Biodiversité des peuplements hydrothermaux de la dorsale Est-Pacifique : influence des traits d'histoire de vie des organismes et de l'environnement géophysique et physico-chimique - Université Pierre et Marie Curie Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Biodiversity of hydrothermal benthic assemblages along the East Pacific Rise : role of life-history traits, geological and physico-chemical environment

Biodiversité des peuplements hydrothermaux de la dorsale Est-Pacifique : influence des traits d'histoire de vie des organismes et de l'environnement géophysique et physico-chimique

Résumé

Factors shaping biodiversity patterns associated with hydrothermal vents at different spatial scales are not yet well understood. Combining molecular and ecological approaches, this thesis aimed to identify the different factors influencing hydrothermal vent gastropods biodiversity along the East Pacific Rise (EPR). Those factors were: life history traits, physico-chemical environment, barriers to dispersal and geodynamic environment.At the ridge scale, genetic analyses of Lepetodrilus elevatus revealed the occurrence of two sibling species, between 13°N and 17°S, found in sympatry at 9°50’N. Speciation was suggested to be allopatric in relation with tectonic events (Bauer microplate). However reinforcement by habitat specialisation probably occurred between the two lineages, in response to habitat heterogeneity. This geographic break, if consistent among taxa, should be detected when comparing faunistical composition at large scale. After examination of the faunistical composition of communities associated with mussel beds between 7° 25’S and 21°33’S, common species appeared to be widespread along the gradient suggesting the occurrence of a single biogeographic province at the scale of the EPR. However, the amount of new species and species related to other hydrothermal systems beyond 17°S indicated that this region should be considered as a distinct ecoregion. Development of new molecular markers, allowing genetic structure analysis of Lepetodrilus elevatus at meso-scale, highlighted the limited role of dispersal. Conversely extinction-recolonisation processes seemed to significantly affect genetic diversity in relation with habitat dynamic. Finally, micro-scale examination of gastropods associated with Alvinella pompejana colonies revealed that fine-scale characterisation of physico-chemical conditions only partially explains the community structure. Thus, species distribution appeared to result from the existence of micro-habitats and biotic interactions.
La distribution de la biodiversité associée aux sources hydrothermales, et les facteurs responsables de sa mise en place aux différentes échelles spatiales, sont encore mal définis aujourd’hui. Face à ce constat, les objectifs majeurs de cette thèse étaient de combiner des approches écologique et génétique, pour identifier les principaux facteurs qui influencent la diversité des gastéropodes hydrothermaux le long de la dorsale Est Pacifique (EPR).Ces facteurs étaient : les traits d’histoire de vie des espèces, les conditions physico-chimiques de l’environnement, les barrières physiques à ladispersion et le contexte géodynamique. A l’échelle de la dorsale, l’analyse génétique d’une des principales espèces de gastéropode,Lepetodrilus elevatus entre 13°N et 17°S a permis de mettre en évidence l’existence de deux espèces cryptiques trouvées ensympatrie à 9°50’N. Si la spéciation semble être d’origine allopatrique, en relation avec l’histoire tectonique de la dorsale (présence de la microplaque de Bauer), celle-ci a probablement été renforcée par une spécialisation par l’habitat en réponse à l’hétérogénéité de l’environnement. Si la rupture géographique s’avère être commune à de nombreux taxons, elle devrait être détectée lors de la comparaison à grande échelle de la composition des communautés faunistiques. L’analyse de la composition faunistique des moulières entre 7°S et 21°S montre au contraire que la plupart des espèces communes sont largement distribuées, suggérant l’existence d’une unique province biogéographique pour l’ensemble de la dorsale Est–Pacifique. Néanmoins, la présence de nouvelles espèces ou d’espèces inféodées à d’autres systèmes hydrothermaux au-delà de 17°S semblait indiquer l’existence d’une écorégion bien distincte.A partir de la mise au point de nouveaux marqueurs moléculaires, l’analyse de la structure génétique deL.elevatus à méso-échelle montre que la dispersion a un rôle limité. A l’inverse, cette structure serait fortement affectée par la dynamique d’extinction-recolonisation des populations liée au caractère éphémère des habitats. Enfin, l’examen à micro-échelle des gastéropodes associés aux colonies d’Alvinellidés a montré que même unedescription fine des conditions physico-chimiques du milieu n’expliquait que très partiellement la structure des communautés. La distribution des espèces résulterait alorsde l’existence de micro-habitats et d’interactions biotiques.
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Citer

Marjolaine Matabos. Biodiversité des peuplements hydrothermaux de la dorsale Est-Pacifique : influence des traits d'histoire de vie des organismes et de l'environnement géophysique et physico-chimique. Biodiversité. Paris 6, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01117647⟩
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