Projet ANR-14-CE02-0007 – HAPAR : Le paradoxe de la spécialisation chez un parasite de microalgues responsables de marées rouges
Programme : Comprendre et prévoir les évolutions de l'environnement (DS0101) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Madame Laure GUILLOU (Station Biologique de Roscoff)
Partenaires : Divers public; Laboratoire public; Laboratoire public; Laboratoire public
Montant : 526681.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : Les efflorescences algales toxiques sont provoquées par la croissance rapide et l’accumulation de microalgues opportunistes. Elles appartiennent bien souvent au groupe des dinoflagellés. Ces phénomènes sont en constante augmentation aussi bien en fréquence qu’en intensité, et l’eutrophisation des écosystèmes côtiers semblent en être la cause principale. Si de nombreux travaux ont porté sur l’importance des facteurs environnementaux dans le développement de ces microalgues, très peu de choses sont connues sur la résilience des écosystèmes contaminés et le rôle des contrôles biotiques dans la régulation de ces efflorescences.
Le parasitisme est un mode trophique très fréquents dans la nature et une pression de sélection importante aussi bien pour l’hôte que pour son parasite. Comprendre les mécanismes qui génèrent, maintiennent et contraignent ce type d’association est primordial dans la plupart des problématiques en écologie, en particulier l’émergence de maladies infectieuses et les invasions biologiques. Ainsi, la recrudescence des efflorescences algales toxiques pourraient illustrer une possible déconnexion géographique et/ou temporaire entre ces microalgues et leurs pathogènes naturels, une hypothèse qui s’appuie en partie sur des théories issues de l’étude de plantes ou d’animaux invasifs.
Les microalgues marines ont de nombreux pathogènes, en particulier des parasites eucaryotes qui sont extrêmement virulents. Les Syndiniales (également connus sous le nom de nouvelle lignées alvéolées marines ou MALV) constituent un des groupes les plus diversifiés et les plus ubiquistes en milieu marin. Il s’agit de parasitoïdes qui tuent obligatoirement leur hôte pour accomplir leur cycle de vie. De part leur virulence et leur progénie, ces parasites sont rapidement capables de réguler les efflorescences de dinoflagellés. Ce type de parasites n’est pas le seul connu chez les eucaryotes. Récemment, de nouvelles espèces appartenant au règne des champignons ou des Perkinsozoa ont été formellement décrites. Par contre, les Syndiniales sont à ce jour le seul groupe de parasites à être spécialistes. En culture, leur spectre d’hôte est généralement réduit à 1 ou 2 espèces hôtes. En milieu naturel, ces parasites sont également hautement spécialisés, et parasitent la même espèce hôte années après années. Cette particularité implique une adaptation marquée du parasite aux traits d’histoire de vie et à l’écologie de son hôte.
En comparaison avec les modèles terrestres, nous sommes bien loin de comprendre ces infections parasitaires chez les microalgues marines. Les écosystèmes marins côtiers sont par nature très fluctuants. Tout d’abord, si l’on considère le temps de génération très court et les fortes capacités de dispersion de ces microalgues, leurs parasites devraient s’adapter à un taux significativement plus rapide que ceux infectant des hôtes de plus grande taille (plantes ou animaux). Enfin, les communautés microbiennes sont caractérisées par de profonds remaniements très rapides, les espèces dominantes se succédant bien souvent d'une semaine à l'autre. L’ensemble de ces considérations devrait en théorie favoriser l’émergence de parasites généralistes plutôt que de spécialistes.
La persistance et le succès écologique des Syndiniales, parasites spécialistes au sein du plancton marin, soulèvent un paradoxe intéressant, d’autant plus que ce groupe est capable de limiter les efflorescences algales toxiques.
Le but principal de ce projet est de mieux comprendre, au niveau moléculaire, les mécanismes et les forces évolutives qui déterminent la spécialisation chez les Syndiniales, afin de mieux comprendre comment ces parasites infectent leur hôte, et éventuellement s’adaptent à de nouveaux hôtes, et à quelle fréquence.