Proposition de sujet de stage Master 2 (2015/16)

Titre du sujet : Exploration des mécanismes d’évitement de la compétition entre 4 espèces d’anguillidae tropicales au cours de leur phase de croissance continentale

(1) Mots clés : isotopie, otolithométrie, compétition interspécifique, croissance
(2) Laboratoires d’accueil et lieux de stage : Station Marine de Dinard (MNHN) et UMR LIENS (Université de la Rochelle)
(3) Profil de formation initiale souhaitée pour le candidat : Master 1 avec de bonnes bases en Ecologie fondamentale et des compétences en analyse statistique (logiciel R), des connaissances en analyses isotopiques seraient un plus, bonne maitrise de l’anglais souhaitée.

Responsables du stage :
Encadrants :
Acou Anthony (Dr), Station marine de Dinard, MNHN
Carpentier Alexandre (Dr), EA 7316, Université de Rennes 1
Feunteun Eric (Pr.), UMR BOREA, Station marine de Dinard, MNHN
Co-Encadrant :
Dupuy Christine (Pr.) , UMR LIENS, Université de la Rochelle
Keith Philippe (Pr.), UMR BOREA, MNHN, Paris.

Equipe d’accueil : Station marine de Dinard,
Organisme de rattachement : Muséum National d’Histoire Naturelle

(4) Descriptif du sujet de stage

Contexte

Les régions de l’océan Indo-Pacifique sont caractérisées par une grande diversité d’espèces d’anguilles (Marquet & Lamarque, 1986). Par exemple, dans l’archipel du Vanuatu (166-170° Long Est, 13-20 Lat Sud), quatre espèces d’anguilles sont communes (Keith et al., 2010): Anguilla marmorata (Quoy & Gaimard, 1824), A. reinhardtii (Steindachner, 1867), A. obscura (Günther, 1872) et A. megastoma (Kaup, 1856). Elles sont toutes des espèces migratrices catadromes, c’est-à-dire qu’elles se reproduisent en mer (les zones de ponte sont à ce jour inconnues) et réalisent leur croissance en eau douce (e.g., Robinet et al., 2007 ; Reveillac et al., 2008 ; Schabetsberger et al., 2013).
Cette phase de croissance dulçaquicole intervient dans des cours d’eau généralement fortement contraints en ressources (spatiale, trophique) et à zonation altitudinale très marquée (Keith et al., 2010). Même si elles sont généralement considérées comme sympatriques, ces 4 espèces montrent des distributions spatiales différentielles sur le gradient amont/aval des cours d’eau. Si A. marmorata et A. reinhardtii sont relativement ubiquistes (on les trouve indifféremment de la zone estuarienne au cours supérieur), A. obscura et A. megastoma sont plutôt cantonnées aux cours inférieur et supérieur respectivement. Il en résulte une grande diversité des traits d’histoire de vie : à l’aval A. obscura dépasse rarement 1m et 2kg, alors que A. megastoma peut atteindre 1,65m et 9 kg à l’amont (Keith et al., 2010).

Objectifs

Les mécanismes responsables de ces stratégies contrastées ne sont pas connus. L’objectif ici est de tester l’hypothèse que la distribution spatiale différentielle observée permet de réduire la compétition interspécifique et par conséquent d’optimiser la fitness de chaque espèce. Pour cela, il est nécessaire de :

1) Identifier les différentes espèces d’anguilles par des techniques moléculaires (bar-coding)
2) Caractériser les réseaux trophiques par analyse isotopique sur l’ensemble du linéaire d’un cours d’eau et comparer le niveau trophique des anguillidae
3) Analyser la croissance des différentes espèces d’anguilles par otolithométrie

Site d’étude et méthodologie

L’étude est réalisée dans la rivière Solemule, le principal cours d’eau présent dans l’ile volcanique de Gaua (archipel des îles Banks, Vanuatu). Un inventaire de la faune piscicole et des macrocrustacés a été réalisé en Novembre 2014 dans le but de décrire les différents taxons présents et d’en préciser l’organisation spatiale et niveaux d’abondance (Acou et al., 2015). Parallèlement, des échantillons de l’ensemble de la chaine trophique (de la Matière Organique Particulaire (MOP) aux espèces top-predateur (incluant les anguilles)) ont été prélevés.

Le stagiaire devra caractériser les ratios isotopiques pour l’ensemble de la chaine trophique et d’en reconstituer l’organisation (analyses SIAR, Parnel et al., 2010). L’organisation théorique attendue est la suivante :

Matière Organique Particulaire (MOP)  Phytoplancton  Consommateurs Iaires (C1 = filtreurs, phytophage)  Consommateurs IIaires (C2 = zooplanctonophages ou invertivores ou omnivores)  Consommateurs IIIaires (top-predateur = anguilles et/ou autres espèces de poissons).

Pour cela, le stagiaire devra préparer l’analyse isotopique des muscles des poissons et des différents compartiments échantillonnés (sources et différents consommateurs supposés), analyser les résultats et en déduire l’organisation des réseaux trophiques au niveau des trois compartiments de la rivière (cours inférieur, moyen et supérieur). Le régime alimentaire des différentes espèces d’anguilles en fonction de leur taille sera exploré et le degré de chevauchement des niches trophiques analysé et interprété. Ces résultats seront mis en lien par ailleurs avec un travail otolithométrique à l’échelle spécifique au niveau de chacun des compartiments de la rivière afin d’approcher les distributions en âge et les performances de croissance. Ces différentes métriques devraient permettre in fine d’approcher les stratégies d’évitement de la compétition au sein de la communauté d’anguillidae.

A la station marine de Dinard
– Préparation des échantillons pour les analyses moléculaires (Barcoding réalisés à Paris en collaboration avec l’équipe de P. Keith).

-Préparation des échantillons pour les analyses isotopiques (analyses sous traitées avec l’Université de La Rochelle) : dissection, tri, lyophilisation, décarbonatation et/ou délipidation le cas échéant, broyage, pesée et encapsulation.

-Détermination de l’âge des anguilles par otolithométrie (extraction des otolithes, inclusion, ponçage et lecture microscopique)

A l’issue du stage, une synthèse des données et la rédaction d’un document seront réalisées afin de préparer une publication.

Réferences

Acou, A., Kalfatak, D., Marquet, G. & Mennesson M. (2015). Freshwater fish and crustaceans of Epi and Gaua islands (Vanuatu). Rapport du Museum National d’Histoire Naturelle, 5 pages + annexes.
Keith P., Marquet G., Lord C., Kalfatak D. & Vigneux E. (2010). Poissons et crustacés d’eau du Vanuatu. Rapport de la Société Française d’Ichthyologie, 253 p.
Marquet G. & Lamarque P. (1986). Acquisitions récentes sur la biologie des anguilles de Tahiti et de Moorea (Polynésie française) : A. marmorata, A. megastoma, A. obscura. Vie Milieu, 36(4) : 311-315.
Parnel A.C., Inger R., Bearhop S. & Jackson A.L. (2010). Source partitioning using stable isotopes: coping with too much variation. PlosOne 5(3) : 1-5.
Reveillac E., Feunteun E., Gagnaire P.-A., Berrebi P., Bosc P., Lecomte-Finiger R. & Robinet T. (2008). Anguilla marmorata larval migration plasticity as revealed by otolith microstructural analysis. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 10: 2127-2137.
Robinet T., Reveillac E., Kuroki M., Rabenevanana M.W., Valade P., Aoyama J., Berrebi P., Tsukamoto K. & Feunteun E. (2008). New clues for freshwater eels (Anguilla spp.) migration routes to eastern Madagascar and surrounding islands. Marine Biology, 453:463.
Schabetsberger R., Okland F., Aarestrup K., Kalfatak D., Sichrowsky U., Tambets M., Dall’Olmo G., Kaiser R. & Miller P.I. (2013). Oceanic migration behaviour of tropical Pacific eels from Vanuatu. Marine Ecology Progress Series, 475: 177-190.

Rétribution: Le montant horaire de la gratification est fixé à 15% du plafond horaire de la sécurité sociale défini en application de l’article L.241-3 du code de la sécurité sociale (soit environ 554,40 euros/mois sur la base d’un temps plein).
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