Interactions durables en milieu marin

Yves DesdevisesUniversité Pierre et Marie Curie

Observatoire Océanologique de Banyuls04 68 88 73 13

desdevises@obs-banyuls.frhttp://desdevises.free.fr

• Interaction durable

• Opposée à instantanée (ex : prédation)

• Entre deux individus

• Espèces différentes : hétérotypique

• Mêmes espèces : homotypique

• Symbiose (”vivre ensemble”)

• France : bénéfice pour les deux partenaires, obligatoire

• US : toute interaction durable entre deux espèces

• Phorésie : transport

• Mutualisme : bénéfice pour les deux partenaires

• Commensalisme : bénéfice pour l’un, rien pour l’autre

• Parasitisme : le parasite vit au dépend de l’hôte en lui étant potentiellement néfaste. Il dépend métaboliquement de son hôte

Commensalisme

Association

Phorésie Exploitation Mutualisme

Prédateur Parasitoïde ParasiteMicroprédateur

Pas d’interaction trophique

Interaction trophique indirecte

Interaction trophique directe

BénéficeCoût

Mort de l’hôte Rarement mort de l’hôte

Beaucoup d’hôtes Un hôte Beaucoup

d’hôtes Un hôte

Bush et al. 2001

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Phorésie• Pas d’interaction trophique

• Transport seulement

• Balanes (crustacés cirripèdes) sur divers organismes

• Inquilinisme

• Acholoë/Ophiodromus (Annélides) dans les sillons d’Astropecten

Commensalisme

• Bénéfice pour le commensal

• Poisson Remora (Remora sp., Echeneis sp.) sur gros hôte (requin, tortue, baleine, ...)

• Parazoanthus sur éponges : Parazoanthus axinellae sur Axinella damicornis

• Phylum découvert en 1995

• Hôte = langoustine (Nephrops norvegicus)

• Fixé sur les soies des pièces buccales de décapodes, se nourrit des restes de repas

• Peu d’espèces : Symbion pandora (N. norvegicus), S. americanus (Homarus americanus), Symbion sp. (H. gammarus)

• Position phylogénétique incertaine : Bilatériens, Protostomiens, Lophotrochozoaires, Gnathifères (avec Rotifères, Acanthocéphales, ...)

Cycliophora

• Stade trophique

• environ 350 µm

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• Cycle

• Reproduction sexuée et asexuée

• 1 stade fixé qui se nourrit. Reproduction sexuée à la fin du cycle de mue de l’hôte

• 3 stades libres qui ne se nourrissent pas

• Larve contenant un nouveau stade trophique

• Mâle nain (environ 80 µm) : s’attache au stade femelle fixé

• Femelles, qui s’attachent, puis dégénèrent en larve dispersantes

• Dans les sillons brachiaux d’échinodermes, principalement des crinoïdes

• Position taxonomique encore incertaine

• Annélides (polychètes) ? (trochophore)

• Proche des Plathelminthes ?

• Embranchement ?

Myzostomides

• Se nourrissent des particules alimentaires présentes dans les sillons des bras de leur hôte

• 5 mm max, très aplatis

• 5 segments et 5 paires de parapodes uniramés, segmentation peu apparente

• Hermaphrodites

Mutualisme

• Bénéfice réciproque

• Si obligatoire : symbiose (France)

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• Zooxanthelles dans polypes (Cnidaires)

• Dinoflagellés (Symbiodinium spp.)

• Idem dans certaines éponges et ascidies

Zooxanthelle

PolypeComposés azotés

Composés phosphorés

Respiration

Métabolisme

Gaz carbonique

Carbonates, bicarbonatesMétabolisme

OxygènePhotosynthèse

Composés organiques

Hormones, vitamines

Croissance, calcification

Eau de mer

• Animaux nettoyeurs

• Crevette : Lysmata (seticaudata)

• Poissons : Labre nettoyeur (Symphodus melanocercus)

• Associations Poisson et anémone

• Gobius buchichii et Anemonia sulcata

• Associations Pagure et anémone

• Pagurus prideauxi et Adamsia palliata

• Pagurus bernhardus (ou autre) et Calliactis parasitica

• Pagure Dardanus arrosor et éponge Suberites domuncula

• Le déplacement du pagure évite l’envasement de l’éponge pendant sa croissance

• L’éponge finit par digérer et remplacer la coquille

• Eponge Crambe crambe sur lamellibranche

• Eponge toxique = pas de prédateurs

• L’hôte est lentement “grignoté”, et peut finir par être totalement consommé

• Exemples

• Mollusque gastéropode Tylodina perversa sur Verongia (Aplysina) aerophoba

• Vie sous 35 m de profondeur et/ou dans des grottes

• Couleur jaune due à un pigment de l’éponge : uranidine

Microprédation

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• Mollusque nudibranche Armina maculata, se nourrit la nuit sur Veretillum

• Mollusque nudibranche Peltodoris (Discodoris) atromaculata sur Petrosia ficiformis

• Lamproies (Chordés : Vertébrés)

• Bouche modifiée pour sucer le sang

• Sécrétion d’un anticoagulant : lamphrédine

• Plusieurs hôtes, rarement tués (les plus petits)

• Sélection des hôtes sur leur taille (les plus gros)

• Myxines (Chordé : Crâniate)

• Uniquement en mer

• Moins aggressives : sur poissons morts ou mourants

• Production importante de mucus

Parasitisme

• Bénéfice pour le parasite, coût pour l’hôte

• Localisation des parasites

• Ectoparasite : externe. Ex : surface, écailles, branchies, opercules, fosses nasales, ...

• Endoparasite : interne. Ex : tube digestif, organes, muscles, ...

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DIRECT INDIRECT

AdHôte définitif Hôte définitif

Hôte intermédiaire 2

Hôte intermédiaire 1

Hôte paraténique

LL1

L2

Ad

L2

Cycles

• Parasites souvent peu pathogènes en milieu naturel, en particulier les adultes : en général pas “intéressant” au niveau évolutif

• Conditions d’élevage modifient l’équilibre naturel et induisent pathogénicité

• Concentration d’hôtes élevée

• Chaîne alimentaire perturbée

• Modification des comportement : contacts, ...

• Introduction de nouvelles espèces

• Les parasites adultes sont généralement peu pathogènes en conditions naturelles

• Les stades larvaires le sont souvent davantage, en particulier quand le cycle nécessite un transfert trophique

• Cela peut parfois induire une modification du comportement de l’HI

• Phylum très primitif (20-30 cellules) : entre les “protozoaires” et les métazoaires (”pionniers ou dégénérés” ?)

• Environ 50 espèces (mal) connues

• Deux couches de cellules

• Pas d’organes sauf les gonades

Mésozoaires

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• Parasites internes d’invertébrés marins : céphalopodes, échinodermes

• Orthonectides (gonochoriques) : Echinodermes, Bivalves, Polychètes, Némertes

• Dyciémides = Rhombozoaires (phases sexuées et asexuées) : rein des Céphalopodes benthiques

• Parasites les plus communs : prévalence de 100 % en eaux tempérées

• Pas de dégâts apparents : parasites ?

• Aplatis

• Acoelomates

• Symétrie bilatérale

• Pas d’anus

• Pas de système respiratoire ni circulatoire

• Protonéphridies

• Généralement hermaphrodites

Plathelminthes

Turbellariés

Monogènes

Cestodes

Digènes

Aspidogastrea

• Ectoparasites : branchies, surface

• 200 µm à 1 cm

• Tous aquatiques : poissons principalement, céphalopodes, batraciens, reptiles, ... hippopotame

Monogènes

• Anatomie

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• Cycle direct

• Monopisthocotylea

• Hapteur simple

• Petits (< 1 mm)

• Broutent l’épithélium : lésions

• Polyopisthocotylea

• Hapteur en plusieurs parties

• Grands (> 1 mm)

• Hématophages

• Exemples

• Dactylogyridae

• Dactylogyrus spp., ...

• Cyprinidae (carpe), Anguillidés

• Gyrodactylidae

• Gyrodactylus spp., ...

• Polyembryonnie : pas de larve mobile, transmission verticale et par contact

• Nombreux hôtes (gobies, ...)

• Très spécifique, > 20000 espèces

• Capsalidae

• Benedenia sur Mugilidés

• Diplectanidae

• Furnestinia echeneis sur Sparus aurata

• Diplectanum aequans sur Dicentrarchus labrax

• Microcotylidae

• Microcotyle sur Sparus aurata

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• Adultes tous endoparasites de l’intestin de Vertébrés

• Parfois très longs (plusieurs m)

• Ni tube digestif, ni enzymes digestives

• Hermaphrodites, généralement protandres

• Nombreux chez poissons (HI ou HD) : abondance, nombre d’espèces - larves et adultes

• HI : crustacés, mollusques, poissons

• Parfois transmissibles à l’homme (Diphyllobothrium, Bothriocephalus)

Cestodes

• Anatomie

• Cycle indirect

• Exemple

• Bothriocephalus (poissons plats)

• Blocage mécanique

• Détournement des nutriments

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• Endoparasites

• 1 mm à quelques cm

• Stades adultes ou larvaires chez prédateurs : poissons, céphalopodes, ...

• Larves chez les mollusques

• Souvent peu spécifiques

Digènes

• Anatomie

• Cycle indirect

• Exemples

• Cainocreadium sp. : loup (D. labrax), denté (D. dentex)

• Derogenes varicus

• Nombre d’HD extrêmement élevé : poissons, céphalopodes

• Un des animaux les plus largement répandu

• Opecoeloides furcatus

• HD : Rouget (Mullus surmuletus)

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• Aspidobothrea = Aspidogastrea = Aspidocotylea

• Endoparasites facultatifs ou obligatoires de mollusques, poissons, et tortues

• Transition libre-parasite : peuvent vivre longtemps hors de l’hote, pas de haute spécialisation au parasitisme

• Pas d’espèce d’importance médicale ou économique

• Peu d’espèces

• Entre digènes (anatomie) et monogènes (biologie)

Aspidogastres

• Anatomie

• Cycle

• Larve cotylocidium, ciliée et mobile

• Direct : mollusques

• Indirect

• HD : vertébré

• HI : mollusque (parfois crustacé)

• Spécificité faible

• Non pathogène

• Endoparasites

• Sexes séparés

• Pseudocoelomates

• Nombreuses espèces et individus, la plupart libres

• Hôtes dans tous les groupes taxonomiques : poissons, mollusques, crustacés, ...

• Quelques zoonoses : anisakidés, capillaridés, gnathostomatidés

• Morphologiquement homogènes, très adaptables aux niveaux biochimique et physiologique

Nématodes

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• Anatomie

• Cycle direct ou indirect

• 4 mues et 4 stades larvaires pouvant représenter autant d’hôtes

• Exemples

• Anguillicola crassus (parasite de la vessie natatoire)

• HD : Anguille ; HI : crustacé

• Anisakis

• Nombreux HI (poissons, céphalopodes, ...)

• HD : mammifères marins

• Zoonose : anisakiase

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• Endoparasites

• Plusieurs cm

• Gonochoriques

• Pseudocoelomates : pas de tube digestif (absorption par le tégument), pas de système excréteur

• HD : exclusivement vertebrés

• Beaucoup de parasites de poissons, parfois de crustacés

• Adultes dans l’intestin, larves dans les organes

Acanthocéphales

• Anatomie

• Cycle indirect

• Manipulation du comportement des HI

• Ectoparasites

• Taille importante : souvent pathogènes

• Morphologie parfois très modifiée par rapport aux espèces libres

• Cycle direct en général

Crustacés

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• Nombreuses espèces

• Souvent pathogènes

• Très modifiés en général

• Cycle direct

• Stades larvaires planctoniques “classiques” : nauplius, puis chalimus (“copépodites parasites”)

• HD : poissons, céphalopodes, ...

Copépodes

• Ergasilidae (Ergasilus) : mobile

• Sarcotaces : kystes sous la peau

• Lernaea

• Caligidae

• Penellidae (Lernaeocera branchialis) : gadidés, HI

• Lernaeopodidae : Salmincola

• Argulidés : Argulus

• HD : poissons, céphalopodes

• Cycle direct

• Pas de nauplius

• Yeux composés

• Stylet : hématophage

• Peut se déplacer

• Infection secondaire : viraemie

Branchioures

• Cymothoidae

• Poissons, céphalopodes

• Grande taille (plusieurs cm)

• Dimorphisme sexuel : mâles semi-libres

• Protandres

• Pathogènes : lésions cutanées

Isopodes

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• Gnathiidae

• Larves parasites (praniza)

• Hématophages

• Adultes libres benthiques

• Bopyridae

• Parasites de crevettes

• Dans cavité branchiale : perturbe mue

• Important dimorphisme sexuel

• Rhizocéphales

• Sacculina

• Crustacé extrêmement modifié au stade adulte

• Parasite de crabe

• Sexes séparés, mâle nain et presque invisible : sexualité cryptogonochorique

Cirripèdes

• Cycle

• Effets pathogènes

• Importants car nature invasive de l’infection

• Dommages : foie, sang, tissus connectifs, nerfs (ganglion thoracique)

• Effets sur les processus hormonaux et reproductifs de l’hôte

• Castration parasitaire

• “Féminisation”: parasite ≈ masse d’oeufs, protégé et ventilé par l’hôte

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• Pinnothérides

• Peu modifiés : pinces et yeux réduits, carapace plus molle

• Ex: Pinnotheres pisum dans Mytilus, P. ostreum dans l’huître

• Interférence avec nutrition hôte, dommages aux branchies : huîtres femelles deviennent mâles

• Attirance vers hôte par stimulis chimiques

Décapodes

• Annélides : métamérisés

• Ectoparasites

• Grande taille (plusieurs cm)

• Hermaphrodites

• Hématophages

• Eau douce et milieu marin

Hirudinées

• Anatomie

• Cycle direct

• Reproduction sur hôte ou non, oeufs (cocons) toujours déposés dans le milieu

• Temporaires (uniquement repas sur hôte) ou semi-permanents (quittent l’hôte pour pondre)

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• Pathogénicité

• Faible pathogénicité directe (semi-permanents), infections secondaires

• Transmission maladies (virus et bactéries) : temporaires

• Virus (carpe, saumon)

• Bactéries (carpe)

• Protozoaires : Trypanosomes

• Glochidies

• Le stade larvaire planctonique de certaines moules d’eau douce (Unionoidea) parasite les branchies des poissons : glochidies, dure plusieurs mois

• Adulte libre : moyen de dispersion

• Très spécifique (en régression)

• Se nourrit des fluides du poisson : dangereux si infestation forte

Mollusques

• Cycle direct

• Actinoptérygiens (poissons osseux)

• Poisson qui se nourrit des gonades de son hôte : stérilité

Vertébrés

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• Carapus (Fierasfer) acus dans holothurie Stichopus regalis

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