Répartition verticale de la diversité

picoeucaryotique en mer de Sargasse.

Morezzi Nicola. 21/11/2008

Master 1 BEM, Université de la Méditerranée.

Unité d’enseignement : Diversité des Organismes Marins.

I. Matériels et méthodes.

Température

Salinité Oxygène

Chlorophylle

date Latitude (N) Longitude (W) Zone d’échantillonnage

Profondeur deprélèvement (m)

19 Septembre 34°30'966’’ 72°01'966’’ DCM 500

Profonde 3 000

22 Septembre 34°25‘5’’ 72°03’47’’Euphotique

20

60

24 Septembre 34°26'343’’ 73°13'162’’ 25

96

I. Matériels et méthodes.

• Prélèvement des échantillons.• Extraction du DNA.• Amplification par PCR.• Clonage.• Séquençage.• Analyses phylogénétiques.• Alignement taxonomique.

date Latitude (N) Longitude (W) Zone d’échantillonnage

Profondeur deprélèvement (m)

19 Septembre 34°30'966’’ 72°01'966’’ DCM 500

Profonde 3 000

22 Septembre 34°25‘5’’ 72°03’47’’Euphotique

20

60

24 Septembre 34°26'343’’ 73°13'162’’ 25

96

I. Matériels et méthodes.

• Prélèvement des échantillons.• Extraction du DNA.• Amplification par PCR.• Clonage.• Séquençage.• Analyses phylogénétiques.• Alignement taxonomique.

date Latitude (N) Longitude (W) Zone d’échantillonnage

Profondeur deprélèvement (m)

19 Septembre 34°30'966’’ 72°01'966’’ DCM 500

Profonde 3 000

22 Septembre 34°25‘5’’ 72°03’47’’Euphotique

20

60

24 Septembre 34°26'343’’ 73°13'162’’ 25

96

I. Matériels et méthodes.

• Prélèvement des échantillons.• Extraction du DNA.• Amplification par PCR.• Clonage.• Séquençage.• Analyses phylogénétiques.• Alignement taxonomique.

date Latitude (N) Longitude (W) Zone d’échantillonnage

Profondeur deprélèvement (m)

19 Septembre 34°30'966’’ 72°01'966’’ DCM 500

Profonde 3 000

22 Septembre 34°25‘5’’ 72°03’47’’Euphotique

20

60

24 Septembre 34°26'343’’ 73°13'162’’ 25

96

I. Matériels et méthodes.

• Prélèvement des échantillons.• Extraction du DNA.• Amplification par PCR.• Clonage.• Séquençage.• Analyses phylogénétiques.• Alignement taxonomique.

II. Vue d’ensemble de la distribution des séquences.

Taxons Euphotique 500 3 000 Pourcentage

Straménopile 17 7,4

Haptophyte 5 2,2

Cryptophyte 1 0,4

Choanomonada 1 0,4

Cercozoaire 1 0,4

Métazoaire 4 1,7

Picobiliphyte 1 0,4

Radiolaire 2 16 28 20,1

Alvéolé 51 42 60 66,8

• 7 taxons dans la zone euphotique.• 4 taxons à 500 mètres.• 2 taxons à 3 000 mètres.• 5 premiers taxons au niveau de la zone euphotique.• Métazoaire et Picobiliphyte à 500 mètres.• Radiolaires et Alvéolés dans toute la colonne d’eau et augmentent avec la profondeur.

Taxons Seuil d’identité (%)80 95 97 98 99

Straménopile 2 11 12 13 14Haptophyte 1 4 4 5 5Cryptophyte 1 1 1 1 1

Choanomonada 1 1 1 1 1Cercozoaire 1 1 1 1 1Métazoaire 2 2 2 2 2

Picobiliphyte 1 1 1 1 1Radiolaire 5 12 13 14 22

Alvéolé 3 45 58 66 76

Echantillon Seuil d’identité (%)80 95 97 98 99

Euphotique 8 44 49 53 57500 m 10 31 34 36 39

3 000 m 4 15 19 23 33

II. Vue d’ensemble de la distribution des séquences.

• Straménopiles et Haptophytes : le nombre OTU augmente mais reste similaire pour tous les niveaux d’identité supérieur à 95 %.

• Radiolaires et Alvéolés : les valeurs sont beaucoup plus importantes et doubles entre 95 et 99 %.

• les autres taxons : valeurs identiques et très faible à tous les seuils d’identités

• Le nombre d’OTU diminue en fonction de la profondeur.

III. Relation phylogénétique et distribution verticale au sein des Alvéolés.

Ciliée

Apicomplexe

Novel Alvéolata II

Novel Avéolata I

Gloeodinum viscumPerkinsidée

Dinoflagellée

• Dinoflagellé : toutes les séquences se retrouvent à 500 mètres.• NAI : majorité des séquences en surface et 1 séquence en profondeur.• NAII : majorité des séquences en surface et nouveaux clades identifiés en profondeur.

Euglypha alveolata.

100

97

53

66

96

IV. Diversité des séquences de Radiolaires.

Polycystinea, Nasselarida

Acantharea

RAD-III

Taxopodida

Polycystinea, Spumellarida72

100

100

• Abondance anormale des séquences.• Diversité moléculaire importante.• Avancés grâce a cette étude : - 5 groupes distincts de radiolaire identifiés. - Association de séquences à des groupes faiblement représentés (Exemple : Taxopodida). - Polyphylie des Polycystinea et monophylie des Taxopodida acquise. - Origine commune des Acantharea, des Polycystinea et des Taxopodida composant les radiolaires vérifié.

Différents Radiolaires.

RAD-V

RAD-IV

RAD-I

RAD-II

100

99

97

100

100

100

100

V. Séquences spécifiques a la zone euphotique.

Straménopile photosynthétique

MAST.2

MAST.1

MAST.6

MAST.4

MAST.8

MAST.7

MAST.3

• Haptophyte : couramment répartie en surface, contribution écologique méconnue• Straménopile : 1/3 considérés comme photosynthétiques, différentes stratégies trophiques, majorité des séquences affiliés aux MAST.

Hemiliania huxleyi (Haptophyte).

Acanthocystis turfacea (Straménopile).

100

VI. Conclusion.

• Découverte de nouveaux clades.

• Amélioration de l’arbre du vivant.

• Différence flagrante entre les communautés pico-eucaryotiques le long du gradient verticale de profondeur.

• Ce genre d’études bouleversent totalement le point de vue actuel concernant le rôle et les structures des populations de ces organismes.

• Soulèvent de nombreuses questions quant aux propriétés physiologiques, comportementales et biochimiques de ces organismes, ainsi que des aspects du cycle et du transport du carbone dans les océans.

• Il reste encore des lacunes dans les connaissances au sujet de la diversité, de la répartition et du rôle écologique joué par ces organismes.