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actualités - Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-Mer
Unité Mixte de Recherche 7093 – CNRS/UPMC

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Soutenance de Thèse de Doctorat de DAVID DEMORY au LOV le 17 janvier

DAVID DEMORY soutiendra sa thèse de doctorat intitulée "Impact de la température sur les interactions entre le phytoplancton et les virus"

le 17 janvier 2017 à 14h00 au Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-mer, Salle Tregouboff

devant le jury composé de:

  • Frede Thingstad (rapporteur, Université de Bergen)
  • Thierry Bouvier (rapporteur, MARBEC)
  • Hervé Moreau (examinateur, BIOM)
  • Suzanne Touzeau (examinateur, INRIA-Biocore)
  • Antoine Sciandra (directeur, LOV)
  • Olivier Bernard (co-directeur, INRIA-Biocore)
  • Sophie Rabouille (co-directrice, LOV)
  • Anne-Claire Baudoux (co-directrice, SBR)
  • Nathalie Simon (Invité, SBR)
  • Markus Weinbauer (Invité, LOV)

Résumé :

Les dérèglements climatiques d'origine anthropique vont fortement perturber les écosystèmes naturels dans un futur proche. Les écosystèmes marins, déjà soumis à une forte variabilité de leur environnement, sont donc fortement menacés. Le phytoplancton joue un rôle primordial dans les réseaux trophiques, et in fine sur le climat. Comprendre l’évolution des communautés phytoplanctoniques dans un monde en perpétuel changement constitue l’un des enjeux majeur de l’océanographie.

Parmi les facteurs influençant le phytoplancton, les virus jouent un rôle primordial, en raison de leur capacité à induire une lyse cellulaire. Ils contrôlent ainsi la dynamique phytoplanctonique. Il est donc indispensable de comprendre comment l’impact des virus sur ces communautés va évoluer dans le contexte du changement climatique. Cette thèse explore le rôle de la température dans les interactions entre  phytoplancton et  virus, grâce à des approches couplées expériences en laboratoire et modélisation mathématique. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés plus particulièrement aux picoeucaryotes du genre Micromonas.
Dans une première étude, nous avons caractérisé la réponse à la température de 11 souches différentes, et montré le rôle primordial de ce paramètre sur l’écologie du genre Micromonas. En particulier, nous avons démontré que la température océanique avait joué un rôle décisif dans son évolution, et réussi à prédire l’évolution de sa biodiversité dans un océan en voie de réchauffement.
Dans une deuxième étude, nous avons montré que la température est un facteur clef dans le contrôle de la dynamique phytoplancton – virus. La température affecte notamment les taux de perte d'infectiosité et de dégradation des virus, ainsi que leur taux de production. En particulier, nous avons observé un changement de stratégie d’infection: au-delà d’une température proche de la température optimale de croissance, les dynamiques deviennent plus complexes suggérant un mode d'infection qui passerait de lytique à chronique.
Dans une troisième étude, nous avons modélisé ces interactions et avons pu reproduire les changements observés en fonction de la température, et discuté le rôle de la température sur les processus d’infection mis en jeux.

Abstract :

Climate changes induced by human activities will deeply impact natural ecosystems. Marine ecosystems, leaving in a highly variable environment, are therefore threatened. Within these communities, phytoplankton have a primordial role in the trophic web and in the regulation of climate processes. Understanding the evolution of these communities in a warming world is an issue of oceanography.

Among factor affecting phytoplankton dynamics, viruses play a key role through their capacity to lyse their hosts. They are therefore controlling the phytoplankton population dynamics. It is then crucial to understand how the viruses impact will evolve in a warming ocean.
In this thesis, we explore the impact of temperature on these interactions with an integrative method combining laboratory experiments and mathematical modelling. We focus on the pico-eukaryote genus Micromonas.
In a first study, we have characterized the temperature response of the Micromonas genus by studying 11 different strains. We have shown the primordial role of temperature on the ecology of phytoplankton. In particular, we have demonstrated that ocean temperature has played a decisive role in evolution. Thus, we have been able to predict the evolution of biodiversity in a warming ocean.
In a second study we showed that temperature is a key factor in controlling the phytoplankton - virus dynamics. The temperature affects in particular the rates of infectivity loss and of virus degradation, as well as the rate of virus production. In particular, we observed a change in infection strategy. Beyond a temperature close to the optimal growth temperature, the dynamics become more complex suggesting a change in infection strategy from lytic to chronic.
In a third study, we have developed a mathematical model representing these interactions. The model efficiently reproduced the observed changes as a function of temperature. Finally, we discuss the role of temperature on the involved infection processes.