Composante importante de l’écosystème marin benthique, les bivalves exploités sont surtout situés dans la zone littorale dont les caractéristiques spatiales et temporelles engendrent des fluctuations populationnelles naturelles et contribuent à de fortes variations de biomasse et de structure démographique s’ajoutant aux effets d’activités anthropiques. La compréhension des interactions entre l’espèce, son environnement et son exploitation est cruciale. Leur formalisation, y compris pour la gestion, passe par le développement de modèles mathématiques qui visent à décrire le fonctionnement du système, expliquer des phénomènes observés en termes de cause à effet ou prédire l’effets de nouvelles causes. Espèce introduite en France dans les années 1980, la palourde japonaise (Venerupis philippinarum) constitue une ressource économique importante pour des zones littorales. Pour le bassin d’Arcachon, les pêcheurs à pied professionnels capturent quelques 600 tonnes par an. Outre la réglementation européenne qui fixe une taille minimale de capture, des mesures de gestion complémentaires sont établies par les structures professionnelles locales de la pêche dans un cadre de cogestion impliquant ces structures, scientifiques et administration.Ce travail de thèse s’inscrit dans ce contexte en intégrant les traits d’histoire de vie de la population dans le modèle de simulation utilisé à des fins de gestion. A l’échelle locale, l’analyse de forme conventionnelle basée sur des mesures métriques et pondérales établit des relations d’allométrie entre des paires de descripteurs avec un changement significatif de morphologie à partir d’une longueur de 16-20 mm. La variabilité phénotypique intra-site s’articule en trois patrons morphologiques. Dans le bassin d’Arcachon, le caractère globuleux, décrit pour la première fois ici, est associé à de faibles densités et à de fortes proportions d’individus affectés par la maladie du muscle marron, maladie émergente sur le bassin. A l’échelle de la façade atlantique française, trois ratios morphométriques (indices d’élongation, de densité de la valve et de poids de la valve sur sa longueur) discriminent les populations des sites nord (Banc du Guer, golfe du Morbihan) de celles des sites sud (Bellevue, bassin d’Arcachon). Une corrélation significative entre ces ratios et les conditions trophiques approchées par la concentration en chlorophylle a ainsi qu’un lien entre l’indice de densité de la valve et le pourcentage de températures comprises entre 12 et 20°C sont démontrés. La complexité des facteurs intervenant sur la morphologie intra et inter-sites laisse supposer l’intervention d’autres facteurs comme la nature du substrat, ce qui est conforté par des premières analyses de contours. Les travaux ont confirmé l’importance de la température sur les variables d’état du stock notamment lors de la période de reproduction. Pour ces mêmes variables, un rôle majeur des ressources trophiques a aussi été démontré avec des réponses différant selon les stades. Une partie de ces résultats a contribué à des modifications dans le modèle de simulation. Elles ont surtout concerné l’intégration de l’effet des ressources trophiques sur le recrutement, la révision de la production de juvéniles et des taux de croissance par classe de taille, la précision de données de captures et l’ajout d’un effet prix sur les stratégies de pêche. En parallèle à la validation du modèle, l’analyse de sensibilité a mis en évidence la sensibilité du modèle aux paramètres environnementaux et aux variables relatives aux stades les plus jeunes. Dans un contexte de cogestion, l’outil a été utilisé pour réaliser des projections sur le devenir de la population selon différents scénarios de gestion. Les différences de tendances d’évolution de la biomasse en réponse à ces dispositifs d’action ont servi aux gestionnaires pour la définition des mesures de gestion actuellement en vigueur. Au final, le modèle renforce la démarche participative engagée. / Significant component of the marine benthic ecosystem, exploited bivalves are mainly located inside the coastal area, which temporal and spatial features generate natural population fluctuations and contribute to considerable biomass and demographic structure changes added to anthropogenic activities’ effects (fishing, pollution,…). Understanding of the relationships between the species, its environment and its exploitation is crucial and their formalization, including for management purposes, requires development of mathematical models that aim at describing the functioning of the system, to explain the observed phenomenon in terms of cause and effect or predict effects of new causes. Originating from venerid culture trials carried out in France in the 80s, Manila clam (Venerupis philippinarum) is an important economic resource for coastal areas. Inside the Arcachon Bay, professional fishermen catch about 600 tonnes annually. Whereas the minimum legal harvest size is set by European legislation, complementary management measures are established by regional and departmental professional organizations in the framework of a co-management approach involving professional, scientists and administration. This doctoral thesis is part of this objective of co-management by integrating life history traits of the population in a simulation model used for management purposes. At local scale, conventional shape analysis methods using metric weights and measures establish allometric relationships between pairs of descriptors with a significant morphological change detected from a length of ca. 16-20 mm. Intra-site phenotypic variability is structured in three morphological patterns. Occurrence of globular character inside the Arcachon Bay, described here for the first time, is associated to low densities and to high proportions of individuals affected by brown muscle disease, an emerging disease in the Bay. At the scale of the French Atlantic coast, three morphological ratios (elongation, valve density and weight related to length indices) discriminate populations from northern (Banc du Guer and Morbihan Gulf) and southern sites (Bellevue and Arcachon Bay). Significant relationships between those ratios and trophic conditions expressed by chlorophyll a concentrations, as well as a link between weight surface ratios and percentage of seawater temperature ranging from 12 to 20°C are demonstrated. Complexity of factors involved in intrasite and intersite morphology suggests intervention of other factors such as sediment characteristics, which is supported by a first outlines analysis. This work confirmed the importance of seawater temperature on stock state variables particularly during the reproduction period. For those same variables, a major role of trophic conditions has also been demonstrated with answers depending on development stages. Part of this result contributed to modifications within the simulation model dedicated to this population. The modifications mainly concerned integration of trophic resources effect on recruitment level, juveniles’ production and growth rates per length class revision, accuracy of catches by professional fishermen and addition of a price effect on the fishing strategies. In conjonction with the model validation, the sensitivity analysis undertaken highlighted the sensitivity of the model to environmental parameters and to variables related to the younger stages. In a co-management context, this tool was used to perform projections on the future of the population according to various management scenarios. The differences in the patterns of biomass evolution in response to those action schemes were used by the stakeholders to identify management measures currently in force. In the end the model reinforces the engaged participatory process.

Seconde espèce de mollusque bivalve la plus exploitée au monde, la palourde japonaise Venerupis philippinarum représente un intérêt économique majeur. A l’échelle du bassin d’Arcachon, la maladie du muscle marron ou BMD (pour Brown Muscle Disease), pathologie émergente découverte en 2005 inquiète tout particulièrement le secteur de la pêche. Cette pathologie affecte le muscle adducteur postérieur de la palourde et perturbe l’ouverture-fermeture des valves. Cette perturbation entraine la remontée des individus à la surface du sédiment et la mort.Ces travaux de thèse ont porté d’une part sur l’épizootiologie de la maladie et son impact sur l'hôte et d’autre part sur l’identification de l’agent responsable de la maladie.Une étude sur la distribution des palourdes dans le bassin d’Arcachon (littoral Atlantique français) montre que la prévalence de la BMD a diminué entre 2010 et 2012. Toutefois cette baisse ne concerne pas les individus ayant atteint la taille légale de pêche (> 35mm). De plus, la maladie semble apparaitre chez des individus de plus en plus petit et risque donc d’accroitre la mortalité aux plus jeunes stades. L’analyse des facteurs environnementaux impliqués dans la distribution de la maladie souligne la corrélation entre la prévalence de la BMD et un hydrodynamisme relativement « calme ».La BMD affecte tout particulièrement le métabolisme énergétique de l’hôte, les mécanismes de réponse au stress oxydant et également le système immunitaire. De nombreuses fonctions sont surexprimées chez les hôtes malades mais d’autres voies comme celle de l’apoptose sont régulées négativement par l’agent infectieux.Si l’origine virale est maintenant une hypothèse solide (microscopie électronique, transcriptomique), la nature exacte de l’agent étiologique (famille virale) ne peut à ce jour être déterminée avec certitude. Des particules virales ont bien été observées dans les tissus malades mais pas dans les tissus sains, et ont pu être purifiées sur gradient de sucrose. Toutefois, les essais pour provoquer la maladie chez des individus sains ont échoué. / The Manila clam Venerupis philippinarum is the second most exploited mollusk bivalve in the world and represents a major economic interest. At the scale of Arcachon bay, the Brown Muscle Disease or BMD, an emergent pathology discovered in 2005, concerns fishing activity. This pathology affects the posterior adductor muscle of the clam and disrupts the valve opening and closing process. It induces the migration of clams to the surface and their death.This thesis concerns on the one hand the epizootiology of the disease and its impact on host and on the other hand the identification of the causal agent of the disease. A study of the clam distribution in Arcachon bay (French Atlantic coast) shows that prevalence of BMD decreased between 2010 and 2012. However this decrease doesn't affect clams of the legal harvesting size (> 35mm). Furthermore, the disease seems to appear in individuals with increasingly smaller size and thus risks to increase mortality in the youngest stages. The analysis of the environmental factors that are involved in the disease distribution highlights the correlation between prevalence of the BMD and relatively "quiet" hydrodynamism.BMD particularly affects the energy metabolism of the host, the oxidative stress response mechanisms and the immune system.Many functions are up-regulated in the BMD-affected hosts but other ways, as the apoptosis, are down-regulated by the infectious agent.Although viral origin of BMD is now a convincing hypothesis (electronic microscopy, transcriptomic), the nature of the etiological agent (viral family) cannot so far be determined with certainty. Viral particles were observed in tissues of BMD-diseased hosts but not in tissues of healthy host. They have been purified on sucrose gradient. However, the attempt to provoke the disease in healthy individuals failed.

La palourde japonaise, Venerupis philippinarum, a été introduite en France au début des années 70 à des fins aquacoles. Depuis 1987, d’importants épisodes de mortalité, causés par la bactérie pathogène Vibrio tapetis, touchent cette espèce le long des côtes françaises et européennes. Cette vibriose, appelée Maladie de l’Anneau Brun (MAB), est considérée comme une maladie d’eau froide. L’interaction tripartite entre V. philippinarum, V. tapetis et l’environnement a été explorée à travers le rôle du système enzymatique des phénoloxydases (POs) dans le but de mieux comprendre la réponse immunitaire de la palourde japonaise, la virulence de l’agent pathogène mais aussi l’impact de l’environnement et plus particulièrement de la température. Les POs sont des oxydoréductases impliquées dans la synthèse de la mélanine et de ses dérivés mais aussi dans les processus de reconnaissance du non-soi et d’encapsulation chez les invertébrés. Dans un premier temps, l’activité PO du sérum d’hémolymphe a été caractérisée d’un point de vue biochimique comme étant majoritairement de type laccase ; une activité minoritaire de type tyrosinase a également été identifiée. Des infections de palourdes par trois souches de V. tapetis, à différentes températures, ont mis en évidence une modulation de la réponse du système PO en fonction du temps et du compartiment étudiés. De façon générale, l’infection bactérienne s’est traduite par une augmentation de l’activité PO. Toutefois, le niveau basal d’activité PO est variable d’une population à une autre et cette variabilité semble traduire une susceptibilité différente à la MAB. L’augmentation de la température de 15 à 22°C a entraîné une augmentation des capacités immunitaires de la palourde japonaise. La températurea également eu un impact sur la pathogénicité de V. tapetis et ce, de façon différentielle selon les souches. L’inhibition de l’activité PO observée in vitro en présence de produits extracellulaires bactériens souligne la complexité de l’interaction entre V. philippinarum et V. tapetis. Ainsi, le suivi de l’activité PO constitue un biomarqueur pertinent des capacités immunitaires des invertébrés marins dans l’interaction tripartite hôte-pathogène-environnement. / The manila clam, Venerupis philippinarum, was introduced in France in the early 70’s for aquaculture purposes. Since 1987, mass mortality events, caused by the pathogenic bacterium Vibrio tapetis, have occurred in this species along French and European coasts. This vibriose, called Brown Ring Disease (BRD), is considered as a cool water disease. The tripartite interaction between V. philippinarum, V. tapetis and the environment was explored through the role of the enzymatic system of phenoloxidases (POs) in order to better understand the manila clam immune response, the pathogen virulence and also the environment impact and particularly the temperature’s one. POs are oxidoreductase enzymes involved in the synthesis of the melanin and its derivatives and also in the processes of non-self recognition and encapsulation in invertebrates. Firstly, PO activity was biochemically characterized in the hemolymph serum as a laccase-like activity; a minority tyrosinaselike activity was also identified. Clam inoculation with three V. tapetis strains, at various temperatures, highlighted a modulation of the answer of the PO system according to time post-infection and studied compartments. Overall, bacterial infection resulted in an increase in PO activity. However, the PO activity basal level varies between populations and this variability seems to reflect different susceptibility to the BRD. An increase in temperature from 15 to 22°C led to an increase in manila clam immune abilities. The temperature also had an impact on the V. tapetis pathogenicity and this impact was variable according to the strains. PO activity inhibition observed, in vitro, in the presence of bacterial extracellular products underlines the complexity of the interaction between V. philippinarum and V. tapetis. Thus, the monitoring of the PO activity constitutes a relevant biomarker of marine invertebrate immune abilities in the tripartite interaction host-pathogen-environment.

Seconde espèce de mollusque bivalve la plus exploitée au monde, la palourde japonaise Venerupis philippinarum représente un intérêt économique majeur. A l'échelle du bassin d'Arcachon, la maladie du muscle marron ou BMD (pour Brown Muscle Disease), pathologie émergente découverte en 2005 inquiète tout particulièrement le secteur de la pêche. Cette pathologie affecte le muscle adducteur postérieur de la palourde et perturbe l'ouverture-fermeture des valves. Cette perturbation entraine la remontée des individus à la surface du sédiment et la mort.Ces travaux de thèse ont porté d'une part sur l'épizootiologie de la maladie et son impact sur l'hôte et d'autre part sur l'identification de l'agent responsable de la maladie.Une étude sur la distribution des palourdes dans le bassin d'Arcachon (littoral Atlantique français) montre que la prévalence de la BMD a diminué entre 2010 et 2012. Toutefois cette baisse ne concerne pas les individus ayant atteint la taille légale de pêche (> 35mm). De plus, la maladie semble apparaitre chez des individus de plus en plus petit et risque donc d'accroitre la mortalité aux plus jeunes stades. L'analyse des facteurs environnementaux impliqués dans la distribution de la maladie souligne la corrélation entre la prévalence de la BMD et un hydrodynamisme relativement " calme ".La BMD affecte tout particulièrement le métabolisme énergétique de l'hôte, les mécanismes de réponse au stress oxydant et également le système immunitaire. De nombreuses fonctions sont surexprimées chez les hôtes malades mais d'autres voies comme celle de l'apoptose sont régulées négativement par l'agent infectieux.Si l'origine virale est maintenant une hypothèse solide (microscopie électronique, transcriptomique), la nature exacte de l'agent étiologique (famille virale) ne peut à ce jour être déterminée avec certitude. Des particules virales ont bien été observées dans les tissus malades mais pas dans les tissus sains, et ont pu être purifiées sur gradient de sucrose. Toutefois, les essais pour provoquer la maladie chez des individus sains ont échoué.

La palourde japonaise, Venerupis philippinarum, a été introduite en France au début des années 70 à des fins aquacoles. Depuis 1987, d'importants épisodes de mortalité, causés par la bactérie pathogène Vibrio tapetis, touchent cette espèce le long des côtes françaises et européennes. Cette vibriose, appelée Maladie de l'Anneau Brun (MAB), est considérée comme une maladie d'eau froide. L'interaction tripartite entre V. philippinarum, V. tapetis et l'environnement a été explorée à travers le rôle du système enzymatique des phénoloxydases (POs) dans le but de mieux comprendre la réponse immunitaire de la palourde japonaise, la virulence de l'agent pathogène mais aussi l'impact de l'environnement et plus particulièrement de la température. Les POs sont des oxydoréductases impliquées dans la synthèse de la mélanine et de ses dérivés mais aussi dans les processus de reconnaissance du non-soi et d'encapsulation chez les invertébrés. Dans un premier temps, l'activité PO du sérum d'hémolymphe a été caractérisée d'un point de vue biochimique comme étant majoritairement de type laccase ; une activité minoritaire de type tyrosinase a également été identifiée. Des infections de palourdes par trois souches de V. tapetis, à différentes températures, ont mis en évidence une modulation de la réponse du système PO en fonction du temps et du compartiment étudiés. De façon générale, l'infection bactérienne s'est traduite par une augmentation de l'activité PO. Toutefois, le niveau basal d'activité PO est variable d'une population à une autre et cette variabilité semble traduire une susceptibilité différente à la MAB. L'augmentation de la température de 15 à 22°C a entraîné une augmentation des capacités immunitaires de la palourde japonaise. La températurea également eu un impact sur la pathogénicité de V. tapetis et ce, de façon différentielle selon les souches. L'inhibition de l'activité PO observée in vitro en présence de produits extracellulaires bactériens souligne la complexité de l'interaction entre V. philippinarum et V. tapetis. Ainsi, le suivi de l'activité PO constitue un biomarqueur pertinent des capacités immunitaires des invertébrés marins dans l'interaction tripartite hôte-pathogène-environnement.