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Efflorescences toxiques des eaux cotières françaises : écologie, écophysiologie, toxicologie
Objectifs du programme
L'objectif du PNEAT est d' acquérir une meilleure
compréhension de l'écologie du développement
de populations algales toxiques. Partensky et al.
{1991 ) ont fait une revue de l'état des connaissances sur Cymnodinium cf. nagasakiense en
matière de taxonomie, de physiologie, d'écologie et des nuisances induites afin d' identifier les
principaux problèmes à éluc ider et de fixer les
priorités. Celles-ci sont doubles :
• Identification des principaux facteurs influençant le développement de fortes densités ;
• Meilleure compréhension des cas de toxicité.
Ce deuxième point est traité dans un au tre chapitre de ce rapport sur les phycotoxines.
Les principales hypothèses à vérifi er concernaient
le rôle de l'hydrodynamique locale et les interactions entre la physique et le comportement des
organismes, les agents éventuels stimulant la
croissance, le rôle des sous-populations (petites et
grosses cellul es) dans les variations intraspécifiques du taux de croissance, l'inhibition du broutage, l' importance des sources azotées et les capacités de stockage.
Résultats
Identification, taxonomie et biologie
L' identification taxonomique a été réalisée par
Partensky et al. {1991) qui proposent de désigner
l'espèce isolée (dénommée précédemment Cyrodinium cf. aureolum) sur le littoral de Bretagne
occidentale sous le nom de Cymnodinium cf.
nagasakiense. Il est à noter que cette espèce ressemble à deux espèces japonaises, C. mikimotoi
et Cymnodinium type 65.
Plus récemment en France (Corse) et en Tunisie
(lagune de Bou Grara) des espèces très apparentées selon des critères morphologiques ont été
identifiées comme étant la cause de mortalités
massives de poissons (Bodennec et al., 1994). La
souche tunisienne a été isolée et elle est actuellement étudiée en terme de réactions des anticorps
de surface suivant la méthode de Vrieling (1993).
Des cellules végétatives de petite taille (Partensky
et Vau lot, 1991 ) ont été trouvées en co-occurrence
avec des cellu les de tai lle normale dans des
populations de Cymnodinium cf. nagasakiense,
mais non dans des populations de l' espèce japonaise apparentée Cymnodinium nagasakiense.
L' influence de la différenciation dimens ion nelle
des cellules sur la croissance et sur la progression
du cycle cellu laire sous un cycle de 12 :1 2-h ,
lumière :obscurité, chez le taxon européen a été
étud iée par rapport au japona is. Le nombre de
cellules et leur volume ainsi que la fluorescence
rouge de chlorophylle varient largement entre les
deux espèces au cours du photocycle.
Ces variations apparaissent généralement liées à la
période de division qui se produit la nuit, comme
l' indiquent les vari ations de la fraction de cellu les
binucléées (index mitotique) et la distribution du
contenu d' ADN cellulaire. Les « petites >> cell ules
de C. cf. nagasakiense se divisent principalement pendant l a première partie de la période
d' obscurité, même si un deuxième pic mineur de
division pourrait se produire peu après le début
de la période de lum ière. À l'inverse, les
«grosses >> cellules présentent un pic net de d ivision se produisant 9 heures après le début de la
période d'obscurité. Les petites cellules se d ivisent à des vitesses proches de 1 div.jour· 1 , alors
que les grosses cellules se divisent plus lentement
(0,3 div.jour- 1 ).
Ce mécanisme pourrait contribuer dans une large
mesure au succès de ce dinoflagellé sur le terrain. (Depuis cette étude, il a été démontré (Yama -
guchi, 1994) que Gymnodinium nagasakiense
présente aussi une différenciation dimensionnelle liée au quota cellulaire : les cellules limitées en N éta nt beaucoup plus petites que celles
limitées en P).
Les travaux méthodologiques sur la détermination
in situ du taux de croissance spécifique de C. cf.
nagasakiense ont été réalisés par Videau & Partensky (1990) qui ont testé l' appli cabilité de la
méthode de McDuff & Chisholm pour le calcul du
taux spécifique de croissance.
Cette méthode, fondée sur la détermination de la
fraction de cellules en cours de mitose (index
mitotique), n'est valable que si la durée de mitose
(td) est connue et ne varie pas en fonction des
conditions de croissance. Il est apparu que la
Efflorescences toxiques des eaux cotières françaises : écologie, écophysiologie, toxicologie
Objectifs du programme
L'objectif du PNEAT est d' acquérir une meilleure
compréhension de l'écologie du développement
de populations algales toxiques. Partensky et al.
{1991 ) ont fait une revue de l'état des connaissances sur Cymnodinium cf. nagasakiense en
matière de taxonomie, de physiologie, d'écologie et des nuisances induites afin d' identifier les
principaux problèmes à éluc ider et de fixer les
priorités. Celles-ci sont doubles :
• Identification des principaux facteurs influençant le développement de fortes densités ;
• Meilleure compréhension des cas de toxicité.
Ce deuxième point est traité dans un au tre chapitre de ce rapport sur les phycotoxines.
Les principales hypothèses à vérifi er concernaient
le rôle de l'hydrodynamique locale et les interactions entre la physique et le comportement des
organismes, les agents éventuels stimulant la
croissance, le rôle des sous-populations (petites et
grosses cellul es) dans les variations intraspécifiques du taux de croissance, l'inhibition du broutage, l' importance des sources azotées et les capacités de stockage.
Résultats
Identification, taxonomie et biologie
L' identification taxonomique a été réalisée par
Partensky et al. {1991) qui proposent de désigner
l'espèce isolée (dénommée précédemment Cyrodinium cf. aureolum) sur le littoral de Bretagne
occidentale sous le nom de Cymnodinium cf.
nagasakiense. Il est à noter que cette espèce ressemble à deux espèces japonaises, C. mikimotoi
et Cymnodinium type 65.
Plus récemment en France (Corse) et en Tunisie
(lagune de Bou Grara) des espèces très apparentées selon des critères morphologiques ont été
identifiées comme étant la cause de mortalités
massives de poissons (Bodennec et al., 1994). La
souche tunisienne a été isolée et elle est actuellement étudiée en terme de réactions des anticorps
de surface suivant la méthode de Vrieling (1993).
Des cellules végétatives de petite taille (Partensky
et Vau lot, 1991 ) ont été trouvées en co-occurrence
avec des cellu les de tai lle normale dans des
populations de Cymnodinium cf. nagasakiense,
mais non dans des populations de l' espèce japonaise apparentée Cymnodinium nagasakiense.
L' influence de la différenciation dimens ion nelle
des cellules sur la croissance et sur la progression
du cycle cellu laire sous un cycle de 12 :1 2-h ,
lumière :obscurité, chez le taxon européen a été
étud iée par rapport au japona is. Le nombre de
cellules et leur volume ainsi que la fluorescence
rouge de chlorophylle varient largement entre les
deux espèces au cours du photocycle.
Ces variations apparaissent généralement liées à la
période de division qui se produit la nuit, comme
l' indiquent les vari ations de la fraction de cellu les
binucléées (index mitotique) et la distribution du
contenu d' ADN cellulaire. Les « petites >> cell ules
de C. cf. nagasakiense se divisent principalement pendant l a première partie de la période
d' obscurité, même si un deuxième pic mineur de
division pourrait se produire peu après le début
de la période de lum ière. À l'inverse, les
«grosses >> cellules présentent un pic net de d ivision se produisant 9 heures après le début de la
période d'obscurité. Les petites cellules se d ivisent à des vitesses proches de 1 div.jour· 1 , alors
que les grosses cellules se divisent plus lentement
(0,3 div.jour- 1 ).
Ce mécanisme pourrait contribuer dans une large
mesure au succès de ce dinoflagellé sur le terrain. (Depuis cette étude, il a été démontré (Yama -
guchi, 1994) que Gymnodinium nagasakiense
présente aussi une différenciation dimensionnelle liée au quota cellulaire : les cellules limitées en N éta nt beaucoup plus petites que celles
limitées en P).
Les travaux méthodologiques sur la détermination
in situ du taux de croissance spécifique de C. cf.
nagasakiense ont été réalisés par Videau & Partensky (1990) qui ont testé l' appli cabilité de la
méthode de McDuff & Chisholm pour le calcul du
taux spécifique de croissance.
Cette méthode, fondée sur la détermination de la
fraction de cellules en cours de mitose (index
mitotique), n'est valable que si la durée de mitose
(td) est connue et ne varie pas en fonction des
conditions de croissance. Il est apparu que la