse de la mortalité, donc la taille est maximale. = production d’ovocytes.

Dynamique des  populations : certaines études de base sont fondamentales :

Quelle est la fécondité en fonction de la taille ?

Quelle est la proportion de femelle ?

Nécessité de prédire l’ajout, le recrutement de populations.

Classiquement, il y a plus de mâle que de femelle (puisqu’elles sont plus vieilles, elles sont donc plus importantes).

Stranbus sp = Antilles, Amérique centrale                                    Sont des espèces

Haliotis sp  = ormeau = Amérique du S + côte ouest des USA     très recherchées 

Certains gastéropodes intéressent beaucoup l’industrie pharmaceutique  pour leurs substances bio-actives.

Gastéropodes nudibranches = évolution relativement récente.

Prosobranche Archéogastéropodes = les plus anciens. Exemple : Megathura crenulata. 

Opisthobranche.

Pulmonates

: Megathura crenulata produit une substance anti-cancérigène qui est utilisé dans le traitement des cancers de la vessie : la KLH (Keyhole Linpet Hemocyanin).

Cette substance est impossible à synthétiser. Pourtant, un nouveau marché c’est créé (biocine Allemagne).

Les pigments respiratoires des gastéropodes ont des propriétés bioactives diverses. Ainsi, on saigne les animaux pour récupérer l’hémolymphe. (Le pied ventral contient un sinus hemolymphatique volumineux en contact avec les principaux vaisseaux).

Ainsi, on a cherché à élever en circuit fermé les Megathura pour s’affranchir des opérations coûteuse (récupérations, saignées, transports…) et… préserver les populations de l’espèce au passage. Pour cela, il est nécessaire à la base de connaître : sa reproduction, son alimentation, de maîtriser les pathologies.

Reproduction :

Il faut connaître la maturité des gamètes (ovogenèse).  

Ci-dessus, 2 variantes sont montrées : Modèle acinale (= acinus)

                                                             Tubule (Acinale étirée).

Il existe au totale 3 modèles différents : - Folliculaire

                                                                - Acinale

                                                                - Tubulaire

Quand peut on les faire pondre ?

3 méthodes de suivi de la gamétogenèse on été adopté :

1/ RGS : Rapport gonado somatique :

 Poids sec Gonade = RGS

 Poids sec Totale

Faire schéma courbe de RGS

Il y a + ou – de vitellogenès = ajout. (% d’animaux, ovocyte viable ou non ?)

C’est un principe peu onéreux qui consiste à une dessiccation en étuve pendant 12 à 24 heures.

2/ Frottis de gonade : découpe puis vision au microscope. On obtient le résultat en quelques minutes mais celui-ci est difficilement interprétable car les débris cellulaires sont nombreux suite à la découpe.

3/ Histologie quantitative ou sérologique :

Découpe de tissus en tranche très fine (5 microns), puis placé par la suite dans un bloc de résine. Ce qui permet la quantification des cellules gonadotrophique. On effectue le comptage à l’aide d’une grille (9x9 = 81) en ne comptant que ce qui ce trouve immédiatement sous chaques points.

3 / Gamétogenèse plus avancée (seul le noyau apparaît en blanc, peu de cytoplasme, les filaments chromosomiques sont visibles).

4/ Ovocyte mature mais non expulsé (s’il ne sont pas libéré, il seront phagocytés. Il s’agit d’une production centripète. Si il y a expulsion, on revient au stade 1/ et il reste seulement quelques détritus. 

A suivre...

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