Séminaire Dyneco de Pierre Ramond Dyneco Pelagos le Mardi 9 Octobre à 10h30 dans la salle de réunion DYNECO

Les protistes sont les organismes eucaryotes du compartiment microbiens. Dans l’océan ils représentent le premier lien entre l’environnement aquatique et sa biocénose. Les différents rôles et adaptations de ces organismes dans leur milieu constituent leur diversité fonctionnelle. Cependant, parce qu’un certain nombre d’entre eux a été découvert récemment par des méthodes d’échantillonnage génétique, la diversité fonctionnelle des protistes marins reste peu connue. Dans cette thèse, la diversité fonctionnelle des protistes marins de 1145 échantillons de l’écosystème côtier a été étudiée en couplant la taxonomie génétique (marqueur V4 de l’ADNr 18S) et une
approche de 13 traits décrivant les stratégies écologiques des protistes. Dans un premier temps, à l’inverse des procaryotes, un fort lien entre taxonomie et fonctions est mis en évidence, impliquant que des changements de composition de la communauté sont susceptibles de modifier le fonctionnement de l’écosystème. Les protistes des petites tailles semblent également soutenir une plus grande diversité fonctionnelle, probablement influencée par une plus grande disponibilité en ressource pour ces organismes moins exigeants. Dans une seconde application associée à un front de marée, l’influence de l’environnement sur la diversité des protistes est étudiée. Les protistes phototrophes démontrent un maximum de diversité taxonomique et fonctionnelle au niveau du front. Ce maximum est influencé par la dispersion (existence d’un écotone) ainsi que par des cycles
physiques d’apport en ressource (abiotiques) et de stratification qui permettent de diminuer localement la compétition exclusive et de faire s’alterner des stratégies écologiques dominantes.
Inversement, la diversité des protistes hétérotrophes semble moins structurée par l’environnement. Il est postulé que les protistes hétérotrophes sont également influencés par la dispersion et la disponibilité en ressource, cependant parce que leur nutrition se fait par des interactions biotiques complexes leur distribution est moins expliquée par l’environnement. Dans une dernière partie, nous observons que les protistes hétérotrophes parasites sont particulièrement spécialisés à leurs proies. Ces résultats soulignent que le rôle de prédation des communautés de protistes passe par l’intermédiaire d’interactions spécifiques entre les protistes hétérotrophes et leurs proies.

Mots-clefs : protistes marins, écologie, diversité fonctionnelle, metabarcoding, écosystèmes côtiers, microbiologie environnementale

Abstract
Protists are the eukaryotic share of microbial communities, in the ocean they represent the first link between the harsh aquatic environment and its biocenosis. The distinct roles and adaptations of marine protists to their environment constitutes their functional diversity. A number of marine protist have been discovered by DNA-based taxonomy, however due to their recent discovery the functional diversity of these organisms is still unknown. In this project, the functional diversity of marine protist is studied by coupling a genetic survey (V4 marker of 18S rDNA) of 1145 distinct samples from various coastal ecosystems and a trait approach constituted of 13 traits describing the ecological strategies of marine protists. As a first step, in terms of functional redundancy, changes in the community of marine protists were tightly coupled with changes in the functional role it
expressed. These results contrasts with observations about prokaryotes and the distinct evolutionary process at stake are commented. The smallest size-fractions also displayed a higher functional diversity probably influenced by less stringent requirement and the higher pelagic resource availability for this compartment. In a second application associated to a tidal front, the influence of the environment on marine protists is studied. The phototrophic protists presented a maximum of taxonomic and functional diversity at the front. The diversity maximum was influenced by dispersal (at an ecotone) but also by physical cycles of nutrient inputs and
stratification, which allowed to decrease competitive exclusion and to alternate the dominant ecological strategy. Reversely, the diversity of heterotrophic protists was less structured over this environment. It is postulated that heterotrophic protists could be influenced by similar processes as dispersal and resource availability, however because their nutrition is related to biological interactions, their distribution is less influenced by the environment. In a last section, parasitism of a single dinoflagellate species was showed to be carried out by few specialized protistan parasites.
These results underline that the predation role of protistan communities might be dictated by the extent of specialized interactions involving heterotrophic protists and their prey.
Keywords: marine protists, ecology, functional diversity, metabarcoding, coastal ecosystems, environmental microbiology