Réchauffement climatique et pollution même combat !

Publié par Isabelle le 25/07/2020 à 09:00
Source: CNRS INSB
Les organismes doivent faire face à des stress globaux comme le réchauffement climatique ou locaux comme la pollution qui sont étudiés comme des phénomènes distincts. Dans un article publié dans la revue Nature Communication, les scientifiques viennent de montrer que chez un poisson (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau...) corallien, un stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes environnementales. Dans le langage courant, on parle de...) global (augmentation de température) et un stress local (pesticide) induisent l'un et l'autre une perturbation endocrinienne et peuvent entrer en synergie. Ces résultats ont des conséquences importantes pour mieux comprendre les effets des stress anthropiques sur les espèces animales.


Figure: Haut:Une larve de Manini (Acanthurus triostegus) juste avant son entrée sur le récif (Le récif, de l'arabe rasîf (« chaussée, digue ») par le portugais recife (« récif »), est le nom donné soit à une chaine de rochers à fleur d'eau ou...): elle a la transparence (Un matériau ou un objet est qualifié de transparent lorsqu'il se laisse traverser par la lumière. Cette notion dépend de la longueur d'onde de la lumière : ainsi, le verre est...) typique d'une larve pélagique vivant dans l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en...) avec notamment le "bouclier" ventral qui réfléchit la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) et lui permet, vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de dessous de se confondre avec la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...). (Crédit photo Marc Besson).
Bas: Un juvénile de Manini, après sa métamorphose: la pigmentation blanche et noire en comparaison avec la larve de la figure précédente est bien visible ainsi que la forme de la tête et en particulier de la bouche (La bouche (encore dénommée cavité buccale ou cavité orale) est l'ouverture par laquelle la nourriture d'un animal entre dans son corps. Le mot gueule s'utilise aussi, mais avec un sens familier...) adaptée au comportement de brouteur.
© Marc Besson

La grande majorité des poissons de récifs possède une phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) larvaire dite pélagique, durant laquelle les larves se développent en pleine mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.). Ce n'est que plus tard que ces larves vont coloniser et s'installer dans les zones récifales, très souvent le long du littoral. On appelle cette transition le recrutement larvaire et celui-ci s'accompagne d'une métamorphose des larves en jeunes poissons. Ces deux étapes du recrutement et de la métamorphose sont primordiales dans le renouvellement des stocks de poissons et le maintien de la biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces,...). Récemment, de nombreuses études ont témoigné des effets néfastes des perturbateurs globaux (élévation de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante,...), acidification des océans) et locaux (aménagement du littoral, pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain...) des eaux par les pesticides issus de l'agriculture, pollution sonore des bateaux) sur les capacités sensorielles des poissons coralliens lors du recrutement larvaire.

Dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de contexte issu traditionnellement de...), et après des premières recherches sur le rôle des hormones thyroïdiennes dans la métamorphose des poissons coralliens, les chercheurs ont donc cherché à comprendre si ces hormones pouvaient également contrôler le développement sensoriel des larves de poissons coralliens, et si les effets néfastes des stress anthropiques sur le recrutement larvaire pouvaient être causés par une perturbation de cette voie hormonale.

Cet article montre comment une perturbation des hormones thyroïdiennes est à l'origine de défauts sensoriels et de la vulnérabilité (En gestion des risques, la vulnérabilité d'une organisation ou d'une zone géographique est le point faible de cette organisation pouvant être défini...) à la prédation observés chez le poisson (Dans la classification classique, les poissons sont des animaux vertébrés aquatiques à branchies, pourvus de nageoires et dont le corps est le plus souvent couvert d'écailles. On...) chirurgien bagnard Acanthurus triostegus exposés aux deux stress anthropiques, température et pesticide (Un produit phytosanitaire est une substance émise dans une culture pour lutter contre des organismes nuisibles. C'est un terme générique qui rassemble les...).

Les chercheurs ont utilisé différentes approches écologiques, fonctionnelles, histologiques et comportementales, sur le terrain et en laboratoire, pour mieux comprendre l'importance des hormones thyroïdiennes dans le développement de trois structures sensorielles (la rétine (La rétine est l'organe sensible de la vision. D'origine diencéphalique, elle est une mince membrane pluri-stratifiée d'environ 0,5 mm d'épaisseur couvrant environ 75 % de...), les narines et la ligne latérale). Ils ont montré que ces hormones contrôlent l'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) des comportements de reconnaissance visuelle et chimique d'un prédateur (Un prédateur est un organisme vivant qui met à mort des proies pour s'en nourrir ou pour alimenter sa progéniture. La prédation est très courante dans la nature...), et même la vulnérabilité à la prédation. Deux stress distincts (une augmentation de température et un pesticide, le chlorpyrifos) ont été appliqués. On observe que les deux stress induisent une baisse de la concentration d'hormones thyroïdiennes chez les poissons exposés. Ces mêmes individus présentent également un développement sensoriel altéré et une vulnérabilité à la prédation plus importante. En outre, les chercheurs ont montré, qu'un traitement avec de l'hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des récepteurs spécifiques.) thyroïdienne pouvait inverser ces effets, ce qui montre bien que dans les deux cas c'est la chute du taux de ces hormones qui induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force (moteur).) les altérations des organes sensoriels et la vulnérabilité à a prédation.

Ces résultats démontrent pour la première fois que des perturbateurs anthropiques différents mènent aux mêmes conséquences via un mécanisme interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) commun: la perturbation d'une voie endocrinienne. Leur action peut même être synergique, puisqu'une exposition simultanée à des doses faibles (+1.5°C et 5 µg L-1 de chlorpyrifos, qui séparément ne produisent pas d'effet) suffit à perturber le système thyroïdien des poissons, suggérant que cette voie hormonale peut être sensible à de faibles doses de stress combinés.

Dans un contexte global de déclin des stocks de poissons (commerciaux et non commerciaux) par mortalité accrue des adultes (surpêche, destruction d'habitats), notamment dans les îles du Pacifique Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) où ils sont la principale ressource en protéines, de tel défauts de recrutement larvaire menacent un peu plus le maintien des populations de poissons. Cette étude souligne la grande sensibilité des jeunes stades de vie (La vie est le nom donné :) de poissons aux stress anthropiques et démontre en outre que ces stress anthropiques convergent ( en astronautique, convergent en mathématiques, suite convergente série convergente ) effectivement vers une altération de la signalisation des hormones thyroïdiennes. Cela doit conduire à un changement majeur dans notre appréciation des effets du changement climatique sur les populations animales.

Pour en savoir plus:
Anthropogenic stressors impact fish sensory development (Development est une revue scientifique bimensuelle à comité de lecture couvrant tous les champs de la génétique évolutive du...) and survival via thyroid disruption.
Besson M, Feeney WE, Moniz I, François L, Brooker RM, Holzer G, Metian M, Roux N,Laudet V, Lecchini D. Nat Commun. 2020 Jul 17;11(1):3614. doi: 10.1038/s41467-020-17450-8.

Laboratoires:
- Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une...) des Organismes Marins (BIOM) - (CNRS/Sorbonne Université)
Observatoire Océanologique de Banyuls-sur-Mer.
1, avenue (Une avenue est une grande voie urbaine. Elle est en principe plantée d'arbres, et conduit à un monument.) Pierre Fabre.
66650 Banyuls sur mer - France.
- Centre de Recherches Insulaires et Observatoire de l'Environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre...) (CRIOBE) - (CNRS-EPHE-UPVD/ PSL Research University)
BP 1013, 98729 Papetoai.
Moorea - Polynésie française (La Polynésie française est un ensemble de 5 archipels français, composés de 118 îles dont 67 habitées, situé dans le sud de l'Océan...).

Contacts:
- Vincent Laudet - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent d'importantes...) au laboratoire de Biologie des Organismes Marins (BIOM)
- Marc Besson - Chercheur au Centre de Recherches Insulaires et Observatoire de l'Environnement (CRIOBE)
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