Ecophysiologie des organismes aquatiques HLBE508 Groupe

EcophysiologiedesorganismesaquatiquesHLBE508
Groupe:FloreMoussy 
AlexandreLaverré
FloraGouzerh
Résumé:L'osmorégulationdesjeunesmérousdansuneeauàfaiblesalinité
Nous nous sommes intéressés à l'article écrit par Garcia et Chapman sur l'osmorégulation            
desjeunesmérous(Epinephelusitajara )eneauàfaiblesalinité.
L'objectif de cette étude est d'évaluer la capacité d'osmorégulation de ces poissons pour            
envisager une possible aquaculture, qui est un domaine en pleine expansion et qui cherche de              
nouveaux candidats pour la domestication. Des études préliminaires ont permis de montrer que le             
mérou est une espèce pouvant facilement s'acclimater à la captivité et à différents milieux de              
salinité. Cette caractéristique est importante car elle permettrait un élevage plus rentable et dans de              
meilleures conditions. De plus cette espèce de mérou est en voie de disparition à cause de la                
surpêche ; l'aquaculture pourrait alors être une réponse pour protéger et restaurer les populations             
sauvages. Ainsi il devient nécessaire de mieux connaître la physiologie de cette espèce marine pour              
déterminersisonélevageestpossibleetdansquellesconditionsenvironnementales.
Pour réaliser cette étude les poissons ont été séparés en deux groupes préalablement            
stabilisés dans un milieu contrôlé (salinité et température). Le premier groupe a été transféré             
directement dans de l'eau douce, tandis que le deuxième a été placé graduellement dans une eau de                
moins en moins salée jusqu’à correspondre à une eau douce. Des mesures de poids ont été               
effectuées pour évaluer l'impact de ces changements de milieux osmotiques, ainsi que des            
prélèvements sanguins pour l'osmolarité totale et la composition en électrolytes durant         
l'acclimatation.
Les résultats de ces expériences montrent que les jeunes mérous ont une très grande capacité              
d’osmorégulation. En effet malgré des fortes variations de poids et d’osmolarité sanguine, tous les            
poissons ont survécu au transfert. De plus, ils ont pu être maintenu dans une eau à faible salinité                 
pendantplusieursjoursaprèsacclimatation.
Grâce à des dissections le rôle des branchies et des reins a pus être mis en évidence dans ces                  
processus d’osmorégulation. En effet de nombreuses cellules de chlorure ont été trouvées sur les             
régions superficielles de l'épithélium des branchies filamenteuses. Cellesci servent probablement à         
contrôler le taux d'électrolytes de l’organisme pour correspondre à l’osmolarité du milieu. De plus             
les nombreux néphrons des reins de mérous peuvent produire de grande quantité d'urine et retenir              
lesélectrolytes.
Toutes ces observations ont permis de conclure sur le fait que les jeunes mérous ont une               
capacité d’osmorégulation importante dans l’eau douce et par conséquent cette espèce pourrait être            
considérée comme eurhyaline. Une telle capacité ouvre la possibilité à ce groupe de poissons d’être              
exploitésavecsuccèsdansdel'eausaumâtreoumêmeeneaudouce.

L’impact du courant sur les performances de nage, la fréquence de ventillation, et le
comportement alimentaire des jeunes hippocampes (Hippocampus erectus)
Résumé de l’étude :
L’hippocampe est un ostéichtyen (poisson osseux) atypique qui connaît un fort déclin de ses
populations dans plusieurs régions du monde. Il est donc fondamental d’étudier leur comportement
et leur survie selon des variations de paramètres environnementaux (température, courant, intensité
lumineuse, type de proie...). Le courant de l’eau est un des facteurs les plus importants qui affecte le
comportement, la croissance et la distribution de la population. Dans cette étude il va s’agir
d’étudier la performance de natation, le taux de ventilation et le comportement alimentaire de
jeunes hippocampes Hippocampu erectu exposés à différents courants d’eau.
De bonnes capacités natatoires représentent un avantage pour la dispersion, l’obtention de
nourriture et l’évitement des prédateurs. Or, les hippocampes sont de mauvais nageurs en
comparaison aux autres poissons de récifs coralliens. Cela s’explique par leur morphologie et leur
posture de nage singulières. Pour compenser ces faibles aptitudes de nage l’hippocampe utilise sa
queue préhensile pour se fixer au substrat, lui permettant un déplacement par reptation et limitant la
prédation.
Les mesures de l’activité ventilatoire et de la fréquence d'alimentation sont également des facteurs
très indicatifs de l’effet du courant sur H. erectu. Une forte activité ventilatoire (flux d’eau sur les
branchies) est considérée comme un signe de stress, de mauvaise santé ou de consommation
d’énergie élevée chez les poissons. L’alimentation quand à elle est le premier facteur qui affecte le
développement et la survie des larves de poisson.
Pour ce qui est des comportements natatoires, il a été observé qu’entre 25% et 34% de l’ensemble
des hippocampes restaient accrochés au substrat (maille de nylon) et le reste nageait lorsqu’il n’y
avait pas de courant. Les hippocampes les plus âgés présentent de meilleures aptitudes de nage que
les plus jeunes. Pour ce qui est de la fréquence de ventilation, elle s'est montrée plus forte pour les
hippocampes nageurs que pour les hippocampes accrochés. De plus, les hippocampes les plus âgés
ont une activité ventilatoire plus faible que les nouveaux nés. Concernant le comportement
alimentaire, il a été observé pour tous les individus une corrélation négative entre la fréquence
d’alimentation et la vitesse du courant d’eau. Lorsque le courant est fort les hippocampes âgés de
trois jours ne peuvent pas se nourrir, leur croissance est plus faible que pour les autres vitesses de
courant et au terme de l’expérience le taux de mortalité est total.
Enfin, cette étude donne des indications pour une meilleure compréhension des conditions de vie et
de la dispersion des jeunes hippocampes dans la nature. Cependant une étude dans le milieu
sauvage des hippocampes serait nécessaire pour vérifier ces résultats en conditions naturelles.

Groupe 8: Dendievel Gengis, Fayolle Stolïan, Moerman Kevin
Résumé de l’article
“Spécialisation des yeux chez le poisson Archer”
(Toxotes chatareus)
L’étude porte sur les adaptations des yeux du poisson Archer et particulièrement sur la
composition et la répartition des cônes (simple et double) ainsi que des bâtonnets sur la rétine. Le
but étant de comprendre les mécanismes offrant au poisson archer une telle précision de tir sur
des cibles camouflées et de tenir compte de la réfraction de lumière entre air et eau.
Pour cela, les chercheurs ont utilisé 10 poissons capturés en habitat naturel qu’ils ont
habitué au noir et disséqués. Puis ils ont analysé l’absorbance des différents cônes et bâtonnets
(du segment externe) selon les régions de l’oeil. Pour cela ils ont utilisé un micro-
spéctrophotomètre. Ils ont mesuré le spectre lumineux de l'environnement naturel de ces
poissons, tel que des mangroves. Ils ont ensuite mesuré la transmission spectrale de l’oculaire et
estimé la sensitivité des photo-récepteurs.
Enfin, ils ont échantillonné des zones aléatoirement dans la rétine pour en produire une
topographie des photo-récepteurs et ganglions cellulaires.
Les résultats montrent de nombreuses variations de densité et d’absorbance entre les
types de photo-récepteurs permettant la mise en évidence de trois régions sur la rétine : dorsale,
ventro-nasale et ventro-temporale.
Ainsi,la rétine comprend trois régions aux fonctions spécifiques dont la composition et
l’absorbance des photo-récepteurs varient.
On distingue la zone dorsale, adaptée aux faibles luminosités des profondeurs, la région
ventro-nasale, adaptée au spectre lumineux de l'environnement et la région ventro-temporale qui
pourrait lui conférer une vision trichrome colorée ce qui lui permettrait de détecter des proies
potentielles sur le feuillage de l'arrière plan. Ces caractères sont idéalement adaptés pour leur
environnement et la luminosité présente. Enfin la forte concentration au niveau de la “fovea” (tout
comme chez l’homme) indiquerait une bonne appréhension de l’espace.
Malgré le fait que la plupart des espèces à multiple pigments visuels aient été testées
positivement pour la vision colorée, il n’est toujours pas certain que ce soit le cas chez le poisson
archer.
La conclusion de l’étude est que le poisson Archer possède une variabilité intrarétinienne des
photo-récepteurs qui jouerait un rôle dans la sensibilité lumineuse et la capacité à détecter leurs
cibles. Cette variabilité est d’ailleurs retrouvée chez la plupart des vertebrés.

Facteurinfluençantlesvariationsd’oxygènecontenudanslesnidsdetortuesmarines
vertespendantl’incubationdesoeufsavecunecomparaisonentredeux
environnementsdeponte
ChengIJiunn⁎,LinChiahua,TsengChengTsung
InstituteofMarineBiology,NationalTaiwanOceanUniversity,Keelung,Taiwan20224,Taiwan,ROC
Entre le 8 juillet et le 18 septembre 2010, une étude a été réalisée par un groupe de                 
biologistes marins sur l’île de Lanyu dans l’océan Pacifique, à 76 kilomètres des côtes de              
Taïwan. Cette étude portait sur les facteurs influençant les variations d’oxygène contenu dans            
desnidsdetortuesvertesdurantlapérioded’incubationdesoeufs.
De nombreux facteurs biotiques (taille des pontes totales et viables, position des oeufs et             
durée d’incubation…) et abiotiques (température, climat et pression partielle en oxygène dans           
le nid...) déterminent le métabolisme et le développement embryonnaire des tortues marines.           
Par exemple, lorsque la température et l’humidité augmente dans le nid, le métabolisme            
embryonnaire augmente également entraînant une diminution du taux d’oxygène. Si         
l’oxygène vient à manquer, cela impact le développement embryonnaire en causant          
notammentdesproblèmescardiaquescommel’hypertrophie.
Les oeufs de quatorze nids ont servi à l’étude, tous ont été relocalisés sur la même plage                
(Donchin Beach) pour être placés dans les mêmes conditions. Ils ont été mis dans des nids               
artificiels imitant les nids naturels (forme, profondeur…). Au cours de ces transferts, les            
oeufs ont été comptés, mesurés et pesés. Afin de déterminer la viabilité des portées, le              
contenu des nids postéclosion (restes de coquille: individu viable, oeuf non éclos: mort            
prématurée de l’embryon) a été observé. En fonction des caractéristiques des oeufs non éclos,             
le stade correspondant à l’arrêt du développement de l’embryon a été déterminé. Les facteurs             
influencant le développement embryonnaire (oxygène, température, granulométrie…) ont été        
mesurésàl’aidedesondesplacéesdanslesnids.
Suite à la période d’étude, les résultats montrent que la quantité d’oxygène dans le nid              
diminue au cours de l’incubation et que la majorité de cet oxygène est contenue au niveau de                
la strate supérieure. Pour ce qui est de la température, elle est maximale au stade              
intermédiaire de l’incubation. La taille de la couvée a aussi une influence sur le taux              
d’oxygène présent dans le nid, plus les oeufs sont gros et nombreux et moins il y a d’oxygène                 
disponible. Le sable grossier présent sur l’ile de Lanyu, de par sa porosité, a favorisé lors de                
cetteexpériencedeséchangesgazeuxoptimumauseindunid.
A partir des résultats obtenus les chercheurs ont déterminé que le métabolisme embryonnaire            
était le plus actif au cours du stade intermédiaire du développement. En effet, le taux              
d’oxygène diminue car il est utilisé en grande quantité par les embryons et la température              
augmentecarunmétabolismeactifentraineunfortdégagementdechaleur.
NIGONMorganeHAFSIASarahLABORDEClémence

Groupe 6 : KULIKOWSKI Maximilien, LE CARRER Johan, TEYSSIER Mathilde
Biochemical and behavioral responses of the Amazonian fish Colossoma macropomum
to crude oil: The effect of oil layer on water surface
Au centre de l'Amazonie, le gisement d'Urucu est le plus gros gisement de pétrole du Brésil.
Le pétrole brut est transporté le long du fleuve Solimões (partie de l'Amazone) sur 400 km pour être
raffiné à Manaus. Cet article a pour but d’étudier les effets de l’exposition des poissons juvéniles au
pétrole brut d’un point de vue biochimique, physiologique et comportemental. C’est pourquoi cette
étude utilisera un poisson endémique du bassin Amazonien, Colossoma macropomum (Tambaqui). Le
pétrole perdu lors de l’extraction et du transport se retrouve directement dans le fleuve et ainsi nous
retrouvons en surface une couche résiduelle (fraction insoluble) et un relargage de composés
chimiques (fraction soluble) dans l’eau. Ce phénomène va présenter plusieurs problèmes. Tout d’abord
d’un point de vue physique, la couche de pétrole peut gêner les poissons utilisant l’interface eau-air
pour respirer et manger (fruits, insectes). Ensuite de façon chimique, car les composés issus du pétrole
sont en grande partie des HAP (Hydrocarbure Aromatique Polycyclique) qui sont toxiques pour les
organismes.
Pour étudier ces problèmes, nous avons deux conditions, l’une avec du pétrole soluble (WSP =
Water Soluble Petrol) et l’autre avec du pétrole insoluble (WIP = Water Insoluble Petrol) pour analyser
l’impact chimique. Et deux autres conditions avec une huile minérale non toxique soluble (WSM =
Water Soluble Mineral oil) et une insoluble (WIM = Water Insoluble Mineral oil) pour analyser
l’aspect des potentiels problèmes liés à la formation d’une couche d’huile à la surface de l'eau.
Plusieurs paramètres vont être étudiés sur le Tambaqui dans les différentes conditions tels que :
l’actvité enzymatique (phosphatase alcaline AP et acetylcholinesterase AChe), l’observation du
comportement (réaction d'alerte face à un prédateur), de la nage et des branchies. On mesure les effets
d'une exposition sublétale et d'une exposition à forte concentration pour chacun des paramètres.
Les expériences ont pu montrer que la concentration en HAP diminue puis reste stable pour
WSP et reste élevée et constante pour WIP tout le temps de l'exposition. La couche d'huile à la surface
de l'eau empêche donc une volatilisation des HAP. On a aussi un arrêt total de la réaction d'alerte face
à un potentiel prédateur pour WIP et WIM. Il y a sans doute 2 raisons à cette perte de réaction: un
dommage neuronal et une occlusion de l'organe olfactif à cause de la nappe de pétrole. Pour WIM, on
suppose que c'est dû à l'effet physique de l'huile. On a mesuré une diminution de la vitesse de nage
critique pour WIP et WIM. Une diminution de la vitesse de nage critique peut se traduire par une
diminution de consommation d'O2 par les branchies ou alors une diminution de la capacité de
transport de l'O2 par les cellules sanguines. Concernant l'activité enzymatique pour WIP, celle de l'AP
augmente et celle de l'AChe diminue. Une augmentation de l'activité de l'AP est signe d'une atteinte au
niveau du foie, avec dommage ou destruction des hématocytes, ce qui peut diminuer la nage comme
vu précédemment. L'histopathologie des branchies révèle des altérations épithéliales pour WIM, WSP
et surtout WIP. Ces observations indiquent qu'il y a une augmentation de la barrière de diffusion au
niveau des branchies afin de diminuer le contact tissus-polluants, mais à terme cela altère leur
fonctionnement. On a alors une diminution des capacités respiratoires avec une baisse de la
consommation d'O2 et ainsi une diminution de la nage.
Pour l'exposition à forte concentration, la nage spontannée diminue lorsque l'activité
enzymatique de l'AChe diminue pour WIP. Au 4ème jour on a 56% d'inhibition d'AChe ainsi qu'une
mortalité de 65%. Ainsi il y a un défaut du système cholinergique, les muscles ne sont alors pas
stimulés correctement, ce qui cause problème pour la ventilation, d'où une diminution de la nage et à
terme une mortalité importante. De plus, il n'y a plus de réaction d'alerte.
Cette étude a donc montré que la dispersion du pétrole dans le fleuve a un impact majeur sur le
comportement et la physiologie du Tambaqui. Les résultats ont confirmé que la partie soluble (HAP)
est toxique pour le poisson, comme on le retrouve dans la littérature scientifique. Mais c'est la
première étude qui montre l'effet physique néfaste d'une couche d'huile à la surface de l'eau. Le
Tambaqui, comme beaucoup d'espèces de poissons amazoniens, ont développé la capacité de respirer à
l'interface eau/air. Ceci est une adaptation à un environnement hypoxique. Ainsi, ces espèces sont
particulièrement touchées par le trafic pétrolier occasionnant des nappes de pétrole dans leur aire
d'habitat.