Amoebophryidae (Syndiniales), parasitoid of dinoflagellates : life cycle, dynamic and in situ specificity
Les amoebophryidae (Syndiniales) parasitoïdes de dinoflagellés : cycle de vie, dynamique et spécificité in situ
Résumé
Syndiniales are marine parasitoids infecting a wide range of planktonic hosts, from dinoflagellates, decapods, to fish larvae. One family, the Amoebophryidae mostly infects dinoflagellates. In the Penzé estuary (North of Brittany, France), all species of dinoflagellates observed were infected by these pathogens, including the toxic species Alexandrium minutum, which produces paralytic shellfish poisoning. A strong specificity has been detected : a dinoflagellate species being infected by a genetically distinct parasitoid clade, the same clade infecting the same host species year after year (from 2004 to 2006). These pathogens have the capacity to control their host populations, resulting in the rapid host successions from field. This host population control was studied by integrating an Anderson-May model with the predation pressure. The parasitoid infecting the non-toxic Scrippsiella trochoidea was obtained in pure culture. The presence of the pathogen induced the host sexuality, resulting in the production of diploid resistant cysts. However, a few of them were also infected by the parasitoid. After a dormancy of two months, both the host and the parasitoid were able to germinate, and a new infectious cycles were observed. This behaviour strongly links in time and space both partners, and explains the recurrence of infections. We hypothesized that blooms can only occur when parasitic controls are absent, explaining the toxic blooms of A. minutum in the Penzé estuary that began in the 80' suddenly ended in 2001. This hypothesis was also tested in the Thau lagoon (Mediterranean Sea), where the blooming Alexandrium catella species arise from the 90'. This dinoflagellate species was the only one to not be infected by Amoebophryidae during toxic blooms that occurred in spring and autumn 2007.
Les Syndiniales sont des parasitoïdes marins capables d'infecter un très grand nombre d'organismes planctoniques, des dinoflagellés jusqu'aux larves de poissons. Parmi ces pathogènes, les Amoebophryidae infectent tout particulièrement les dinoflagellés. En rivière de Penzé (Bretagne Nord, France), ces parasitoïdes infectent toutes les espèces présentes, y compris l'espèce toxique Alexandrium minutum qui produit des toxines paralysantes. La spécificité de ces interactions est grande : une espèce hôte est infectée par un parasitoïde génétiquement distinct, le même pathogène infectant la même espèce d'une année sur l'autre (entre 2004 et 2006). Ces pathogènes semblent capables de réguler les populations hôtes, la spécificité d'interaction entraînant une succession rapide des espèces de dinoflagellés. Dans cette étude, ce contrôle a été simulé en reprenant le modèle d'Anderson-May et en l'incluant dans un réseau trophique microbien intégrant la prédation. Une souche d'un parasitoïde infectant le dinoflagellé non toxique Scrippsiella trochoidea a été isolée. La présence du pathogène induit la production de kystes de résistance de l'hôte, issus de la reproduction sexuée. Cependant, un faible pourcentage de ces kystes est infecté. Après deux mois de dormance, la germination a pu être observée, aussi bien pour l'hôte que pour le parasitoïde, et de nouveaux cycles d'infection ont également été observés. Cette interaction physique entre l'hôte et son pathogène induit donc un couplage très fort entre les deux partenaires, ce qui permet d'expliquer la récurrence des infections d'une année sur l'autre en baie de Penzé. Nous avons émis l'hypothèse que le nombre croissant de marées rouges (ou efflorescences de dinoflagellés) pouvait être une conséquence du découplage entre le dinoflagellé hôte et son pathogène naturel. Cette hypothèse permet de mieux comprendre l'historique de certaines efflorescences toxiques récurrentes entre la fin des années 1980 et 2001, mais qui aujourd'hui apparaît parfaitement régulé par ces pathogènes naturels. Cette hypothèse a été également confirmée dans l'étang de Thau (mer Méditerranée), où Alexandrium catenella, invasives depuis la fin des années 1990, était la seule espèce de dinoflagellés à ne pas être infectée par des Amoebophryidae durant les efflorescences toxiques printanières et automnales de 2007.
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