Mieux connaître la diversité et la dynamique des phyla bactériens non dominants dans les écosystèmes naturels : l’exemple des Planctomycetes en milieu lacustre - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2011

Mieux connaître la diversité et la dynamique des phyla bactériens non dominants dans les écosystèmes naturels : l’exemple des Planctomycetes en milieu lacustre

Résumé

Une meilleure compréhension du rôle des bactéries dans les écosystèmes aquatiques nécessite une meilleure connaissance de la dynamique, de la composition et des facteurs de contrôle des groupes qui constituent ces communautés. Toutefois, les études qui se sont intéressées à cet aspect de l‟écologie microbienne aquatique ont, pour la plupart, concerné les groupes bactériens dominants. Parmi les phyla bactérien non dominants, les Planctomycetes restent peu connus tant en terme de dynamique que de rôle fonctionnel en milieu naturel, bien qu‟étant reconnus ubiquistes. Le manque de connaissances sur ce groupe est encore plus marqué dans les écosystèmes lacustres. Pourtant, les quelques études consacrées à ce groupe bactérien dans les écosystèmes aquatiques indiquent qu‟ils sont impliqués dans deux processus clés de leur fonctionnement à savoir l‟oxydation de l‟ammonium en conditions anaérobies (anammox) ainsi que la dégradation et le changement de qualité de la matière organique dissoute. L‟objectif principal de cette thèse était donc de caractériser la diversité, la dynamique spatio-temporelle ainsi que les facteurs de contrôle des Planctomycetes dans les lacs, dans le but de mieux connaître la dynamique des bactéries non dominantes, qui constituent une très large part de la diversité bactérienne totale. L‟absence d‟outils moléculaires permettant de caractériser les communautés de Planctomycetes dans les lacs nous a tout d‟abord conduit à faire une rigoureuse mise au point méthodologique. Cette dernière a abouti à la caractérisation d‟un couple d‟amorces (PLA352F/PLA920R) permettant de détecter et d‟amplifier spécifiquement tous les genres de Planctomycetes dans ces écosystèmes, et pouvant être utilisé dans les approches d‟empreintes moléculaires comme la DGGE. L‟étude spatio-temporelle, réalisée dans deux lacs péri-alpins à partir de ce couple d‟amorces, a ensuite permis de révéler que les Planctomycetes, malgré leur faible abondance relative dans la communauté bactérienne lacustre, présentent une richesse taxonomique élevée jusqu‟ici insoupçonnée. Ils sont caractérisés par une structure taxonomique similaire aux bactéries dominantes puisqu‟ils sont composés d‟un nombre réduit d‟OTUs dominantes et d‟un très grand nombre d‟OTUs faiblement représentées en nombre de séquences. Ce résultat soutient l‟idée selon laquelle le concept de cores species (espèces dominantes) et de satellites species (espèces rares), récemment transposé aux groupes bactériens dominants, s‟applique aussi aux groupes moins abondants ou rares. Nos résultats ont également mis en évidence que les communautés de Planctomycetes des lacs étaient très structurées dans l‟espace et dans le temps. Les patterns de distribution de ce phylum bactérien étaient très similaires à ceux décrits pour les groupes bactériens plus abondants à savoir (i) une forte hétérogénéité verticale (certains genres étant présents essentiellement dans les couches profondes des lacs) ainsi qu‟ (ii) une dynamique saisonnière importante principalement mise en évidence dans la partie épilimnique des lacs. Cette structuration n‟est pas le fruit d‟une dispersion aléatoire liée à des processus stochastiques comme l‟immigration mais est au contraire fortement dépendante des facteurs environnementaux. Nos résultats ont en effet montré que la richesse spécifique ainsi que la diversité des communautés de Planctomycetes sont fortement dépendantes de l‟évolution du pH. De même, la température semble également être un facteur clé dans la dynamique et la composition globale des Planctomycetes. En revanche, l‟effet des nutriments inorganiques semble moins influent dans le contexte de notre étude et la compétitivité des Planctomycetes vis-à-vis de ces ressources pourrait dépendre d‟autres facteurs que nous n‟avons pas analysés. Ce travail a finalement montré qu‟il est nécessaire de ne pas négliger les groupes bactériens moins abondants ou rares si l‟on veut pouvoir estimer la diversité des communautés bactériennes et comprendre le rôle de cette dernière dans le fonctionnement des écosystèmes aquatiques.
Fichier non déposé

Dates et versions

tel-02810988 , version 1 (06-06-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02810988 , version 1
  • PRODINRA : 42544

Citer

Thomas Pollet. Mieux connaître la diversité et la dynamique des phyla bactériens non dominants dans les écosystèmes naturels : l’exemple des Planctomycetes en milieu lacustre. Sciences du Vivant [q-bio]. Université Joseph Fourier (Grenoble 1), 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02810988⟩
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