Thèse d'exercice--Médecine vétérinaire--Lyon 1, 2007. / Notice réd. d'après la couv. Bibliogr. et webliogr. p. 63-65. Glossaire. Résumé. 2008 d'après la déclaration de dépôt légal.

Les coraux tabulés du Givétien et du Frasnien de la partie méridionale des Monts Sainte-Croix (Pologne) sont représentés par 52 espèces (40 espèces de Favositida, 6 espèces de Syringoporida et 6 espèces d'Auloporida). On y dénombre deux nouveaux genres [Lefeldolites gen. n. (Favositida) et Sapounofouskilites gen. n. (Syringoporida)] et cinq nouvelles espèces (Striatopora sciuricauda sp. n., ?Lefeldolites obtortiformis sp. n., Crassialveolites oliveri sp. n., Roseoporella kesickii, sp. n. et Aulopora slosarskii sp. n.). L'étude des variations intracoloniales chez les tabulés montre que les diamètres minimaux et maximaux des lumens ainsi que les diamètres des pores sont les paramètres les plus utiles pour la taxonomie des Alveolitidae et des Coenitidae ; l'épaisseur de la double paroi et l'espacement des tabulae sont en revanche moins significatifs. De plus, il y a de plus fortes variations intracoloniales chez les alvéolitidés et les coenitidés que, par exemple, chez les héliolitidés. L'étude de la croissance de corallites voisines, réalisée sur trois espèces du genre Alveolites, révèle que celle-ci est différente pour chaque individu (dans la même colonie). Ceci est contraire à ce que l'on connaît chez les favositidés. L'étude d'endobiontes de tabulés (? Chaetosalpinx plusquelleci sp. n., Helicosalpinx cf. asturiana Oekentorp et H sp.) montre que ceux-ci sont plutôt des parasites que des organismes commensaux des tabulés. L'analyse des relations paléobiogéographiques des faunes de tabulés du Givétien et du Frasnien de la région étudiée indique une plus grande affmité avec les faunes de même âge de l'Ardenne. D'autre part, si les faunes givétiennes et frasniennes des Monts Sainte-Croix sont dominées par les alvéolitidés, la situation est différente pour celles de l'Ardenne où les assemblages givétiens sont dominés par les pachyporidés. / Givetian and Frasnian tabulate corals from the southem region of the Holy Cross Mountains (Poland) consist of 52 species (Favositida: 40 species, Syringoporida: 6 species, and Auloporida: 6 species). Two genera [Lefeldolites gen. n. (Favositida) and Sapounofouskilites gen. n. (Syringoporida)], and five species are new (Striatopora sc~uricauda sp. n., ? Lefeldolites obtortiformis sp. n., Crassialveolites oliveri sp. n., Roseoporella kesickii sp. n., and Aulopora slosarskii sp. n.). Study of the intracolonial variation in tabulates shows that minimal and maximal lumen diameters and pore diameter are the most useful in the taxonomy of Alveolitidae and Coenitidae, while the double wall thickness and tabulae spacing are less usefuI. Moreover, alveolitids and coenitids show overall higher intracolonial variation than, for example, heliolitids. Study of growth dynamics in neighbouring corallites, performed on three species of the genus Alveolites, shO\ that the growth dynamics were diferent in each individual in the same colony. This contradicts the situation known from representatives of favositids. Study oftabulate endobionts (?Chaetosalpinx plusquelleci sp. n., Helicosalpinx cf. asturiana Oekentorp and H sp) shows that these were rather parasites oftabulate corals than their c0Ill!Densals. Analysis of the palaeobiogeographical relations of the tabulate faunas from the Givetian and Frasnian of the discussed region show that these faunas were most similar to coeval faunas known from the Ardennes. Both Givetian and Frasnian tabulate faunas from the region under study are dominated by alveolitids; such a situation is different from tabulate fauna of the Ardennes, where the Givetian assemblage is dominated by pachyporids.

Cette étude a pour but d'identifier les principales maladies coralliennes, de quantifier leurs prévalences sur les récifs de la Réunion, d'Afrique du Sud et de Mayotte et de déterminer leurs variations spatiales et saisonnières. Les résultats ont révélé la présence de six grands types de maladies coralliennes. Les prévalences totales moyennes des maladies ont été plus élevées à la Réunion (7.5 ± 2.2%) qu'en Afrique du Sud (3.9 ± 0.8%) et qu'à Mayotte (2.7 ± 0.3%). Les genres coralliens Acropora et Porites ont été les plus vulnérables aux maladies dans les trois régions étudiées. Des variations spatiales et saisonnières ont été détectées pour la maladie de la bande noire (BBD) et les syndromes blancs (WS) à la fois à la Réunion et en Afrique du Sud avec des prévalences plus élevées sur les récifs peu profonds et pendant la saison chaude. Ce travail a également pour but de caractériser deux maladies non décrites à ce jour : le syndrome des patches blancs (PWPS) et le syndrome du patch noir (PBPS) chez Porites. PWPS, observé à fois à la Réunion, en Afrique du Sud et à Mayotte est caractérisé par d'importantes fragmentations tissulaires généralement associées à des corps ovoïdes basophiles ressemblant à des agrégats bactériens. L'analyse bactérienne a révélé une grande variabilité entre les tissus infectés et sains. L'identification des pathogènes responsables de PWPS a également été réalisée en laboratoire. Sur les 14 souches bactériennes sélectionnées et testées, seule la P180R, génétiquement proche de Vibrio tubiashii a généré des signes de PWPS. Pour finir, PBPS, une forme atypique de BBD a été observée sur les récifs de la Réunion. Les suivis réalisés ont montré des variations spatiales et saisonnières avec des prévalences plus élevées sur le platier et pendant l'été. L'histologie a mis en évidence la présence de cyanobactéries et de corps basophiles dans les tissus infectés du corail. L'analyse génétique a révélé la présence d'une plus grande diversité de taxons dans les tissus infectés par PBPS que dans les tissus sains représentés par le genre Vibrio. / During the past two decades, the emergence and spread of infectious diseases have caused substantial declines in the biodiversity and abundance of reef-building corals. Despite their increased global prevalence and virulence, little is known about coral diseases on Indian Ocean coral reefs. This study aims to fill this gap in knowledge by identifying the main coral diseases and quantify their prevalence at three localities Reunion, South Africa and Mayotte, determining their spatial distribution and seasonal variation. Principal findings of this study demonstrated the presence of six main coral diseases including black band disease (BBD), white syndromes (WS), pink line syndrome (PLS), growth anomalies (GA), skeleton eroding band (SEB) and Porites white patch syndrome (PWPS). The overall disease prevalence was higher in Reunion (7.5 ± 2.2%; mean ± SE) compared to South Africa (3.9 ± 0.8%; mean ± SE) and Mayotte (2.7 ± 0.3%; mean ± SE). Acropora and Porites were the genera most vulnerable to disease. Spatial variability was detected in both Reunion and South Africa with BBD and WS more prevalent on shallow than deep reefs. There was also evidence of seasonality in two diseases: BBD and WS, their prevalence being higher in summer than winter. Corals exhibiting signs of PWPS revealed extensive tissue fragmentation, generally associated with ovoid basophilic bodies resembling bacterial aggregates within the mesoglea of the body wall. Other organisms, including Cyanobacteria, Nematoda, Ciliata and endophytic algae, were also observed on diseased tissues and were generally associated with the dead epidermis and cell debris. Results of 16S rRNA sequence analysis revealed a high variability between bacterial communities associated with PWPS-infected and healthy tissues in Porites lutea. Several bacterial ribotypes affiliated to potential putative pathogens notably Shimia marina and Vibrio hepatarius were consistently found among the 16S rRNA sequences derived from the PWPS lesions, and absent and/or poorly represented in HT. Primary pathogens involved in the PWPS were also investigated in this study using traditional culturing techniques and laboratory infection trials. Of the 14 isolates selected for the inoculation trials, only the bacterial strain P180R mostly phylogenetically closely related8 to Vibrio tubiashii with its closest known sister taxon, V. hepatarius, was shown to cause signs resembling those of PWPS and satisfied the four Henle-Koch’s postulates. P180R displayed focalised and progressive tissue paling 12 h after inoculation and visible lesions of PWPS were observed 12 h thereafter. Signs of PWPS appeared on 90% of the exposed coral fragments (27 of 30) under controlled environmental conditions. Moreover, the virulence of this marine pathogen was tested and seemed to be strongly dependent on seawater temperature, resulting in significantly higher tissue loss at 30°C than 28°C and 26°C. Finally, a multidisciplinary approach involving field surveys, gross lesion monitoring, histopathology and 454-pyrosequencing was investigated to characterize an atypical form of BBD named PBPS. Histology revealed cyanobacterial penetration of the compromised tissue as well as the presence of basophilic bodies resembling bacterial aggregates in the living tissue, adjacent to the bacterial mat. Bacterial 16S rRNA sequences yielded a broader diversity of bacterial taxa in PBPS-infected tissues than in healthy tissue, represented by the genus Vibrio (24.9%), followed by sulfate-reducers or sulfide-oxidizers such as Desulfovibrio (20%), Clostridium (12.9%) and Arcobacter (9.9%). PBPS appears to be a multi-stage disease triggered by cyanobacterial invasion and resulting in secondary infections by environmental bacteria that grow in mucus-like decomposing tissue.

Une nécessaire révision des coraux plocoïdes jurassiques en morphologie, morphométrie, systématique et en nomenclature a été réalisée grâce à des spécimens-types, du matériel de collection, ou issu de la littérature. Des structures dont une nouvelle muraille, l'étallonothèque et des types d'auricules ont été identifiés. Un stade initial ontogénique tétraméral a été observé pour la première fois chez Heliocoenia et Pseudocoenia. Ceci est en désaccord avec la définition traditionnelle sur le développement fondamentalement hexaméral chez les Scleractinia. L'étude systématique aboutit à une réorganisation des familles, des genres et de leurs synonymies. Des espèces sont décrites avec des limites encore parfois ambigües nécessitant une approche morphométrique plus approfondie pour être reproductible. Les positions systématiques prises sont traduites dans le sens de la préservation de la stabilité de l'usage des noms, des actes nomenclaturaux sont proposés dans ce sens. Deux méthodes morphométriques ont été appliquées aux contours 2D des sections de polypiérites. L'analyse de Fourrier Elliptique a été utilisée sur des coupes transversales théoriques et réelles. Les résultats montrent les différentes symétries et certains genres distingués par cette méthode. L'analyse des dimensions fractales de modèles théoriques, des coupes étudiées, ou issues de la littérature ont été analysées. Les formes étudiées se placent selon un gradient de complexité croissante du contour correspondant à la maximisation de l'interface squelette-porosité. Le long de ce gradient, les différents taxons se répartissent, leur distinction restant souvent délicate par suite d'un léger recouvrement / A review of Jurassic plocoid corals in morphology, morphometry, systematics and in nomenclature was necessary. This study was realized with collection materials, type specimens and material from the literature. The morphological study enables identifying structures such as a new type of wall, the etallonotheca and some new types of auricles. A tetrameral initial ontogenetic stage was observed for the first time in Heliocoenia and Pseudocoenia. This is in disagreement with the traditional definition of the septal development supposed to be fundamentally hexameral in Scleractinia. The systematic study led to a significant reorganization of families, genera and their synonyms. Species are described but their limits are still ambiguous and so still require more detailed morphometric approaches to be reproducible. The systematic positions chosen here are translated in terms of nomenclature in order to preserve the stability of names. This requires in various cases nomenclatural acts. Two morphometric methods were applied on 2D contours of calices sections. Elliptical Fourier analysis was used on theoretical and real transversal sections. The results show that the different symmetries and some genera can be distinguished by this method. Analysis of fractal dimensions has also been applied. Theoretical models and the sections studied in this work or issued from the literature were analyzed. The studied forms are placed according to an increasing complexity gradient of the contour corresponding to the maximization of the interface skeleton-porosity. The different taxa are distributed along this gradient, due to their small overlaps; their true distinction often remains difficult

Le changement climatique et l’augmentation des températures globales perturbent l’abondance et la distribution de milliers d’organismes, aquatiques et terrestres, et certains écosystèmes sont particulièrement sensibles à ces changements environnementaux. L’augmentation de température est la principale menace au maintien des populations de coraux, véritables ingénieurs écologiques de ces écosystèmes. Bien que la recherche sur les récifs coralliens se soit d’abord attachée à l’étude des coraux adultes, de nombreuses informations manquent sur la reproduction sexuée et asexuée, et leur rôle dans la conservation et restauration récifale. Le premier axe de ma thèse s’est donc construit sur la réponse des jeunes stades de vie à l’augmentation de température, pour d’abord évaluer les modifications de leur performance et ensuite évaluer dans quelles mesures les jeunes stades seraient capables de s’acclimater à des conditions de températures plus élevées. Au travers de différentes expérimentations en laboratoire sur le genre Acropora, j’ai ainsi mis en évidence 1) une résistance thermique importante (+2-3°C au-dessus des températures ambiantes) des gamètes face à l’augmentation de température, 2) une résistance thermique différente entre spermatozoïdes et ovocytes: ovocytes < spermatozoïdes, 3) et la mise en évidence du rôle majeur de l’environnement dans lequel se rencontre les gamètes une fois libérés, sur la qualité et la quantité de la fécondation. Enfin, j’ai identifié les conditions optimales thermiques de pré-exposition des gamètes pour maximiser leur succès de fécondation. Bien qu’un intérêt croissant soit porté sur la reproduction sexuée ces dernières années, l’utilisation de la reproduction asexuée demeure la méthode la plus utilisée pour restaurer les récifs coralliens, plus connue sous le nom de bouturage. Ainsi le second axe de ma thèse a cherché à mettre en évidence la plasticité phénotypique des coraux en cultivant des boutures provenant de 3 espèces dans 3 environnements différents et en analysant leur taux de croissance, leur état de santé et leur survie. Cet axe a pu montrer qu’il existait des différences à plusieurs échelles, entre espèces, mais aussi au sein d’une même espèce. Mes travaux montrent qu’une sélection des individus basée sur l’étude de la plasticité phénotypique de certains traits d’histoires de vie comme la croissance ou l’état de santé dans des environnements variables permettrait d’améliorer l’efficacité de la restauration récifale. Ainsi le choix des individus au sein d’une même espèce afin de réaliser du bouturage (reproduction asexuée) et le conditionnement de la phase de vie gamètes (reproduction sexuée) peut permettre d’augmenter l’efficacité des méthodes de restaurations tout en nous donnant des informations nouvelles sur la biologie et la physiologie des coraux scléractiniaires face aux changements environnementaux. / Climate change and increasing temperature impact abundance and distribution of thousands of organisms, aquatic and terrestrial, and some ecosystems are particularly sensitive to these global changes. Increasing temperature is the principal threat for coral populations, which are ecological engineers of coral reef ecosystems. While research on coral reefs has first sought to study adult corals, data are still lacking on early life stages of corals. As sexual and asexual reproduction may play a key role in the conservation and restoration of coral reefs, my doctoral research aims to better understand changes on sexual and asexual reproduction in the face of rising temperature. The first axis of my Ph. D. was built on the response of early life stages to increasing temperature, in order to assess whether pre-exposure of early life may improve their ulterior performance. Among the different experiments performed on the genus Acropora, I highlighted 1) a high thermal tolerance (+2-3°C above ambient temperature) of gametes, 2) a higher sensibility of oocytes than sperm to rising temperature exposure, and 3) the pivotal role of gamete thermal history on fertilization output. Finally, I identified optimal pre-exposure conditions in order to maximize fertilization success. While an increasing interest in sexual reproduction was observed these last years, asexual reproduction and fragmentation still remain the main tool to restore damaged reefs. Thus, in the second axis of my doctoral project, I investigated the phenotypic plasticity of corals by growing 3 different species of corals across 3 different environments. Their growth rates, health status and survival probability were determined. Results from this axis showed that differences were observed at the interspecific and intraspecific levels. This work revealed that a selection based on phenotypic plasticity among different life-traits (growth rates and health status) and different environments should allow to increase coral reef restoration strategies. Hence the selection of individuals (asexual reproduction) in a species based on coral common garden experiment allow to identify individuals of interest to use as restoration biological materials. Additionally, thermal pre-conditioning of early life stages (sexual reproduction) is another way to increase efficiency of restoration measures in the face of rising temperature. My doctoral research provided new information regarding physiological and biological processes of scleractinian corals facing environmental changes and proposed new solutions for restorations based on sexual and/or asexual reproduction.

Les traceurs à base de bore (δ11B et B/Ca) dans les carbonates ont reçu une attention considérable au cours des dernières décennies dans le domaine des géosciences de par leur potentiel à recalculer le pH. Cette thèse explore les frontières des applications de ces traceurs à la paléocéanographie et à la biogéochimie. A cause de la montée des teneurs en CO2 d’origine anthropique, il est devenu extrêmement important de comprendre comment les systèmes de la Terre répondront dans le futur. Les organismes marins sont aussi impactés par le réchauffement et l’acidification des océans, c’est pourquoi il est essentiel d’identifier les espèces résilientes et de comprendre les mécanismes sous-jacents à leur acclimatation. Les objectifs de cette thèse sont de répondre à certaines questions fondamentales, comment le CO2 atmosphérique a évolué au cours des transitions climatiques majeures du Néogène? Comment le dégazage ou l’absorption de carbone ont-ils évolué dans l’Est équatorial Pacifique au cours des derniers 6.5 Ma? Les changements de source et puits de carbones peuvent-ils moduler le CO2 atmosphérique passé et expliquer les transitions climatiques? Et pour les organismes marins, comment les mécanismes permettant la biominéralisation sont-ils impactés par l’augmentation des températures et l’acidification des océans dans les coraux tropicaux ? / Boron-based proxies (δ11B and B/Ca) in carbonates have gained considerable attention in the geosciences over the last several decades, given their potential to constrain pH. This thesis explores frontier applications of these proxies to paleoceanography and biogeochemistry. Due to rising anthropogenic CO2 levels, it is becoming increasingly important to understand how Earth’s systems will respond in the future.Marine organisms are also impacted by the warming and acidification of the ocean, therefore it is essential to identify resilient species and understand the underlying mechanisms of acclimatization.The objectives of this thesis are to answer several fundamental questions, for instance, how has atmospheric CO2 changed during major climate transitions over the Neogene? How did degassing or absorption of carbon evolve in the East equatorial Pacific during the last 6.5 Ma? Can changes of sources and sinks modulate past atmospheric CO2 and explain past climate transitions? And for marine organisms, how are the mechanisms allowing biomineralization impacted by increased temperature and the acidification of the ocean in tropical corals?

Les coraux Scléractiniaires se développent généralement dans la zone photique peu profonde, exposée au rayonnement ultraviolet (UVs), la composante la plus dangereuse du rayonnement solaire. Le rayonnement UVs augmente avec le réchauffement climatique et s’ajoute à l’ensemble des pressions auxquelles sont soumis les coraux. Les enjeux de cette thèse ont été 1) de mieux comprendre les effets des UVs sur la réponse physiologique des coraux, les flux de matière organique et les bactéries associées au mucus et au corail; et 2) de caractériser l’effet combiné des UVs et d’une augmentation de température, et/ou d’un changement de disponibilité en sels nutritifs. Les résultats obtenus montrent tout d’abord que l’exposition des coraux aux UVs amplifie l’effet négatif de la température sur leur physiologie. Il en est de même pour l’absence en sels nutritifs, essentiels pour la physiologie corallienne. Nos résultats indiquent également que la sensibilité des coraux à un stress UV dépend de l’espèce étudiée et de la densité de symbiontes présents dans les tissus. L’effet négatif des UVs augmente avec la densité de symbiontes, vraisemblablement dû à la formation d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) qui provoquent des dommages à l’organisme. Dans cette thèse, nous avons montré que la voie de signalisation JNK (c-Jun N-terminal kinase), hautement conservée au sein des êtres vivants, est impliquée dans la gestion de ces espèces réactives et que son inhibition entraine un blanchissement très rapide des coraux sous UVs et forte température. Finalement, l’excrétion de matière organique ainsi que les bactéries associées sont également impactés par les UVs ce qui pourrait contribuer à d’importants changements biochimiques dans l’eau des récifs coralliens. Les travaux de cette thèse apportent de nouvelles connaissances sur les effets des UVs sur les coraux et soulignent l’importance de les prendre en considération lors de nos prédictions sur le devenir des récifs coralliens face au réchauffement climatique. / Scleractinian corals mainly grow in the shallow euphotic zone, exposed to ultraviolet radiation (UVR), the most harmful part of the solar radiation. UVR increases with climate change and adds to the different environmental pressures that corals are facing. The aims of this thesis were to 1) better understand the effects of UVR on coral physiology, organic matter fluxes and associated bacteria; 2) assess the combined effects of UVR and thermal stress and/or nutrient level. Results show that UVR worsens the negative effect of temperature on coral physiology, similarly to nutrient depletion. Our results also indicate that the sensitivity to UVR stress (i.e. an increase in UVR) is species dependent and function of the symbiont density. The negative effects of UVR increase with the number of symbionts, likely due to the formation of reactive oxygen species (ROS) which cause cellular damages. In the thesis, we showed that the JNK signalling pathway (c-Jun N-terminal kinase), highly conserved in living organisms, is involved in the early response of corals to UVR and its activation is required to repress stress-induced ROS accumulation. Finally, organic matter release and mucus and coral-associated bacteria are also significantly impacted by UVR, which could contribute to important biochemical changes in reef waters. The work conducted in this thesis brings new insights into the effects of UVR on corals and highlights the importance of taking this environmental factor into account when predicting the future of coral reefs under climate change.

Le passage entre les étages géologiques du Pliensbachien et du Toarcien au Jurassique inférieur est suivi au Toarcien inférieur par un évènement anoxique d’importance planétaire (TOAE pour Toarcian Oceanic Anoxic Event). Dans les archives de l’histoire de la terre, ce moment correspond en bien des endroits à un temps de fossilisation massive de matière organique donnant ici où là des roches mères d’intérêt pétrolier. Si, en termes de fluctuation du niveau eustatique, ces évènements sont souvent situés dans une zone d’inondation maximale de 2ème ordre, ils sont aussi interprétés comme une perturbation globale du cycle du carbone avec acidification des océans, liée à la mise en place des provinces ignées du Karroo-Ferrar en Afrique du Sud et en Amérique du Sud, contrées jointives à ce moment-là. Il s’agit d’une période de réchauffement global faisant suite à une période particulièrement froide au Pliensbachien. Cette perturbation écologique globale a certainement affecté la biosphère dans une mesure qui reste aujourd’hui très mal connue. Nous connaissons des études par exemple sur des ammonites ou des bivalves dont la définition stratigraphique permet rarement de distinguer l’impact du passage de la limite entre les deux étages du passage au Toarcien inférieur de la TOAE et la seule étude disponible sur les coraux est une étude purement bibliographique (Lathuilière et Marchal 2009) qui laisse supposer une extinction significative sur la même période. Les coraux sont très généralement des marqueurs particulièrement précieux des perturbations écologiques majeures comme on peut le voir pour les cinq grandes extinctions et même pour la sixième extinction en cours. Cette extinction au Pliensbachien-Toarcien pour l’instant considérée de second ordre mérite donc d’être analysée de ce point de vue. Dans le cadre de cette thèse, des collectes de coraux ont été effectuées sur le terrain au Maroc et en Italie dans un contexte sédimentologique défini de part et d’autre de la limite Pliensbachien - Toarcien. Les prélèvements ont été réalisés de façon à pouvoir évaluer la diversité ainsi que, dans la mesure du possible, la variabilité intraspécifique. Le traitement statistique des données a été réalisé dans le souci d’assurer une bonne connaissance de la variabilité pour fournir une taxinomie fiable dans l’optique de comparer des populations comparables en termes d’analyse de la diversité, des extinctions et des apparitions de taxons. Au total, 107 espèces ont été décrites (dont au moins 19 nouvelles espèces) réparties parmi 60 genres (dont 5 nouveaux) dans au moins 22 familles (dont 1 nouvelle). Cette étude nous révèle pour les eaux froides et chargées en matière organique du Pliensbachien des assemblages de coraux présentant une grande part d’affinité avec les faunes du Trias (en termes de genres et familles). Ils partagent une partie de leurs niches écologiques sur les plateformes internes de l’ouest téthysien avec des bivalves constructeurs de récifs connaissant alors un succès évolutif fulgurant : les lithiotidés. Les données récoltées témoignent de conditions ayant contraint les coraux à s’adapter et à se diversifier pour se maintenir lors de cette période peu propice, au profit des formes solitaires et phacéloïdes et au détriment des formes de plus hauts niveaux d’intégration. Au Toarcien inférieur, le réchauffement global des eaux couplé à la disparition quasi-totale des concurrents des coraux a permis une explosion de diversité déterminante pour l’avenir de ce groupe avec la mise en place de faunes d’assemblages très similaires à celles du Jurassique moyen et supérieur (en terme de genres, familles et morphologies coloniales). Il s’agit d’un évènement d’extinction biphasé dont la première phase se produit au passage entre Pliensbachien et Toarcien, la seconde phase correspondant au passage du TOAE. L’évènement pris dans son ensemble amène à l’extinction de près de 97% des espèces de coraux présentes au Pliensbachien / The transition from the Pliensbachian to the Toarcian geological stages in Lower Jurassic is followed by a global oceanic anoxic event during the lower Toarcian (TOAE for Toarcian Oceanic Anoxic Event). This moment corresponds to a massive fossilization time for organic matter in the worldwide geological record that produced here and there source rocks of petroleum interest. Concerning the eustatic fluctuations, these events are associated to a second-order maximal flooding zone. They are also interpreted as the remains of a global carbon-cycle perturbation case associated with oceanic acidification and correlated with the setup of Karoo-Ferrar igneous provinces in the southern Pangea territories corresponding to present-day Southern Africa and Southern America. It corresponds to a period of global warming that directly follow a global cooling at the Pliensbachian. This worldwide ecological perturbation probably disturbed the biosphere in a degree that is still poorly quantified. For example, studies about ammonites and bivalvs are known but the stratigraphic definition generally do not allow to distinguish the Pliensbachian-Toarcian boundary itself to the TOAE effect on these fauna. One single available study about corals is purely bibliographic (Lathuiliere and Marchal 2009) and suggests a significant extinction event for this group at the same period. Corals are generally precious indicators for major ecological disruptions as it is testified in the case of the big-five major crisis and the current sixth one. The Pliensbachian-Toarcian extinction has been considered up-to-now as a second-order crisis event and require to be studied as such. In the context of this thesis, fossilized corals have been collected in the field in Morocco and Italy in a well-defined sedimentological context before and after the Pliensbachian-Toarcian boundary. Sampling has been in view to quantify the diversity and as far as possible, the intraspecific variability. The statistical treatment of the data has been realized in view to provide a satisfying quantification of the variability in order to supply a strong taxonomy and be able to compare comparable populations in analyses of diversity, extinctions and apparitions of taxons. In total, 107 species have been describes (including at least 19 new species) as part of 60 genera (including 5 new ones) among 22 families (including a new one). According to this study, the cold and highly concentrated in organic matter oceanic waters of the Pliensbachian contained corals faunas with an important affinity with Triassic faunas (in terms of genera and families). They shared the ecological niches of the western tethysian inner platforms with the lithiotids, a group of aberrants reefal bivalvs that demonstrated a stupendous evolutive success during the same period. Collected data attest of conditions that constrained corals to adapt and diversify in view to maintain during these unfavourable times, for the benefit of the solitary and phaceloid form but at the expense of the highly integrated forms. During the Lower Toarcian, global warming of oceanic waters associated with the almost total disparition of the competitors premised an explosion of diversity that is determinant for the future of the corals, with the apparition of faunal assemblages very similar to the typical Middle and Upper Jurassic ones (in terms of genera, families and colonial morphologies). It is a two-folded extinction event with a first phase during the Pliensbachian –Toarcian transition and a second phase at the onset of the TOAE. In the end, this pulsed event led to the extinction of approximately 97% of the Pliensbachian coral species

L'algue brune Lobophora représente une composante benthique importante au sein des récifs coralliens tropicaux, et a à attirer dès le début des années 80 l'attention des écologistes marins en proliférant de façon remarquable au détriment des coraux. Les écologistes marins ne s’accordent toujours pas pour conclure si le changement de communauté au profit des macroalgues représente une conséquence ou une cause de la dégradation des coraux. Alors que Lobophora a fait l'objet d'observations contradictoires en termes de susceptibilité à l’herbivorie et des effets sur les coraux, les preuves suggèrent que sa prolifération dans les récifs coralliens est opportuniste et symptomatique de la dégradation des récifs. Taxonomiquement, Lobophora ne représentait que 11 espèces décrites au début de cette étude, et pratiquement toutes les espèces de Lobophora rapportées dans le monde avaient été assignées à L. variegata, décrite dans les Caraïbes. Cette étude vise à apporter un nouvel éclairage taxonomique et écologique sur ce taxon algal sujet de controverses écologiques. En utilisant une approche taxonomique basée sur l'ADN nous avons réévalué la diversité des espèces de ce genre en Nouvelle-Calédonie et au niveau mondial. Les résultats dévoilent une remarquable diversité, multipliant par 10 le nombre d’espèces jusque là reconnues. Nous avons testé si les différentes espèces de Lobophora étaient chimiquement différentes et si elles variaient (1) en toxicité envers différents coraux, et (2) en susceptibilité aux herbivores. Nous avons montré que le genre Lobophora était intrinsèquement capable de blanchir certains coraux, et nous avons isolé trois nouveaux alcools polyinsaturés C21 nommés lobophorenols A-C avec des propriétés de blanchissement. Néanmoins, les observations in situ en Nouvelle-Calédonie indiquent que, bien qu’elles soient potentiellement armées au plan chimique, les espèces de Lobophora n’induisent pas ou rarement le blanchissement de leurs hôtes coralliens, soulevant ainsi la question de l'emplacement de ces composants bioactifs dans l’algue et des facteurs environnementaux permettant leur libération supposée. Nous avons également montré que les herbivores consomment indistinctement les espèces de Lobophora. D’après ces résultats nous pouvons conclure que : (1) au sein de récifs en bonne santé, les coraux et les Lobophora maintiennent un statu quo résultant probablement d’une médiation chimique ; (2) la défense chimique ne dissuade apparemment pas le broutage des Lobophora par les principaux herbivores ; (3) il est probable que Lobophora échappe au broutage en se développant par exemple entre les branches des coraux. Le genre Lobophora représente un excellent modèle pour étudier le rôle de la spéciation écologique des algues au sein des récifs coralliens. Aussi, les études futures devront étudier le rôle des métabolites secondaires des Lobophora et enquêter sur les facteurs écologiques responsables de la diversification impressionnante de cette algue. / The brown alga Lobophora represents a notable benthic component in tropical coral reefs, and began drawing the attention of marine ecologists by achieving impressive blooms at the expense of corals since the early 80s. Marine ecologists are still debating whether or not macroalgal dominance represents a consequence or cause of coral degradation. While Lobophora has been the object of contradictory observations in terms of susceptibility to herbivory and effects on corals, evidence tends to suggest that episodes of reef take-over are opportunistic and symptomatic of reef degradation. From a taxonomic point of view, only 11 species of Lobophora were recognized at the beginning of this study, and virtually all species of Lobophora reported around the world had been assigned to L. variegata, originally described from the Caribbean. This study intends to shed new taxonomical and ecological insights on this algal taxon. Using a DNA-based taxonomical approach we reassessed the species diversity of this genus at a local scale in New Caledonia and subsequently on a global level. Results disclosed a remarkable global diversity, increasing our taxonomic knowledge of this genus by no less than 10 folds. From an ecological perspective, we tested if different species of Lobophora were differentially (1) capable of chemically damaging scleractinian corals, and (2) susceptible to herbivory. We showed that the genus Lobophora was inherently capable of bleaching certain coral species, and we isolated three new C21 polyunsaturated alcohols named lobophorenols A-C with bleaching properties. Nevertheless, in situ observations in New Caledonia indicated that although potentially chemically armed, Lobophora species did not or rarely bleached their coral hosts, thereby raising the issue of the location of these bioactive components and the environmental factors enabling their putative release by the alga. We also showed that herbivores indiscriminately consumed Lobophora species. From the results of allelopathic bioassays and grazing experiments we conclude that: (1) corals and Lobophora maintain a chemical-mediated status quo on healthy reefs; (2) chemical defense apparently does not deter grazing of Lobophora by prominent herbivores; (3) it is more likely that Lobophora avoids being grazed by escape strategies such as growing under the coral canopy. The genus Lobophora represents an excellent model to study the role of ecological speciation in macroalgae within coral reefs. Therefore, future studies should be targeted at investigating the role of Lobophora secondary metabolites and exploring the ecological factors responsible for the impressive diversification of this alga.

La modélisation du savoir-faire des systématiciens à l'aide des Bases de Connaissances, offre le moyen de mieux comprendre, préserver et transmettre aux générations futures les connaissances sur la biodiversité des espèces. Pour construire une base de connaissances, il est nécessaire de disposer de méthodes de gestion des connaissances, de modèles de représentation et d'outils informatiques adaptés d'une part, à la complexité des concepts manipulés par les systématiciens et d'autre part, à la richesse des descriptions des spécimens représentatifs des espèces. La plate-forme logicielle proposée, appelée IKBS, offre aux systématiciens un environnement pour la construction de bases de connaissances évolutives, ainsi qu'une méthodologie itérative fondée sur l'approche expérimentale de nature inductive des naturalistes. Le paradigme objet utilisé pour sa réalisation favorise l'extensibilité et la réutilisabilité des composants logiciels développés. IKBS associé aux technologies multimédia et hypertextuelles a été utilisé par un groupe d'experts pour la construction d'une "base de connaissances sur les coraux des Mascareignes".