The coastal areas are subject to multiple anthropogenic pressures including chemical pollution that can pose a real risk to the sustainability of aquatic species. The Arcachon Bay, macrotidal lagoon located on the French Atlantic coast, is the important ecosystem for oyster farming. But for several years, the oyster farms face lower recruitment and high mortality of oyster spat. Chemical contamination of the environment as a factor that may contribute to the observed effects on oysters has so far not been investigated.The present thesis aimed at evaluating through different approaches, of the potential toxicity of heavy metals and pesticides representative of the Arcachon Bay contamination on the early life stages of the Pacific oyster, Crassostrea gigas. Embryotoxicity, genotoxicity and expression levels of eleven targeted genes were studied. Firstly, different pesticides (S-metolachlor, irgarol, and diuron) and metals (copper and cadmium) were separately tested to determine their spectrum of effects. It were shown that exposure of gametes and embryos of oyster to environmental concentrations of pesticides and copper increased developmental abnormalities and DNA damage, and reduced fertilization success and affected offpring quality. Cadmium, meanwhile, showed no embryotoxic and genotoxic effects at the concentrations found in the Arcachon Bay. Metabolites of metolachlor, metolachlor ESA and metolachlor OA, are found in the Arcachon Bay at higher concentrations than their parent compound. The results showed that these metabolites were less embryotoxic and genotoxic on oyster embryos and spermatozoa than metolachor. Significant changes in expression of genes involved in antioxidant defense were observed for oyster larvae exposed to metolachlor and metolachlor ESA. Toxicity of mixtures of pesticides representative of the Arcachon Bay contamination with and without copper was then evaluated. Exposures of oyster embryos to these mixtures lead to development defects, DNA damage and changes in the expression of genes involved mainly in oxidative stress responses. Finally, mapping of toxicity of sediments from the Arcachon Bay was conducted for four seasons of 2011 with the oyster embryo-larvae assay. Sediments collected from Arguin exhibited low toxicity, regardless any season. In contrast, sediments from Le Tès showed higher toxicity in spring and summer seasons compared to winter season.From this work, it can be hypothesized that chemical contamination of the Arcachon Bay represents a threat for oyster reproduction and development.

The Umwelt concept of Jakob von Uexküll considers animals as subjects that inhabit their own subjective universe which is determined by the animal's sensory perception and cognitive abilities. Dolphins present an interesting species to investigate its Umwelt because cetaceans underwent a drastic change in lifestyle in the course of evolution because these mammals returned from a terrestrial life back into the water. Although bottlenose dolphins are intensively studied there are still many knowledge gaps. Here we studied some aspects of the dolphins' Umwelt by asking: (1) how their nocturnal acoustic Umwelt is arranged; (2) what the production of vocal copies can tell us about the dolphins' perception of their environment; (3) whether they are able to perceive tastes (4) or odours; (5) whether they are sensitive to magnetic stimuli. We found that the dolphins' nocturnal Umwelt was characterized by a temporally patterned vocal activity that also included vocal copies of sounds that the dolphins had heard during the day. This is a striking separation between auditory memory formation and vocal copy production and the copies might be a vocally expressed nocturnal rehearsal of day events. Thus, vocalizations can serve as possible indicators of events or objects that are meaningful to the dolphins. Regarding dolphins' perceptive abilities, we found that they were sensitive to both gustatory and olfactory food-related stimuli. They might use this ability to locate and/or evaluate prey. Further, dolphins responded to a magnetic stimulus, suggesting that they are magnetosensitive, what could be useful for navigation. So far, chemo- and magnetoreception have not been considered seriously as potentially functional in dolphins. The results obtained during this thesis fill some of the gaps that still exist in the knowledge of the dolphin's Umwelt and therefore contribute to a better understanding of this species. Moreover, they illustrate that even already intensively studied species may still hold important facets of their biology to reveal and that research should broaden the view and remain unbiased when studying a topic.

Les organismes font face à des compromis entre leur reproduction, leur maintenance et leur survie, dont découlent des stratégies adaptatives énergétiques, comportementales et écologiques.Ce travail de thèse propose de préciser les stratégies de reproduction chez la tortue luth Dermochelys coriacea nidifiant en Guyane. Nous avons étudié les caractéristiques maternelles, les performances de reproduction et les potentiels liens existants entre la migration et la reproduction chez une population d'individus d'identité connue, suivis grâce à un suivi longitudinal original combinant biométrie, physiologie et biologie moléculaire.Premièrement nous montrons que les tortues luth opèrent comme des reproducteurs sur capital, i.e., leur reproduction repose sur les ressources stockées sous forme de réserves corporelles pendant la migration précédant la saison de ponte. D'autre part, nous suggérons que les femelles ajustent la durée de leur migration en fonction des conditions océanographiques rencontrées pendant la migration. Ceci leur permettrait, à l'échelle de la vie, de répondre au compromis entre la reproduction en cours et les reproductions futures. Enfin, notre démarche souligne l'importance de prendre en compte les caractéristiques individuelles dans la compréhension des stratégies de reproduction, et de manière ultime pour l'établissement de modèles réalistes de la dynamique des populations, notamment dans le cas d'espèces emblématiques telles que les tortues marines.

A l'origine de cette étude, des auto-anticorps anti-LKM2 (Liver Kidney Microsomes) avaient été détectés par immunofluorescence indirecte sur coupes de foie de rats dans le sérum de patients ayant fait une hépatite après prise d'acide tiénilique (Diflurex). Il avait été montré au laboratoire que ces anticorps sont dirigés contre un cytochrome P-450 humain responsable du métabolisme du médicament, le cylochrome P-450-8 (IIC9). Nous avons émis une hypothèse quant au mécanisme conduisant à l'apparition de ces auto-anticorps et élaboré un modèle d'étude chez l'animal. Nous avons tout d'abord déterminé, par différentes techniques biochimiques, la protéine hépatique de rat reconnue par les anticorps anti-LKM2. Ces anticorps réagissent de façon croisée avec une forme constitutive de cytochrome P-450 Hépatique de rat, le cytochrome P-450-UT-A (IIC1 1) qui est majoritaire dans le foie de rats non traités. Cette reconnaissance croisée permet de comprendre le test clinique de détection des anticorps anti-LKM2 sur coupes de foie de rats. Nous avons ensuite montré qu'un traitement des rats par l'acide tiénilique, après certaines inductions hépatiques, fait apparaître à la surface de leurs hépatocytes un néo-antigène reconnu par les anticorps anti-LKM2. Afin de généraliser le mécanisme d'apparition d'anticorps anti-tissus proposé, nous nous sommes intéressés à l'hépatite induite par l'iproniazide (Marsilid) où des anticorps spécifiques anti-mitochondries (anti-M6) ont été délectés dans le sérum des patients. Nous avons montré que ces anticorps reconnaissaient une protéine de la membrane externe des mitochrondries de foie humain, la mononoamine oxydase B (MAO B), qui est inhibée de façon irréversible par l'iproniazide. Il s'agit du troisième exemple d'hépatite médicamenteuse de type immuno-allergique avec apparition d'anticorps anti-tissus où ces anticorps semblent dirigés contre une protéine responsable de l'activation métabolique du médicament.

Les abeilles sont des pollinisateurs essentiels pour les cultures et les plantes sauvages, mais l'intensification des pratiques agricoles a engendré une baisse importante de leur abondance et diversité. Afin de protéger efficacement les abeilles dans les paysages agricoles, il est nécessaire d'avoir une meilleure connaissance de leurs patrons de diversité. L'objectif général de cette thèse était de déterminer les patrons spatio-temporels de la diversité des abeilles et l'utilisation des ressource fleuries dans un système agricole intensif. L'échantillonnage spatialement extensif de l'activité de butinage des abeilles sauvages et domestiques nous a permis de recenser 45040 individus (29314 abeilles domestiques et 15726 sauvages), appartenant à 192 espèces recensées à l'échelle territoriale. Cette diversité représente près de 20% de la richesse des espèces apiformes connues à l'échelle nationale. Cette communauté est caractérisée par une forte proportion d'espèces rares (28,8%) et de fortes variations temporelles et spatiales, en particulier de l'échelle locale jusqu'à 10-20 km2. L'importance des habitats semi-naturels pour soutenir les populations d'abeilles sauvages a été confirmée dans cette étude. Durant les périodes de floraison des cultures oléagineuses, les abeilles sauvages étaient étroitement associées aux habitats semi-naturels alors que les abeilles domestiques ont montré une nette préférence pour les cultures à floraison massive. La diversité des abeilles sauvages dans les habitats semi- naturels était 3-4 fois supérieure à celle observée dans le colza ou le tournesol. L'importance de certains facteurs écologiques clefs pour la diversité des abeilles, comme la richesse floristique locale et la quantité d'habitats semi-naturels dans le paysage, a été confirmée et quantifiée. Il a également été démontré que ces effets varient en fonction de la saison et de l'échelle spatiale. Ces résultats mettent en évidence les processus écologiques responsables des partons de diversité des abeilles à différentes échelles spatiales, et peuvent contribuer à optimiser la conception des mesures de conservation visant à promouvoir la diversité des abeilles dans les agrosystèmes intensifs.

Les moustiques sont sources de nuisances et vecteurs d'agents pathogènes majeurs pour l'homme et les animaux. Malgré l'existence de moyens de lutte, la maîtrise de leurs populations reste un enjeu contraint par une connaissance fine de leur dynamique dans l'espace et le temps. Cette thèse vise à identifier les facteurs biotiques et abiotiques qui affectent la dynamique spatio-temporelle de population de moustiques. Une approche intégrative de modélisation dynamique, couplée à l'utilisation d'un système d'information géographique (SIG), d'analyses statistiques et de données d'observation, m'a permis de représenter la dynamique de population de moustiques pour mieux la comprendre et identifier des moyens de lutte efficaces. Un modèle déterministe générique, piloté par le climat, représente le cycle de vie des moustiques sur plusieurs années. Ce modèle appliqué à des espèces d'Anopheles en zone rurale humide (Camargue, France) est cohérent avec les données entomologiques. Il est sensible aux variations de mortalité, développement, sex-ratio et nombre d'oeufs pondus. Il permet d'évaluer des stratégies de lutte ciblant un stade du cycle de vie et une période de l'année. Ayant démontré que la distribution des sites de ponte expliquait pour partie la structuration spatiale des populations, ce facteur et la recherche d'hôtes ont été retenus pour piloter le déplacement des adultes. Une composante spatiale a été intégrée au modèle via la représentation d'un paysage réel et les déplacements sur ce paysage. Les premiers résultats montrent que l'hétérogénéité du paysage et son évolution dans le temps influencent la répartition et l'abondance en moustiques.