Anxiété et parasitisme chez un invertébré aquatique : approches évolutive et mécanistique

Soutenue le 28 août 2020

Financement : contrat doctoral

Directrice : Marie-Jeanne Perrot-Minnot ; codirecteur : Frank Cézilly

Début de thèse : octobre 2017

Résumé

Les parasites à transmission trophique sont connus pour les changements phénotypiques qu’ils induisent chez leurs hôtes. Ces changements sont supposés favoriser la transmission des parasites vers un hôte définitif à travers la prédation de l’hôte intermédiaire. Ce phénomène de « manipulation parasitaire » a longtemps été vu comme un trait adaptatif des parasites. La manipulation reposant sur des interactions proie-prédateur, il est nécessaire de comprendre comment les comportements antiprédateur sont modulés par des facteurs exogènes (pression de prédation) et endogènes (infection parasitaire, état émotionnel, …) aux individus. Au cours de cette thèse, nous avons tenté d’approfondir la compréhension de ce phénomène, chez les crustacés amphipodes, en répondant à plusieurs questions : (1) quelle est l’étendue de la multidimensionnalité de la manipulation parasitaire par les Acanthocéphales, quantifiée au travers d’une méta-analyse ; (2) l’amplitude des changements de comportements antiprédateur varie-t-elle selon le contexte local de prédation ? ; (3) les comportements antiprédateur présentent-ils une flexibilité en lien avec le contexte local de prédation ? ; (4) le parasite « exploite » t-il la flexibilité comportementale des gammares sains, notamment en lien avec leur régulation émotionnelle de type anxiété ? Au niveau interspécifique à l’échelle du phylum des Acanthocéphales, nous avons mis en évidence une altération marquée des comportements en lien avec la défense antiprédateur des hôtes (changement de microhabitat, protection et réponse à des stimuli). Au niveau du couple hôte-parasite Gammarus fossarum, Pomphorhynchus tereticollis, nous avons montré que l’intensité des changements de comportements antiprédateur induit par l’infection (phototaxie et utilisation du refuge) présentait une variabilité interpopulationnelle, en lien avec le risque de prédation : la manipulation semble d’autant plus forte que la pression de prédation locale, i.e. les opportunités de transmission, est faible. Chez les individus sains, nous avons mis en évidence, par une approche corrélationnelle, une variabilité interpopulationnelle de l’intensité des comportements antiprédateur en lien avec le risque local de prédation, et la densité de gammares conspéficiques. Nous avons également montré une flexibilité de la réponse au stimulus de prédation chez des individus provenant de populations où le risque de prédation était élevé, la réponse augmentant avec l’intensité du stimulus. En revanche, les individus provenant de populations à faible risque de prédation semblent montrer une réponse relativement forte indépendamment de l’intensité du stimulus, ce qui suggère une hypersensibilité. Ces études corrélationnelles, portant sur l’analyse de la variabilité interpopulationnelle selon les pressions de prédation locales, nous ont amenés à supposer que ces différentes stratégies seraient intimement liées à l’expérience d’un stress chronique de la prédation. Nous suggérons alors l’existence d’un état de long-terme de type anxiété qui pourrait être la résultante de la répétition d’épisodes de court-terme de peur. Nous avons effectué un premier pas en montrant expérimentalement l’existence de comportements de peur et de type anxiété chez G. fossarum. L’ensemble de ces travaux a démontré la place centrale des interactions proie-prédateur dans l’étude de la manipulation parasitaire. Plus précisément, nous avons mis en évidence une variabilité et une modulation complexe des comportements antiprédateur des hôtes en lien avec le contexte local de prédation, et qui pourraient trouver racine dans un état émotionnel lié au stress chronique de la prédation. Ces travaux ouvrent alors quelques pistes à investiguer telles que les mécanismes sous-jacents de cet état et l’éventuel rôle des parasites dans la modulation de cet état de type anxiété qui viendrait modifier l’expression des comportements antiprédateur.

Mots-clés

Gammarus fossarum, acanthocéphale, amphipode, comportement, état émotionnel, manipulation parasitaire, prédation

Comité de suivi de thèse

François-Xavier Dechaume-Moncharmont, laboratoire Biogéosciences, Dijon

Composition du jury

Jean-Nicolas Beisel, ENGEES, université de Strasbourg – rapporteur
Anne-Sophie Darmaillacq, université de Caen – rapporteure
Jean-François Ferveur, université Bourgogne Franche-Comté – examinateur
Vincent Médoc, université de Saint-Etienne – examinateur
Marie-Jeanne Perrot-Minnot, université Bourgogne Franche-Comté – directrice
Thierry Rigaud, université Bourgogne Franche-Comté – examinateur

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Anxiété et parasitisme chez un invertébré aquatique : approches évolutive et mécanistique

Soutenue le 28 août 2020

Financement : contrat doctoral

Directrice : Marie-Jeanne Perrot-Minnot ; codirecteur : Frank Cézilly

Début de thèse : octobre 2017

Résumé

Les parasites à transmission trophique sont connus pour les changements phénotypiques qu’ils induisent chez leurs hôtes. Ces changements sont supposés favoriser la transmission des parasites vers un hôte définitif à travers la prédation de l’hôte intermédiaire. Ce phénomène de « manipulation parasitaire » a longtemps été vu comme un trait adaptatif des parasites. La manipulation reposant sur des interactions proie-prédateur, il est nécessaire de comprendre comment les comportements antiprédateur sont modulés par des facteurs exogènes (pression de prédation) et endogènes (infection parasitaire, état émotionnel, …) aux individus. Au cours de cette thèse, nous avons tenté d'approfondir la compréhension de ce phénomène, chez les crustacés amphipodes, en répondant à plusieurs questions : (1) quelle est l'étendue de la multidimensionnalité de la manipulation parasitaire par les Acanthocéphales, quantifiée au travers d'une méta-analyse ; (2) l'amplitude des changements de comportements antiprédateur varie-t-elle selon le contexte local de prédation ? ; (3) les comportements antiprédateur présentent-ils une flexibilité en lien avec le contexte local de prédation ? ; (4) le parasite "exploite" t-il la flexibilité comportementale des gammares sains, notamment en lien avec leur régulation émotionnelle de type anxiété ? Au niveau interspécifique à l'échelle du phylum des Acanthocéphales, nous avons mis en évidence une altération marquée des comportements en lien avec la défense antiprédateur des hôtes (changement de microhabitat, protection et réponse à des stimuli). Au niveau du couple hôte-parasite Gammarus fossarum, Pomphorhynchus tereticollis, nous avons montré que l’intensité des changements de comportements antiprédateur induit par l'infection (phototaxie et utilisation du refuge) présentait une variabilité interpopulationnelle, en lien avec le risque de prédation : la manipulation semble d’autant plus forte que la pression de prédation locale, i.e. les opportunités de transmission, est faible. Chez les individus sains, nous avons mis en évidence, par une approche corrélationnelle, une variabilité interpopulationnelle de l’intensité des comportements antiprédateur en lien avec le risque local de prédation, et la densité de gammares conspéficiques. Nous avons également montré une flexibilité de la réponse au stimulus de prédation chez des individus provenant de populations où le risque de prédation était élevé, la réponse augmentant avec l’intensité du stimulus. En revanche, les individus provenant de populations à faible risque de prédation semblent montrer une réponse relativement forte indépendamment de l’intensité du stimulus, ce qui suggère une hypersensibilité. Ces études corrélationnelles, portant sur l'analyse de la variabilité interpopulationnelle selon les pressions de prédation locales, nous ont amenés à supposer que ces différentes stratégies seraient intimement liées à l’expérience d’un stress chronique de la prédation. Nous suggérons alors l’existence d’un état de long-terme de type anxiété qui pourrait être la résultante de la répétition d’épisodes de court-terme de peur. Nous avons effectué un premier pas en montrant expérimentalement l’existence de comportements de peur et de type anxiété chez G. fossarum. L’ensemble de ces travaux a démontré la place centrale des interactions proie-prédateur dans l’étude de la manipulation parasitaire. Plus précisément, nous avons mis en évidence une variabilité et une modulation complexe des comportements antiprédateur des hôtes en lien avec le contexte local de prédation, et qui pourraient trouver racine dans un état émotionnel lié au stress chronique de la prédation. Ces travaux ouvrent alors quelques pistes à investiguer telles que les mécanismes sous-jacents de cet état et l’éventuel rôle des parasites dans la modulation de cet état de type anxiété qui viendrait modifier l’expression des comportements antiprédateur.

Mots-clés

Gammarus fossarum, acanthocéphale, amphipode, comportement, état émotionnel, manipulation parasitaire, prédation

Comité de suivi de thèse

François-Xavier Dechaume-Moncharmont, laboratoire Biogéosciences, Dijon

 

Composition du jury

Jean-Nicolas Beisel, ENGEES, université de Strasbourg – rapporteur
Anne-Sophie Darmaillacq, université de Caen – rapporteure
Jean-François Ferveur, université Bourgogne Franche-Comté – examinateur
Vincent Médoc, université de Saint-Etienne – examinateur
Marie-Jeanne Perrot-Minnot, université Bourgogne Franche-Comté – directrice
Thierry Rigaud, université Bourgogne Franche-Comté – examinateur

extrait:

lien_externe:

titre:

Anxiété et parasitisme chez un invertébré aquatique : approches évolutive et mécanistique

date_de_debut:

octobre 2017

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Anxiété et parasitisme chez un invertébré aquatique : approches évolutive et mécanistique

date_de_debut_these:

octobre 2017

nom:

Fayard

date_de_soutenance_these:

28 août 2020

date_de_fin_these_numerique:

20200828