Soumis par assosefa le jeu 23/04/2020 - 22:07
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Résumé

La contamination chimique est aujourd’hui clairement identifiée comme étant une des pressions environnementales majeures pesant sur les communautés biologiques au sein des écosystèmes. Concernant les milieux aquatiques continentaux, quelques études ont tenté de corréler des indicateurs du risque toxique dû à la présence de certains micropolluants avec l’altération de la composition des communautés écologiques des cours d’eau, prédisant notamment des patrons de réponse contrastés entre espèces (Beketov et al 2013, Malaj et al 2014). Dans ce type d’approches, l’évaluation du risque toxique repose sur des sensibilités des espèces définies a priori au laboratoire lors de tests écotoxicologiques sur des espèces modèles choisies comme proxy des communautés naturelles. Un des verrous de l’approche est qu’elle ignore la possibilité de mise en place de processus physiologiques, développementaux, génétiques, évolutifs, à l’échelle individuelle ou de plusieurs générations, qui peuvent aboutir à des modifications de la sensibilité toxicologique ou des traits d’histoire de vie des populations naturelles exposées. L’objectif de la thèse proposée est d’aller interroger la place de la plasticité de la sensibilité des espèces aquatiques dans leur capacité à maintenir des populations face aux gradients de contamination.
Nous avons commencé à documenter cette problématique dans le cas de l’exposition aux éléments traces métalliques chez les macroinvertébrés aquatiques. En recourant à l’approche de biosurveillance active développée chez le crustacé Gammarus fossarum qui permet d’évaluer la contamination biodisponible des hydrosystèmes, nous avons pu révéler l’effet de la contamination métallique des cours d’eau nationaux sur la densité en invertébrés qu’ils abritent, et nous avons montré que les niveaux de contamination impactant les densités dépendent des espèces considérées (Ciliberti et al 2017, Alric et al 2019). Mais il apparaît que ces différences révélées empiriquement ne sont qu’en partie expliquées par les différences de sensibilité connues au laboratoire entre ces familles d’espèces. Par ailleurs, en nous focalisant sur l’espèce modèle de notre laboratoire – le gammare - connue comme étant une espèce sensible à l’exposition métallique, nous avons pu révéler à une échelle locale la possibilité d’acquisition de tolérance dans un cas d’exposition naturelle historique au cadmium (fond géochimique) (Vigneron et al 2015). L’hypothèse d’une adaptation génétique a été écartée au profit d’une plasticité induite par des effets transgénérationnels de l’exposition parentale qui soutiendraient une hérédité non-génétique de la tolérance et la modification de certains traits d’histoire de vie de la descendance (Vigneron et al 2016, 2019).
Dans l’objectif de généraliser ces résultats relatifs à la plasticité de la sensibilité des espèces, trois axes de travail pourront être développés par le doctorant : 1/ une approche expérimentale d’exposition multi-génération au laboratoire à des niveaux chroniques en contaminants métalliques pour asseoir les hypothèses mécanistes soulevées chez Gammarus ; 2/ une approche comparative de la sensibilité aux contaminants et des traits d’histoire de vie entre populations naturelles de Gammarus afin d’évaluer l’importance de ces processus de plasticité dans le maintien des populations le long du gradient de contamination identifié au niveau national; 3/ le développement d’une approche complémentaire de comparaison de traits biologiques entre populations chez d’autres espèces qui seront sélectionnées au regard de leur capacité à se maintenir dans les milieux fortement contaminés.

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