Malgré des inconvénients rédhibitoires, l’utilisation de molluscicides reste prédominante dans les stratégies de lutte contre les gastéropodes terrestres, une situation qui appelle au développement d’alternatives. Bien que les gastéropodes terrestres reposent essentiellement sur la chémodétection pour la réalisation d’un grand nombre d’interactions capitales avec leur environnement, leur perception de la prédation reste largement méconnue malgré son importance écologique. Nous avons donc étudié l’altération de comportements de maintenance chez deux espèces de gastéropodes terrestres nuisibles, la limace Deroceras reticulatum et l’escargot Xeropicta derbentina, en présence de composés chimiques issus de différentes espèces de carabes, une catégorie importante de prédateurs mallacophages. Les résultats obtenus indiquent que les caractéristiques écologiques des prédateurs sont cruciales dans la perception de la pertinence de la menace par ces gastéropodes.

En raison de l'eutrophisation croissante des eaux douces, les proliférations de cyanobactéries sont de plus en plus fréquentes à l'échelle mondiale. Dans 40 à 75% des cas, les cyanobactéries produisent des hépatotoxines [e.g. microcystines (MCs)], endotoxines qui sont libérées dans le milieu lors de la lyse cellulaire et qui constituent un réel danger pour les organismes cibles, dont font partie les mollusques gastéropodes (intoxication par ingestion de cyanobactéries toxiques ou par exposition aux toxines dissoutes dans l'eau). Les MCs s'accumulent principalement dans le foie des vertébrés où elles interagissent de manière réversible (MCs libres) ou irréversible (MCs liées) avec des protéines phosphatases et conduisent à la destruction des tissus. Au travers d'expositions chroniques à faibles doses en laboratoire, nous avons démontré la consommation de cyanobactéries toxiques (Planktothrix agardhii) par 2 espèces de gastéropodes, le pulmoné Lymnaea stagnalis et le prosobranche Potamopyrgus antipodarum. Cette consommation entraîne une baisse de croissance et de fécondité, et l'accumulation de MCs dans les tissus des gastéropodes. D'autre part, les effets histopathologiques sont beaucoup plus marqués chez le pulmoné intoxiqué par ingestion de cyanobactéries toxiques que par exposition à la MC dissoute dans le milieu, suggérant une moindre pénétration de la toxine dissoute (voie orale ou tégumentaire) dans le mollusque. Les deux voies d'intoxication engendrent un impact négatif sur la descendance de L. stagnalis, en termes de taux d'éclosion des œufs, de développement embryonnaire et de survie des néonates. Ces résultats prédisent un impact sur la structure des communautés de gastéropodes (e.g., baisse d'abondance et de diversité, disparition d'espèces sensibles) et un risque de contamination du réseau trophique à travers l'accumulation de MCs par les gastéropodes. Ces prédictions ont toutes deux été démontrées lors d'un suivi mensuel d'un an des communautés de gastéropodes du Lac de Grand Lieu (Loire Atlantique). De plus, le risque de transfert des MCs des gastéropodes à leurs consommateurs a été vérifié au laboratoire à travers : 1) la persistance des MCs liées dans les tissus du pulmoné même après 3 semaines de dépuration, et 2) l'accumulation de MCs dans les organes de l'épinoche Gasterosteus aculeatus (principalement dans le foie et les muscles) après consommation de glandes digestives de L. stagnalis intoxiquées par des MCs.

L'anthropisation est souvent considérée de manière schématique dans les études paléoenvironnementales portant sur l'Holocène. On note plusieurs contradictions, notamment pour le domaine méditerranéen : une forte densité de sites archéologiques et un impact humain réversible et modéré au moins jusqu'à l'Antiquité ; une inadéquation entre la simplicité des modèles paléoécologiques et la complexité des écosystèmes actuels. Afin de mieux caractériser cette anthropisation à l'Holocène dans le Sud de la France (où elle est ancienne et où la végétation est très réactive aux perturbations), l'outil choisi est les gastéropodes terrestres : ils sont en théorie de bons indicateurs de l'anthropisation, car ils sont dépendants de la structure des formations végétales et du paysage, sur laquelle l'influence de l'homme, agriculteur et pasteur, est prédominante. La fiabilité des assemblages malacologiques pour reconstituer l'anthropisation a d'abord été testée dans l'actuel : 1) du point de vue spatial, ils ont une faible résolution, qui permet d'enregistrer les variations locales de l'environnement, et ils caractérisent finement les modifications du couvert végétal ; 2) du point de vue temporel, ils enregistrent correctement les perturbations anthropiques ; une fois enfouis, les assemblages malacologiques sont bien stratifiés dans le sol. A l'Holocène, ils montrent que les paysages de Provence calcaire et du Languedoc oriental sont précocement influencés par l'action de l'homme. Les variations locales liées à des gestions du paysage originales d'un site à l'autre prennent le pas sur une évolution plus linéaire. L'homme est également largement responsable de l'expansion des espèces méditerranéennes. En revanche, les gastéropodes terrestres ne sont pas pertinents pour déceler les variations climatiques de l'Holocène dont l'impact en terme de modification de la structure des formations végétales est plus modeste que celui de l'anthropisation.

Malgré des inconvénients rédhibitoires, l’utilisation de molluscicides reste prédominante dans les stratégies de lutte contre les gastéropodes terrestres, une situation qui appelle au développement d’alternatives. Bien que les gastéropodes terrestres reposent essentiellement sur la chémodétection pour la réalisation d’un grand nombre d’interactions capitales avec leur environnement, leur perception de la prédation reste largement méconnue malgré son importance écologique. Nous avons donc étudié l’altération de comportements de maintenance chez deux espèces de gastéropodes terrestres nuisibles, la limace Deroceras reticulatum et l’escargot Xeropicta derbentina, en présence de composés chimiques issus de différentes espèces de carabes, une catégorie importante de prédateurs mallacophages. Les résultats obtenus indiquent que les caractéristiques écologiques des prédateurs sont cruciales dans la perception de la pertinence de la menace par ces gastéropodes. / Despite crippling drawbacks, molluscicides remain predominant in strategies employed against terrestrial gastropods pests, a situation that call for the development of alternatives. Although chemodetection drive many crucial interactions in terrestrial gastropods, their perception of predation remains largely unknown despite its ecological importance. We investigated the alteration of self-maintenance behaviours of two harmful land gastropods, the slug Derocers reticulatum and the snail Xeropicta derbentina, exposed to chemical compounds from different ground beetle species, an important category of gastropod predators. The results obtained indicate that the ecological features of the predators are crucial for the perception of the relevance of the predation threat by these gastropods.

Quelques aspects de l’écologie de trois espèces de gastéropodes, Bithynia tentaculata L., Viviparus georgianus Lea et Lymnaea elodes Say, présentes dans l’estuaire à marées d’eau douce du fleuve Saint-Laurent (Québec), ont été étudiés. Le suivi régulier des populations durant deux années dans les étages infralittoral et intertidal, couplé à diverses expériences et observations de compétition et de prédation, suggèrent une régulation dépendante de la densité pour les populations infralittorales. Les fluctuations importantes d’abondances peuvent être expliquées par une alternance des processus biologiques majeurs (compétition et prédation). Dans l’étage intertidal, la prédation et les facteurs environnementaux constitueraient, par rapport à la compétition, les forces majeures qui déterminent la structure de la communauté de gastéropodes.

Le genre Rumina Risso, 1926 (Subulinidae) est constitué de gastéropodes terrestres, hermaphrodites et capables de réaliser de l’autofécondation ainsi que de la fécondation croisée. Plusieurs espèces ont été décrites sur base de subtiles différences morphologiques telles que la forme et la taille de la coquille et la coloration du corps. Trois espèces sont actuellement toujours reconnue dans la littérature: Rumina decollata (Linnaeus, 1758), R. saharica Pallary, 1901 et R. paivae (Lowe 1861). Cependant, uniquement le statut spécifique de R. decollata et R. saharica a été confirmé par la morphologie de la coquille et l'anatomie génitale. L’objectif de la thèse est de clarifier la taxonomie du genre Rumina par une approche de taxonomie intégrative en associant des caractères moléculaires, morphologiques et anatomiques ainsi que les méthodes issues de la génétique des populations. Quatre gènes mitochondriaux et deux gènes nucléaires ont été séquencés pour reconstruire la phylogénie de Rumina. Les résultats confirment le statut d’espèce de R. saharica, excluent R. paivae en tant qu’espèce et proposent une nouvelle classification pour R. decollata en 6 espèces phylogénétiques. R. saharica est aussi confirmé en tant qu’espèce morphologique suite à une étude morphomètrique, cependant les nouvelles espèces de R. decollata n’ont pas pu être différenciées ni par les variables morphologiques testées, ni par des particularités dans l’anatomie génitale. Néanmoins, deux des espèces de R. decollata correspondent à deux morphotypes (clair et foncé) auparavant décrits et étudiés dans la région de Montpellier. L’étude de ces deux espèces phylogénétiques avec des microsatellites et allozymes permettent de confirmer le statut spécifique des deux morphotypes et révèlent que R. decollata pratique l’autofécondation croisée à un taux supérieur à celui rapporté dans la littérature, défiant ainsi la règle selon laquelle les hermaphrodites pratiqueraient exclusivement l’autofécondation ou exclusivement la fécondation croisée. L’espèce correspondante au morphotype foncé a été introduite en plusieurs endroits du monde et semble être l’espèce possédant la plus grande capacité invasive parmi les Rumina. Ainsi, nos résultats suggèrent que le genre Rumina, auparavant décrit comme étant composé de trois espèces, est en fait un complexe de sept espèces, qui doivent être davantage étudiées de façon à confirmer leur statut d’espèce par d’autres concepts d’espèce. / Rumina spp. Risso, 1826 (family Subulinidae) is a hermaphroditic terrestrial snail, performing both selfing and outcrossing. Several nominal species have been described based on subtle differences in the shape and size of the shell, and body coloration. Currently, three taxa are still recognized, viz. R. decollata (Linnaeus, 1758), R. saharica Pallary, 1901 and R. paivae (Lowe, 1860). Yet, species-specific differentiation has only been confirmed for R. decollata and R. saharica, based on shell and genital morphology. This work aims at resolving the taxonomy of the genus Rumina through an integrative taxonomic approach by combining molecular, morphological and anatomical characters, as well as population genetic methods. Four mitochondrial and two nuclear genes were used to infer Rumina’s phylogeny. Results suggest that R. saharica is a phylogentic species, R. paivae is not a phylogenetic species and R. decollata is composed by 6 phylogenetic species. The specific status of R. saharica was confirmed by a morphometric analysis, however the remaining phylogenetic species of R. decollata could not be differentiated neither by the shell characters analyzed nor by the genital anatomy. Nevertheless, two phylogenetic species of Rumina representing the dark and light colored strains previously described in the Montpellier region. The study of both these strains with microsatellites and allozymes confirmed their specific status and revealed that outcrossing might be more prevalent than was previously suggested in the literature, therefore defying the alleged rule that hermaphroditic species should be either strict self-fertilizers or strict outcrosser. The dark strain was introduced in several places through the world and seems to be the one with highest invasive character within the genus Rumina. Therefore, our results suggest that the genus Rumina, previously described as having three species, is in fact a complex of seven species that need to be further explored in order to confirm their species status under other species concepts. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les mollusques sont des indicateurs de perturbations anthropiques et environnementales. Ce groupe de macroinvertébrés représente en outre une source importante de nourriture pour les poissons et les oiseaux aquatiques du littoral. Les hypothèses de cette étude sont que la communauté de mollusques est influencée indirectement par les tributaires agricoles et/ou par des variables environnementales (comme la dessiccation et l'exposition aux vagues) puisque ces perturbations sont susceptibles de modifier leurs sources alimentaires et leur habitat. Les indicateurs de la réponse des mollusques aux agents perturbateurs sont la composition, la diversité, la densité, ainsi que la biomasse des espèces. En septembre 2013, des mesures de paramètres physico-chimiques de l'eau ont été réalisées, et des échantillons de mollusques et de végétation aquatique ont été prélevés à 14 sites le long des rives du lac Saint-Pierre (Fleuve Saint-Laurent, Québec, Canada). Le long de la rive nord, les sites fortement exposés à l'action du vent, situés à de plus grandes élévations, affichaient une plus faible densité, biomasse et richesse spécifique de mollusques que les sites de la rive sud, en milieu plus abrité et profond. Les sites physiquement perturbés étaient caractérisés par de faibles biomasses en macrophytes submergés. Les sphaeriidae apparaissent comme des exceptions à ces patrons, montrant une abondance plus élevée aux sites presque dépourvus de macrophytes. Bien que les variables physiques et l'habitat exercent une influence déterminante sur les communautés de mollusques, les gastéropodes et les moules unionidés étaient également affectés par la dégradation de la qualité de l'eau dans le panache des tributaires agricoles. La richesse, la densité et la biomasse des gastéropodes étaient négativement influencées par des teneurs élevées de matières en suspension et de fer dissous. Les résultats de notre étude montrent que la communauté de mollusques du lac Saint-Pierre est directement affectée par l'émersion périodique, l'exposition au vent, et indirectement par l'effet de ces variables physiques sur les macrophytes qui constituent leur habitat. / Molluscs are indicators of anthropogenic and environmental disturbances and constitute an important food source for littoral fish and aquatic birds. The main hypotheses put forward for our study are that the mollusc community is impacted by the agricultural tributaries and/or by physical variables (desiccation, exposure to waves) through changes in food and habitat. The indicators used were mollusc species composition, diversity, density, and biomass. Over the course of two weeks in September 2013, we sampled physical/chemical water variables, collected aquatic vegetation and molluscs at 14 sites on both shores of Lake Saint-Pierre (St. Lawrence River, Quebec, Canada). Sites located at higher elevations, subjected to recent water level fluctuations, and exposed to wind fetch along the north shore, had lower gastropod and unionid mussel richness, density, and biomass than less-exposed sites located at lower elevations along the south shore. These physically disturbed sites were characterized by low biomasses of submerged macrophytes. Sphaerid clams appeared to be notable exceptions to these patterns, showing their highest abundances at sites almost devoid of macrophytes. In spite of the fact that physical and habitat variables exerted a strong effect on mollusc communities, gastropod and unionid mussels were additionally affected by degraded water quality originating from agricultural tributaries. Gastropod richness, density, and biomass were negatively influenced by high levels of total suspended matter and dissolved iron. Our results show that the mollusc community in Lake Saint-Pierre was primarily affected by the direct influence of periodic emersion, wind exposure, and indirectly through the effect of these physical variables on macrophyte habitat.

Dans un contexte global d'augmentation de la population, les réserves en eau des nappes phréatiques sont de plus en plus sollicitées. Pour pallier à cette exploitation, des systèmes d’infiltration artificiels ont été mis en place pour recharger les nappes avec de l’eau de surface. Néanmoins, ces systèmes subissent des pertes d’efficacité liées au colmatage du support d’infiltration par des processus physiques, chimiques ou biologiques. Face à ce phénomène, le travail de thèse a pour but de tester la faisabilité d’une technique d’ingénierie écologique par introduction d’un gastéropode, V. viviparus, pour limiter le colmatage de l’interface eau/sédiment de bassins d’infiltration utilisés pour recharger artificiellement l’aquifère sous-jacent au Rhône. Par des approches expérimentales, deux volets ont été abordés, (1) la dynamique des interactions biofilm/brouteur et les conséquences sur l’état physiologique du gastéropode et (2) la dynamique des interactions biofilm/gastéropode et les conséquences sur les propriétés hydrauliques et écologiques de l’interface eau/sédiment. Les résultats ont mis en évidence que (1) V. viviparus pouvait se maintenir dans les bassins d’infiltration aux différentes saisons, (2) V. viviparus pouvait limiter le colmatage biologique de l’interface eau/sédiment soit par ses actions trophiques (broutage), soit par des actions physiques (déplacement, pelletisation) et (3) V. viviparus n’a pas eu d’effet positif sur l’infiltration lorsque le colmatage était chimique. Pour conclure, V. viviparus apparait comme un bon candidat pour des solutions d’ingénierie écologique visant à restaurer des interfaces eau/sédiment, colmatées par un biofilm phototrophe. Ce travail ouvre des perspectives sur l’utilisation de solutions basées sur la nature à plus large échelle spatiale (e.g. pilote) et à des milieux naturels comme les zones humides / With the global increase of the population, groundwater reserves are increasingly exploited. To circumvent this problem, managed aquifer recharge systems using surface water are used worldwide. Nevertheless, the hydraulic performance of these systems is often altered by physical, chemical or biological clogging. This work aim to test the sustainability of ecological engineering solution based on the introduction of the gastropod, V. viviparus, to attenuate the clogging of the water/sediment interface of infiltration basins use for the recharge of the Rhône river aquifer. Two sections have been addressed with experimental approaches, (1) dynamic of biofilm/grazer interaction and its consequences on the physiological state of the gastropod and (2) dynamic of biofilm/grazer interaction and its consequences on the hydraulic and ecological properties of the water/sediment interface. Results show that (1) V. viviparus is able to survive in the infiltration basins at contrasted seasons, (2) V. viviparus can attenuate the biological clogging of the water/sediment interface, ether by trophic interaction (grazing) or physical actions (crawling activity, pelletization), and (3) V. viviparus has no positive effect on infiltration in case of chemical clogging. To conclude, V. viviparus appears to be a good candidate for ecological engineering solutions aiming to preserve and restore water/sediment interface impacted by biological clogging. This work provides useful information for the study of natured based solutions at larger scale (experimental pilot) and in natural ecosystems as wetlands