AMEX - Adaptations aux milieux extrêmes | Laboratoire BOREA (v. beta1.0)

Thème général

Notre équipe étudie les environnements chimiosynthétiques dans l'Océan profond, tels que sources hydrothermales ou suintement d'hydrocarbures. Les bois coulés ou carcasses de grands vertébrés retiennent aussi notre intérêt. Ces habitats difficiles d'accès sont caractérisés par une distribution hétérogène, des biomasses élevées et par des conditions environnementales physico-chimiques bien particulières. Nous étudions la biologie de la faune endémique associée à ces environnements, avec une attention particulière pour les espèces symbiotiques dominantes. Plusieurs aspects sont abordés : les relations hôte-symbiontes, les capacités sensorielles, les réponses face à des perturbations thermiques, chimiques ou encore de pression. Une part significative de ces études fait appel à de l'expérimentation sur des organismes vivants, ce qui nécessite de travailler en restaurant, au laboratoire, la pression qui règne in situ. C'est pourquoi notre équipe s'investit aussi dans la conception et le développement d'instrumentation pressurisée.

Axes de recherche

L'Océan profond est le plus vaste et le plus méconnu des environnements. Il est pourtant urgent d’enrichir nos connaissances sur ce milieu, car la menace d'une exploitation industrielle de ses ressources minérales se précise, en particulier au niveau des zones hydrothermales. Notre équipe étudie la réponse des métazoaires face aux variations environnementales (I) caractérisant ces habitats (température, pression, chimie), mais aussi la diversité et la plasticité des symbioses chimio-synthétiques (II). L'étude de ces phénomènes dynamiques implique une approche expérimentale sur animaux vivants, en conditions contrôlées, et à ce titre est indissociable d'un autre volet thématique abordé dans l'équipe : le développement d'instruments pressurisés (III) (mésocosmes et cellules de prélèvement isobare).

I - Réponse des métazoaires face aux variations environnementales

- de pression : réponse homéovisqueuse (analyses lipidomiques) lors d'un changement de profondeur.

- de température : réponse au stress thermique (analyses transcriptomiques et biochimiques) au contact du pôle chaud des sources hydrothermales.

- de chimie : étude des organes sensoriels olfactifs face au signal chimique du fluide hydrothermal / études écotoxicologiques face à l'exploitation programmée des ressources minérales profondes.

II - Diversité et la plasticité des symbioses chimio-synthétiques

- symbioses chez les arthropodes (alvinocarididés), et chez les mollusques (bivalves, gastéropodes…) : analyses structurales, phylogénétiques, et métagénomiques

III - Développement d'instruments pressurisés

- Les organismes des profondeurs tolèrent mal l'exposition à la pression atmosphérique. Les aquariums pressurisés IPOCAMP, BALIST, et AbyssBox, ainsi que la cellule de récolte isobare PERISCOP, restituent la pression hydrostatique régnant en profondeur (jusqu'à 3000m pour ces instruments). De ce fait, ils permettent la récolte et l'étude d'animaux en bon état physiologique.

Articles scientifiques (post-2013)

Archives des articles (pre-2014)

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2017

Zbinden, M , C Berthod, N Montagné, J Machon, N Léger, T Chertemps, N Rabet, B Shillito, et J Ravaux. 2017. « Comparative Study Of Chemosensory Organs Of Shrimp From Hydrothermal Vent And Coastal Environments ». Chemical Senses doi:10.1093/chemse/bjx007. Chemical Senses: 1-13.

2016

Auguste, M , N Mestre, T Rocha, C Cardoso, V Cueff-Gauchard, S Le Bloa, M-A Cambon-Bonavita, et al. 2016. « Development Of An Ecotoxicological Protocol For The Deep-Sea Fauna Using The Hydrothermal Vent Shrimp Rimicaris Exoculata ». Aquatic Biology 175. Aquatic Biology: 277-285. doi:https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2016.03.024.

2015

Aznar-Cormano, L , J Brisset, T-Y Chan, L Corbari, N Puillandre, J Utge, M Zbinden, D Zuccon, et S Samadi. 2015. « An Improved Taxonomic Sampling Is A Necessary But Not Sufficient Condition For Resolving Inter-Families Relationships In Caridean Decapods. ». Genetica 143 (2). Genetica: 195-205. doi:10.1007/s10709-014-9807-0.
Cascella, Kévin , Didier Jollivet, Claire Papot, Nelly Léger, Erwan Corre, Juliette Ravaux, Melody S Clark, et Jean-Yves Toullec. 2015. « Diversification, Evolution And Sub-Functionalization Of 70Kda Heat-Shock Proteins In Two Sister Species Of Antarctic Krill: Differences In Thermal Habitats, Responses And Implications Under Climate Change. ». Plos One 10 (4). Plos One: e0121642. doi:10.1371/journal.pone.0121642.
Durand, Lucile , Marie Roumagnac, Valérie Cueff-Gauchard, Cyrielle Jan, Mathieu Guri, Claire Tessier, Marine Haond, et al.. 2015. « Biogeographical Distribution Of Rimicaris Exoculata Resident Gut Epibiont Communities Along The Mid-Atlantic Ridge Hydrothermal Vent Sites. ». Fems Microbiol Ecol 91 (10). Fems Microbiol Ecol. doi:10.1093/femsec/fiv101.
Mestre, Nélia C, Delphine Cottin, Raul Bettencourt, Ana Colaço, Sérgio PC Correia, Bruce Shillito, Sven Thatje, et Juliette Ravaux. 2015. « Is The Deep-Sea Crab Chaceon Affinis Able To Induce A Thermal Stress Response? ». Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol 181. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol: 54-61. doi:10.1016/j.cbpa.2014.11.015.
Morris, J P, S Thatje, J Ravaux, B Shillito, D Fernando, et C Hauton. 2015. « Acute Combined Pressure And Temperature Exposures On A Shallow-Water Crustacean: Novel Insights Into The Stress Response And High Pressure Neurological Syndrome. ». Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol 181. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol: 9-17. doi:10.1016/j.cbpa.2014.10.028.
Zbinden, Magali , Lise Marqué, Sylvie M Gaudron, Juliette Ravaux, Nelly Léger, et Sébastien Duperron. 2015. « Epsilonproteobacteria As Gill Epibionts Of The Hydrothermal Vent Gastropod Cyathermia Naticoides (North East-Pacific Rise) ». Marine Biology 162 (2). Marine Biology: 435-448. http://link.springer.com/article/10.1007/s00227-014-2591-7#.

2014

Shillito, B , F Gaill, et J Ravaux. 2014. « The Ipocamp Pressure Incubator For Deep-Sea Fauna ». J Mar Sci Technol 22 (1). J Mar Sci Technol: 97-102.
Zbinden, Magali , Lise Marqué, S Gaudron, Juliette Ravaux, et Sébastien Duperron. 2014. « Epsilonproteobacteria As Gill Epibionts Of The Hydrothermal Vent Gastropod Cyathermia Naticoides (North East‑Pacific Rise) ». Marine Biology 162. Marine Biology: 435-448.

Galerie d'images

Colonie d'Alvinella pompejana (dorsale Est-Pacifique)

Enceinte de récolte sous pression PERISCOP_SHILLITO

Antennes de crevettes au MEB © Magali Zbinden

Modélisation d'effort imposés sur un projet de récolte  sous pression (PERISCOP) © Louis Amand

Retour du PERISCOP sur son ascenseur, remis à bord par l'équipage, mission TRANSECT 2018, Dorsale médio-Atlantique. © Bruce Shillito

Prélèvement crevettes hydrothermales Rimicaris exoculata par 2300 m profondeur

Responsables

Membres de l'équipe

Programmes

2019	CROCS (Comparaison des Récepteurs Olfactifs chez la Crevette et la Seiche)
2017	IPOCAMP Ocean Science Centre (Terre-Neuve)
2014 - 2017	Co-financement Thèse UPMC
2014 - 2016	MIDAS
2016	PERISCOP 6000
2013 - 2015	ANR TF DeepEvo