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Distribution dans la colonne d’eau d’un nouveau clade très diversifié de
Diplonemides d’eaux profondes
TARIN Charlotte RIBEREAU CharlèneM1 BEM – centre d’océanologie de Marseille
Rhynchopus amitus
Won
Je L
ee
• Pan-oceanic distribution of new highly diverse clades of deep-sea diplonemids
• E. Lara, D. Moreira, A. Vereschaka, P. López-Garcia• Environmental Microbiology (2009)
Hypothèses : En quoi l’origine géographique de ces organismes
influence la distribution des phylotypes?
Existe-t-il une stratification des différents phylotypes des diplonemides le long de la colonne d’eau?
Introduction
• Etude du taxon Diplonemea :- Clade d’hétérotrophes undulipodiés- Règne des Discicristates
D’après des phylogénies moléculaires :
⁻ 2 espèces connues : Diplonema et Rhynchopus : petit, libre, phagotrophe⁻ Classiquement trouvés : eau profonde
Introduction
Fig. 1 : Diplonema ambulator (Won-Je Lee)
Fig. 2 : Rhynchopus amitus (Won-Je Lee)
Fig. 3 : Arbre replaçant les Diplonemides au sein des Euglénobiontes
• Echantillons eau de mer : Collecte d’organismes en Mer de Marmara par filtration Mesures de salinité, de température et de concentration en O2 Prélèvements à des profondeurs différentes de 15 à 1250 m Récupération de séquences ADN dans banques de données pour Océan
Pacifique, Océan atlantique • Echantillons eau douce (étang suboxique, tourbière) Banques de données
Matériels et Méthodes
Fig. 4 : Différents sites d’où proviennent les échantillons d’eau de mer
• Détermination d’ amorces taxon-spécifique aux Diplonemides Récupération de toutes séquences de Diplonemides disponibles sur GenBank
• Obtention d’amplicons par PCR• Clonage des amplicons• Comparaison des gènes ARNr 18S
- 1ère analyse phylogénétique (ML) : Séquences de Diplonemides (nouvelles séquences + séquences
bassin de Cariaco) + Euglénoïdes + Kinétoplastides Arbre raciné par les Euglénoïdes
Matériels et Méthodes
- 2ème analyse phylogénétique (ML) : Diplonemides (collectés + toute les séquences présentes dans
banque de données) Arbre raciné avec 5 séquences de Kinétoplastides
- 3ème analyse : Stratification dans la colonne d’eau? Recherche de Diplonemides dans eau de surface (Marmara +
Atlantique Sud) (NJ), et dans toute la colonne d’eau (Marmara) Corrélation facteurs physico-chimiques et fréquences des
Diplonemides
Matériels et Méthodes
I. Nouveaux clades de Diplonemides dans l’océan mondial
• 1ère analyse : les Diplonemides forment-ils un groupe monophylétique?
Résultats et discussion : 1ère analyse
- Séquences d’eau douce non obtenues- Monophylétique- 2 nouveaux clades : DSPD I et II- DSPD II le plus basal- Groupe Cariaco mal soutenu : attraction des longues branches?
Fig. 5 : Arbre phylogénétique de l’ARNr 18S retraçant la position des nouveaux clades de Diplonemides au sein des Euglénobiontes, en Maximum de vraisemblance. Valeurs de bootstrap aux nœuds.
• 2ème analyse : Résoudre les phylogénies internes aux Diplonemides
Résultats et discussion : 2ème analyse
- DSPD I et DSPD II ensembles- Diplonema Paraphylétique- Rhyncopus Monophylétique
Fig. 6 : Arbre phylogénétique de l’ARNr 18S retraçant les relations entre les séquences au sein des Diplonemides, en Maximum de vraisemblance. Valeurs de bootstrap aux nœuds.
• Répartition géographique
Diplonema/Rhynchopus : benthique
DSPD I et II : pélagique profond
Large distribution géographique des Diplonemides Ex : Ma 115_D1_13
Discussion : 1ère et 2ème analyses
Fig. 7 : Carte représentant la localisation de la Mer de Marmara
Peu de barrières géographiques, dispersion facilitée par circulation océanique
Coexistence d’une grande variété de phylotypes dans un même environnement
2 hypothèses :- Ressources différentes utilisées par Diplonemides pélagiques
(spécialisation + pas de compétition)- Ressources surexploitées contrôle par paramètres physico-chimiques
et biologiques (prédation, parasitisme)
Hypothèses à confirmer car environnement milieu profond moins fluctuant que celui des eaux de surface
Discussion : 1ère et 2ème analyses
II. Stratification des Diplonemides dans la colonne d’eau
• 3ème analyse : Mer de Marmara uniquement Moins de diversité en surface qu’en profondeur Stratification due aux conditions physico-chimiques: Chemocline 25m Branche basale de Diplonemides de surface
Résultats : 3ème analyse
Fig. 8 : Analyse basée sur la composition des phylotypes de diplonemides (valeurs de jackknife au nœuds)
9594
Fig. 9 : Proportions relatives des 3 phylotypes les plus communs dans la Mer de Marmara à 6 profondeurs différentes
Mêmes phylotypes trouvés en Mer Méditerranée + Marmara que dans l’Atlantique (Nord et Sud)
Effets modérés de la température et la salinité
Lumière + pression ont plus d’influence sur la stratification
Organismes parasites ou broûteurs (non photosynthétiques) :
Stratification influencée par les hôtes potentiels ou l’alimentation
Discussion : 3ème analyse
• Confirmation d’études précédentes : amorces taxon-spécifique révèle une grande diversité pour différents clades d’eucaryotes
• Découverte de 2 nouveaux clades d’eau profonde: DSPD I / DSPD II
• Stratification très marquée dans la colonne d’eau
• Coexistence spatiale de Diplonemides de phylotypes très proches
Conclusion