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Blanc – Accords bilatéraux 2013 - SVSE 7 - Biodiversité, évolution, écologie et agronomie (Blanc – Accords bilatéraux 2013 - SVSE 7)
Edition 2013


BIOCARRA


Biodiversité et biogéographie des algues Corallinales des récifs coralliens dans le Pacifique Ouest

Exploration de la biodiversité des algues rouges calcaires constructrices de récifs coralliens.
Les algues rouges calcaires ont un rôle majeur dans le fonctionnement et le maintien des écosystèmes coralliens et pourtant les connaissances sur ce groupe sont très lacunaires. Ce projet cherche à combler le déficit de taxonomie en ayant l’ambition d’explorer la richesse de ce groupe méconnu et négligé autour du triangle d’or de la biodiversité marine depuis Taïwan jusqu’au sud de la Nouvelle-Calédonie.

Combien a-t-il d' espèces? Où se trouvent ces espèces? Quelle est leur histoire évolutive? Quelles sont les affinités biogéographies à l'échelle des régions étudiées?
Notre objectif est d’accroitre la connaissance scientifique des algues rouges calcaires tout en améliorant la visibilité des travaux dédiés à l’exploration de la biodiversité de ce groupe. Ces algues qui sont des roches vivantes constituent un matériel biologique particulier pour des études taxonomiques; notamment la présence d’un squelette calcaire est un obstacle à l’utilisation des techniques appliquées classiquement aux autres groupes dépourvus de calcaire. Par ailleurs, la morphologie externe de ces algues très similaire d'une espèce à l'autre est source de confusion taxonomique. Un des enjeux est de mettre au point les techniques d’analyses ADN et de les combiner aux études histologiques, incluant l'étude de l'appareil reproducteur femelle, pour estimer la diversité spécifique et génétique de ce groupe.

L'histologie et la génétique au service de la biodiversité
Les spécimens sont prélevés en plongée ou à pieds à marée basse, dans plusieurs régions dont Taïwan, La Papouasie Nouvelle-Guinée, La Polynésie française et la Nouvelle-Calédonie pour l'Océan pacifique les Maldives, les Iles Éparses et La Réunion pour l'Océan Indien. Les spécimens sont triés, étiquetés et séchés au laboratoire où ils seront conservés comme collections de référence ; avant la mise en collection des fragments sont prélevés sur le matériel frais et conservés dans du gel de silice pour les analyses ADN et dans du formol dilué dans de l'eau de mer pour les analyses histologiques. L’étude génétique porte sur le séquençage de 4 gènes à l'aide de plusieurs marqueurs et l’étude des tissus et des organes reproducteurs est réalisée sur des lames fine explorées au microscope photonique. Les espèces sont délimitées en combinant les résultats, puis comparées entre régions pour établir les liens biogéographiques. L’analyse phylogénétique se fait à partir des séquences nouvelles et celles publiées.

Résultats

Près de 500 spécimens différents ont été récoltés dans la région du triangle de corail de Taïwan au Sud de la Nouvelle-Calédonie en passant par la Papouasie Nouvelle-Guinée et sont conservés dans les laboratoires des deux partenaires. A ce jour près d’un millier de nouvelles séquences ont été produites à l’aide de marqueurs des quatre gènes (nucléaires :SSU et LSU ; mitochondrial :cox1 ; plastidial : psbA). Elles ont servi à construire divers arbres phylogénétiques préliminaires intégrant les séquences disponibles dans Genbank et des séquences non publiées des deux laboratoires. Ces arbres phylogénétiques ont permis d’identifier les groupes majeurs sur lesquels a porté l’effort en taxonomie morphologique. L’étude histologique est en partie réalisée sur le complexe Mesophyllum/Phymatholion de l’ouest Pacifique et sur le genre Mastophora de Taiwan. L’étude des complexes Hydrolithon/Porolithon, Neogniolithon et les Lithophylloides sont en cours.
L’analyse combinée des deux approches morphologique et moléculaire montre d’ores et déjà de nombreux taxons nouveaux pour la science. Plusieurs sont déjà décrits ou en cours de description et seront publiés d’ici la fin 2015.

Perspectives

A mi-parcours les perspectives sont de poursuivre l’effort d’échantillonnage notamment en Nouvelle-Calédonie pour accroitre la connaissance sur ce groupe qui se révèle, grâce à la combinaison des deux approches, particulièrement riche et diversifié. Deux campagnes de collecte sont d’ores et déjà programmées pour prospecter les récifs et lagons des Chesterfield situés à mi-chemin entre la Nouvelle-Calédonie et l’Australie et sur l’île des Pins située au sud de la Grande Terre. Les démarches pour collecter en Indonésie sont en cours pour 2016. les analyses moléculaires et morphologiques vont se poursuivre sur le matériel déjà collecté, ainsi que les analyses phylogénétiques. L’étude biogéographique sera entreprise une fois les études taxonomiques achevées.

Productions scientifiques et brevets

Résultats en cours d’exploitation pour valorisation sous forme de publications scientifiques dont les premières seront soumises pour publication fin 2015.

Partenaires

IRD Institut de Recherche pour le Développement. Unité de recherche COREUS

NTOU National Taiwan Ocean University

Aide de l'ANR 151 999 euros
Début et durée du projet scientifique février 2014 - 36 mois

Résumé de soumission

Les récifs coralliens renferment une des plus fortes biodiversités à l’échelle modiale, et offrent de nombreux services aux populations qui en dépendent. Actuellement, dans les zones tropicales, les récifs coralliens souffrent de l'épuisement mondial des ressources en raison d’une exploitation non durable de la pêche, du développement du littoral et de l'impact du réchauffement climatique. Des travaux récents sur les récifs coralliens ont montré qu’il y avait urgence à réévaluer le statut actuel des groupes fonctionnels. En particulier, peu d’information est disponible sur la biodiversité des algues calcaires encroûtantes formant les récifs. Nous proposons donc d'examiner sur une durée de 3 ans, la diversité et la distribution des algues calcaires encroûtantes dans le Pacifique ouest en combinant analyses de séquences d'ADN et observations morphologiques comparatives portant notamment sur le développement du cystocarpe au cours du cycle biologique. Notre étude portera sur les récifs coralliens bien développés des côtes de Taiwan, de Nouvelle-Calédonie et d’Indonésie. Dans cette étude quatre principaux de recherche seront développé: (i) Inventaire de la biodiversité : la systématique des algues corallines est en continuel devenir et les relations phylogénétiques au sein des espèces sont pour la plupart non résolues ; aussi le but est d'examiner les assemblages d’espèces depuis le littoral jusqu’aux platiers externes et d’estimer de manière approfondie et moderne la magnitude de la diversité en espèces et d’établir des protocoles d’analyses moléculaires ah doc. Les espèces représentatives des principales familles et tribus sont présentes à Taïwan, en Nouvelle-Calédonie et en Indonésie (Bali) et ces trois sites seront comparés. (ii) Déduire les relations phylogénétiques dans les communautés d’algues corallines formant les récifs dans le Pacifique ouest : En l’état actuel des connaissances, la communauté d’algues corallines de Taiwan, de Nouvelle-Calédonie et d’Indonésie a en commun un grand nombre de genres et d’espèces. Une évaluation conjointe des relations phylogénétiques entre les espèces communes aux sites nous aidera à comprendre les histoires évolutives et les mécanismes de spéciation des différentes lignées. (iii) Évaluer les patrons biogéographiques des algues corallines dans le Pacifique ouest pour comprendre leurs histoires évolutives. (iv) Fournir les informations de base sur les principales espèces d’algues calcaires des récifs coralliens et partager ces résultats avec la région pour renforcera et valoriser la coopération scientifique en biologie marine.

 

Programme ANR : Blanc – Accords bilatéraux 2013 - SVSE 7 - Biodiversité, évolution, écologie et agronomie (Blanc – Accords bilatéraux 2013 - SVSE 7) 2013

Référence projet : ANR-13-ISV7-0002

Coordinateur du projet :
Madame Claude Payri (Institut de Recherche pour le Développement. Unité de recherche COREUS)
claude.payri@nullird.fr

Site internet du projet : http://biocarra.ird.nc/

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.