Aller au contenu Aller au menu Aller à la recherche

accès rapides, services personnalisés
Rechercher
Biologie Intégrative des Organismes Marins
UMR 7232

Chez les poissons, comme chez l'ensemble des êtres vivants, l’adaptation au milieu et la survie supposent la coordination de fonctions complexes et en particulier une harmonie rigoureuse avec l’environnement. Leurs organes des sens les informent sur l'environnement visuel, olfactif, gustatif, tactile, auditif, thermique. Outre cette perception immédiate de l'environnement, ils doivent aussi faire face aux fluctuations journalières et saisonnières du milieu. Il est vital que leur métabolisme, physiologie et comportement soient en harmonie avec les variations naturelles et périodiques de l'éclairement, de la température, des marées, etc. La prise alimentaire, l'activité locomotrice, l'alternance veille/sommeil, constituent des exemples d'activités rythmiques journalières. La naissance, la croissance, la migration (pour certaines espèces) sont des exemples d'activités annuelles. L'harmonie avec l'environnement assure la survie optimale: une bonne programmation permet au prédateur de chasser au moment le plus propice de la journée ou à la naissance d'avoir lieu au moment le plus propice de l'année.

Dans la grande majorité des cas, les êtres vivants possèdent des horloges biologiques circadiennes et circannuelles qui permettent d'anticiper les variations périodiques de l'environnement et ainsi de mieux s'y préparer (pour plus d’information, consulter Les horloges chez la Drosophile, ou Les horloges chez l’humain). C'est la résultante de millions d'années d'adaptation et d'évolution. La photopériode joue un rôle majeur dans la synchronisation des comportements et fonctions de  l'organisme soit directement, soit indirectement via les horloges circadiennes. Chez les poissons, comme chez tous les ectothermes, la température extérieure joue également un rôle important dans la programmation temporelle. Les deux facteurs contrôlent la production de la mélatonine (Figure 1), le donneur de temps hormonal de l'organisme, dont la synthèse a lieu principalement dans la rétine et l'organe pinéal (3ème oeil) (Figure 2): le premier contrôle la durée de la production nocturne de l'hormone, alors que le second contrôle l'amplitude du signal (Figure 3). C'est un donneur de temps interne qui informe l'organisme sur le moment du jour et de l'année, une sorte de chef d'orchestre chargé de mettre au diapason l'ensemble des activités rythmiques de l'organisme.

Aujourd'hui, les changements globaux sont trop rapides et de nature à altérer ce qui a pris des millions d'années à se mettre en place. Ainsi, le réchauffement climatique tel qu’enregistré aujourd’hui de 0,5 à 3,5°C selon les régions, est propre à affecter tout le système de programmation temporelle. Et les prévisions tablent sur une poursuite du réchauffement de l’ordre de 1,5 à 4°C voire plus. Des conséquences importantes directes sur certaines espèces et sur les écosystèmes se font déjà sentir (migration d’espèces tropicales vers des zones plus favorables, altération de la programmation migratoire (saumon), de la différentiation sexuelle, émergence de pathologies). Les activités humaines viennent accentuer la pression due au réchauffement à travers la pollution chimique, la destruction d’écosystèmes côtiers, la dissémination anarchique d’espèces et les besoins alimentaires croissants entrainant une surpêche mettant certains stocks en péril. En outre, se développe une aquaculture intensive qui doit faire face aux mêmes contraintes, auxquelles s’ajoutent celles d'ordre sanitaire, technique et économique. De nouvelles approches prenant mieux en compte le changement climatique global, le respect de l’environnement et de la biodiversité sont donc nécessaires.

 Notre projet vise à mieux comprendre les modalités d'action de la lumière et de la température sur les régulations neuro-endocrines des poissons adultes (Figure 3). Nous utilisons des outils biologiques à la croisée de la physiologie, de l’endocrinologie, de l’écologie et de l’éthologie sur des espèces représentatives d'environnements tropicaux, tempérés et polaires, d'élevage ou sauvages. Comprendre les mécanismes de base de l'adaptation au milieu n'intéresse pas que la recherche académique.  Il s'agit aussi de fournir des outils pour une gestion raisonnée des ressources naturelles, une aquaculture productive et de qualité (soucieuse du bien être humain et animal). Il s'agit aussi de fournir des indicateurs biologiques tant pour préciser les conditions du changement global que pour pouvoir anticiper et prévoir quelles seront les réactions des espèces et leur réel pouvoir adaptatif à des variations rapides. L'impact est donc d'ordre scientifique, économique et sociétal.

Thèmes spécifiques abordés actuellement :
- Relations structure/fonction et réponse à la température chez une famille d'enzymes de la voie de synthèse de la mélatonine (Figure 4)
 - Identification des récepteurs de la température chez les poissons:
  • Localisation et impact sur les sécrétions hormonales (mélatonine, hormones pituitaires) et le déterminisme du sexe.
  • Répartition chez les espèces tropicales, tempérées et polaires.
 - Développement de la fonction neuroendocrine (hormone de croissance, hormone du stress) au cours des premiers stades de développement chez le poisson zèbre, le loup et le thon rouge de méditerranée.
- Projet BNP 2014

read this article in English