AMEX - Adaptations aux milieux extrêmes

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.

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Galerie d'images

Aquarium pressurisé IPOCAMP
Colonie d'Alvinella pompejana (dorsale Est-Pacifique)
Enceinte de récolte sous pression PERISCOP_SHILLITO
Antennes de crevettes au MEB © Magali Zbinden
M Zbinden_crevette
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
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