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Norovirus and sapovirus are both members of the Caliciviridae viral family. They are respectively the cause of 18% and 3.4% of all cases of gastroenteritis worldwide. Infected people shed high amounts of viruses that are carried into wastewaters. Sewage treatment failure can then lead to the fecal contamination of the environment, including coastal areas where oysters are produced. These filter-feeding bivalve molluscs can accumulate these pathogens in their tissues. Norovirus is known for its specific association with the Crassostrea gigas species, known to express in its tissues some glycans similar to the human blood-group antigens that are an attachment factor of norovirus in the human gut. Such attachment factors are not known for sapoviruses, in the absence of an in vitro replication model. During this thesis, a protocol was developed to to study the expression of glycans by oyster cells and their interactions with norovirus. It allowed us to show that these interactions are possible, but that the main ligand of norovirus in oysters is extracellular. In a second axis of this thesis, we were able to identify two strains of human sapovirus replicating in vitro in human intestinal enteroids, which allowed us to deepen our knowledge of this virus. Its tropism but also its interactions with human blood-group antigens on human intestinal cells were investigated. This thesis has therefore developed methodological tools allowing the study of oyster cells and their interactions with noroviruses, but also to replicate sapoviruses on an innovative cell model, Les norovirus et sapovirus sont des virus appartenant à la famille des Caliciviridae qui causent respectivement 18% et 3,4% de l’ensemble des cas de gastro-entérites à travers le monde. Les personnes infectées excrètent ces virus qui sont présents en grandes quantités dans les eaux usées. Un assainissement défectueux peut alors conduire à la présence de ces virus dans l’environnement, dont les zones littorales où sont produites les huîtres. Ces mollusques bivalves filtreurs se nourrissent en filtrant l’eau de mer, et peuvent accumuler ces pathogènes dans leurs tissus. Le norovirus est connu pour son association particulière avec les huîtres, notamment Crassostrea gigas. En effet, elles expriment des glycanes de type antigène tissulaire de groupe sanguin dans leurs tissus, analogues au récepteur d’attachement des norovirus chez l’Homme. Pour les sapovirus, ces récepteurs ne sont pas connus en l’absence de modèle de réplication in vitro. Durant cette thèse, un protocole a été mis au point pour étudier l’expression de ces glycanes par les cellules d’huître et les interactions entre les norovirus et ces cellules. Il a permis de montrer que ces interactions sont possibles, mais que dans les huîtres, les norovirus seraient majoritairement en interaction stable avec des molécules extracellulaires. Dans un autre axe de cette thèse, nous avons identifié des souches de sapovirus humain capables de répliquer sur des entéroïdes intestinaux humains, qui ont permis d’approfondir les connaissances sur ce virus peu étudié. Son tropisme mais également ses interactions avec les antigènes tissulaires de groupe sanguin des cellules intestinales humaines ont été investigués. Cette thèse a donc développé des outils méthodologiques permettant l’étude des cellules d’huîtres et leurs interactions avec les norovirus, mais également de répliquer les sapovirus sur un modèle cellulaire innovant

Bioerosion and encrustation on Pliocene oysters of Lower Chelif basin (NW Algeria).- Two species of oysters (Hyotissa hyotis ; Ostrea lamellosa) have been identified in the Pliocene beds of the lower Chelif basin. They show a heterogeneous distribution between the different levels studied with a random distribution. The shells are almost completely disarticulated and are rarely fragmented. Seven ichnotaxa corresponding to bioerosion structures have been identified (Entobia, Trypanites, Maeandropolydora, Caulostrepsis, Oichnus, Gastrochaenolites and Rogerella), with a dominance of Entobia, Caulostrepsis and Trypanites. Rare traces of encrustation of bivalves and juvenile oysters, barnacles and bryozoans, are observed in particular on the external face of the left valves.The material undergoes multiple reworkings resulting in bio-erosion and bio-encrustation on either side of the valves. Most of the identified ichnotaxa were preserved post-mortem (hence episodes of eroded barnacle encrustations invaded by punctures, notably Entobia), with rare examples of preservation of still-living individuals, represented by Entobia and Caulostrepsis. The settling of oyster levels in both regions indicates a foreshore (estran) environment with medium energy and a short exposure time on the bottom, characterizing a regression phase.

The contemporary genetic diversity of viruses is the result of the continuous and dynamic interaction of past ecological and evolutionary processes with its host. For more than 30 years, mortality episodes have been impacting the oyster industry. These have complex etiologies but are often associated with a Herpesvirus: Ostreid Herpesvirus 1 (OsHV-1). Since 2008, unprecedented mortality events in Crassostra gigas species have been reported worldwide. The appearance of these excess mortalities coincides with the emergence of a new genotype of the virus: the OsHV-1 µVar. After several years of research to understand this pathosystem, it was recently demonstrated that a Herpesvirus: Ostreid herpesvirus 1 (OsHV-1) was the agent initiating pathogenesis and leading to host death. In parallel, the observation of other related variants of OsHV-1 virus have been associated with other mortality epidemics in other bivalve species. However, until recently, studies on the genetic diversity of the virus used a short fragment of the virus genome. There is therefore an urgent need to characterize this OsHV-1 genetic diversity at the whole genome level. This thesis manuscript provides us with the tools necessary for a complete characterization of the virus genome. We confirm that OsHV-1 viral populations are different according to their geographical location with potential genomic signatures between sites. Finally, thanks to the complete assembly of twenty-one genomes, we propose a scheme of virus dissemination through molecular epidemiology analysis using innovative bioinformatics tools. Our results suggest that the genetic diversity of the virus within the C. gigas species is relatively small. This observation seems to contrast with previous work suggesting a significant genetic diversity of the OsHV-1 virus. However, we show that it is necessary to better define the diversity within a particular species and within a given time frame in order to correctly interpret it. However, this diversity is not non-existent and we discuss what could be the driving force behind the observed diversity. This thesis work is thus a notable starting point for future research characterizing genetic diversity in order to understand its biological consequences. Thus it provides the theoretical and methodological framework for a better understanding of pathogenic host interactions.; La diversité génétique contemporaine des virus est le résultat de l'interaction continue et dynamique des processus écologiques et évolutifs passés avec son hôte. Depuis plus de 30 ans des épisodes de mortalités impactent l’industrie ostréicole. Celles-ci ont des étiologies complexes mais sont souvent associées à un Herpèsvirus : l’Ostreid Herpèsvirus 1 (OsHV-1). Depuis 2008 l’apparition d'événements de mortalité sans précédent chez l’espèce Crassostra gigas ont été signalés à l’échelle mondiale. L’apparition de ces surmortalités coïncident avec l'émergence d’un nouveau génotype du virus : l’OsHV-1 µVar. Après plusieurs années de recherche pour comprendre ce pathosystème, il a été démontré récemment qu’un Herpèsvirus : l’Ostreid herpesvirus 1 (OsHV-1) était l’agent initiant la pathogenèse et aboutissant à la mort de l’hôte. En parallèle, l’observation d’autres variants apparentés du virus OsHV-1 ont été associés à d'autres épidémies de mortalité pour d’autres espèces de bivalves. Or jusqu'à récemment, les études sur la diversité génétique du virus utilisent un court fragment du génome du virus. Il est donc urgent de caractériser cette diversité génétique d’OsHV-1 à l’échelle du génome entier. Dans ce manuscrit de thèse nous apportant les outils nécessaire à la caractérisation complète du génome du virus. Nous confirmons que les populations virales d’OsHV-1 sont différentes selon leurs localisation géographique avec de potentiels signatures génomiques entre les sites. Enfin, grâce à l’assemblage complet de vingt et un génomes nous proposons un schéma de dissémination du virus au travers d'analyses d’épidémiologie moléculaire à l’aide d’outils bioinformatique innovants. Nos résultats semblent indiquer que la diversité génétique du virus au sein de l’espèce C. gigas est relativement restreinte. Cette observation semble contraster avec les travaux antérieurs suggérant une diversité génétique importante du virus OsHV-1. Cependant, nous montrons qu’il est nécessaire de mieux définir la diversité au sein d’une espèce en particulier et dans un temps donnée pour interpréter correctement celle-ci. Cette diversité n’est cependant pas inexistante et nous discutons quelle pourrait être le moteur de la diversité observé. Ce travail de thèse est donc un point de départ notable pour les recherches futures caractérisant la diversité génétique pour appréhender ses conséquences biologiques. Ainsi il fournit le cadre théorique et méthodologique pour mieux comprendre les interactions hôtes pathogènes.

Bacteria of the genus Vibrio are ubiquitous in aquatic environments. They adopt free and associated lifestyles. They establish mutualistic, commensal and parasitic symbioses with numerous metazoa. In the healthy Crassostrea gigas oyster, an abundant and diverse microbiota that includes many Vibrio is maintained under immune homeostasis. However, under the influence of biotic or abiotic stressors a dysbiosis is created favoring the proliferation of opportunistic Vibrio species, which can induce the death of oysters. This occurs during the Pacific Oyster Mortality Syndrome (POMS), which is caused by an immunosuppressive virus, OsHV-1 µvar. We have here characterized the Vibrio / C. gigas interactions in health and disease. We show that in populations of V. splendidus associated with healthy oysters, virulence and colonization capacity can be constrained by the selection of O-antigen structures that are more easily recognized by the host immune system but which confer resistance to grazing by marine amoebae. This trade-off between the ability to colonize its host and environmental persistence is likely the cause of the great structural diversity observed for the O-antigen in this species. In a pathological context, we have shown that the species associated with the oyster are for the most part cytotoxic for the immune cells of their host, regardless of the environment considered (Atlantic, Mediterranean). This cytotoxicity is a key determinant of the escape from the oyster's powerful cellular defenses and determines the infectious success. We observed that the molecular bases of cytotoxicity are specific to each Vibrio species studied. Finally, beyond opportunistic pathogens that use cytotoxicity (V. tasmaniensis, V. crassostreae, V. splendidus, V. harveyi), we have identified simple opportunists, such as V. rotiferianus, which not only benefit from the immunosuppressive activity of other pathogens but also adopt strategies of non-cooperative acquisition of public goods, such as siderophores produced by the microbial community hosted by their host.; Les bactéries du genre Vibrio sont ubiquitaires dans les milieux aquatiques. Elles adoptent des modes de vie libres et associés. Elles établissent des symbioses mutualistes, commensales et parasitaires avec de nombreux métazoaires. Chez l'huître Crassostrea gigas saine, un microbiote abondant et diversifié qui comprend de nombreux Vibrio est maintenu sous homéostasie immunitaire. Toutefois, sous l'influence de stress biotiques ou abiotiques une dysbiose se crée favorisant la prolifération d'espèces opportunistes de Vibrio qui peuvent induire la mort des huîtres. C’est notamment le cas lors du syndrome de mortalité des huîtres du Pacifique (POMS) provoqué par un virus immunosuppresseur, OsHV-1 µvar. Nous avons ici caractérisé les interactions Vibrio / C. gigas en contexte sain et pathologique. Nous montrons que chez des populations de V. splendidus associées à des huîtres saines, la virulence et la capacité de colonisation peuvent être contraintes par la sélection de structures de l’antigène O qui sont plus facilement reconnues par le système immunitaire de l'hôte mais qui confèrent une résistance au broutage par des amibes marines. Ce compromis entre la capacité à coloniser son hôte et la persistance environnementale est vraisemblablement à l’origine de la grande diversité structurale observée pour l’antigène O dans cette espèce. En contexte pathologique, nous avons montré que les espèces associées à l’huître sont en grande majorité cytotoxiques pour les cellules immunitaires de leur hôte, et ce, quel que soit l’environnement considéré (Atlantique, Méditerranée). Cette cytotoxicité est un déterminant clé de l’échappement aux puissantes défenses cellulaires de l’huître et du succès infectieux. Nous avons observé que les bases moléculaires de la cytotoxicité sont spécifiques à chaque espèce de Vibrio étudiée. Enfin, au-delà des agents pathogènes opportunistes qui utilisent la cytotoxicité (V. tasmaniensis, V. crassostreae, V. splendidus, V. harveyi), nous avons identifié de simples opportunistes, comme V. rotiferianus, qui non seulement bénéficient de l'activité immunosuppressive des autres agents pathogènes mais également adoptent des stratégies d'acquisition non coopérative de biens publics, tels que les sidérophores produits par la communauté microbienne hébergée par leur hôte

For 70 years, mismanaged plastic waste accumulates in the oceans. Risk assessment of this contamination is a major concern, especially regarding micro- and presumably nanoplastics (MNP, Depuis 70 ans, les débris plastiques dont la fin de vie a été négligée par les sociétés humaines s’accumulent dans les océans. L’évaluation des effets engendrés par cette contamination ubiquitaire est une préoccupation majeure, notamment au regard des micro- et potentiels nanoplastiques (MNP ; < 5 mm) du fait de leur biodisponibilité pour la plupart des organismes marins. L’objectif de cette thèse était de déterminer les effets des MNP sur les jeunes stades de vie d’une espèce ingénieure des habitats côtiers, l’huître creuse Crassostrea gigas. Les impacts des MNP sur ces jeunes stades sont apparus dépendants de la taille des particules. Le rapport surface/volume important des nanosphères de polystyrène (nano-PS ; 50 nm) a favorisé les interactions avec les gamètes et embryons, induisant une inhibition de la fécondation et de l’embryogénèse tandis que les microsphères (0,5 et 2 μm) n’ont causé aucun effet phénotypique visible. La toxicité des nano-PS est apparue dépendante de leurs propriétés de surface (e.g groupements chimiques, charge) qui dirigent leur agrégation dans l’eau de mer et les interactions avec les membranes biologiques. Les nano-PS cationiques, qui restent à l’échelle nanométrique dans l’eau de mer, sont à l’origine des effets toxiques les plus marqués. L’exposition embryonnaire à une dose non létale a notamment diminué les performances larvaires et modulé la réponse de la génération suivante à une réexposition embryonnaire. Toutefois, ces effets néfastes sont observés à des concentrations numéraires supposément non-représentatives de l’environnement actuel (la quantité de NP n’étant pas caractérisée en mer à ce jour), suggérant un risque limité des micro- et nanosphères de polystyrène sur les jeunes stades de C.gigas. Les prochaines études devront tenir compte de la complexité et de la réalité des MNP environnementaux (e.g. polymères, formes, contaminants adsorbés, concentrations) sur plusieurs générations de bivalves dans le but d’appréhender plus précisément le risque pour les écosystèmes côtiers.

Individual life history influences the phenotype and the phenotype of offspring. The different component of the heritability system including genetic and non-genetic heritability and their interactions are key mechanisms to generate these heritable phenotypes. Phenotype heritability can allow parents to transmit a better adaptive capacity in response to rapid local environmental changes, to their offspring. The pacific oyster Crassostrea gigas is a marine organism of economic interest as the main producing oysters worldwide. Oyster are sessile and filtering organisms which made them very sensitive to environmental pressures. Thus, the presence of pollutants and pathogens in the aquatic environment can have harmful consequences on oysters potentially leading to oysters’ death. The main objectives of my thesis were to decipher the part of different heritable mechanisms (genetic, epigenetic and microbiota) in the environmental response of oysters to two environmental stresses and to improve our knowledge about epigenetic transmission information in molluscs. During my PhD, I (i) realized a bibliographic study to identify main epigenetic factors implied in environmental response and heritability in molluscs ; (ii) study the influence of a parental exposure to a pesticide, the diuron, on the methylome and the gene expression of offspring and (iii) characterized the genetic, epigenetic, transcriptomic and microbiotic impact of an precocious microbial exposure on the survival capacity of pacific oyster when faced to Pacific Oysters Mortality Syndrome, a disease, inducing massive mortalities in oysters’ juveniles, thus on three generation. The main results of my PhD allow to highlight the influence of environmental stresses on phenotype by methylome modifications of oysters and their offspring. In the case of the response to POMS, the microbial exposure as allowed to improve the oysters’ resistance and constitute so an adaptive phenotype illustrating the potential role of epigenetic mechanisms in adaptive evolution.; L’histoire de vie d’un individu influence son phénotype et celui de sa descendance. Les différentes composantes du système d’héritabilité incluant l’héritabilité génétique et l’héritabilité non génétique et leurs interactions, sont importantes pour générer ces phénotypes héritables. L’héritabilité de ces phénotypes peut permettre aux parents de transmettre à leurs progénitures une meilleure capacité d’adaptation aux changements rapides de l’environnement local. L’huitre creuse Crassostrea gigas est un organisme marin d’intérêt économique majeur en tant que principale espèce d’huitre produite dans le monde. L’incapacité des huitres à se mouvoir et leur condition d’organismes filtreurs les rendent très sensibles aux pressions environnementales. Ainsi la présence de polluants et d’organismes pathogènes dans l’environnement aquatique peuvent avoir des conséquences néfastes pour les huitres, allant jusqu’à induire des mortalités massives. Les objectifs de ma thèse ont été d’appréhender la part de différents mécanismes d’héritabilité (génétique, épigénétique et microbiote) dans la réponse environnementale des huitres à deux stress environnementaux et d’améliorer les connaissances des mécanismes de transmission de l’information épigénétique chez les mollusques. Au cours de ma thèse, j’ai ainsi (i) réalisé une étude bibliographique afin d’identifier les facteurs épigénétiques principalement étudiés dans la réponse environnementale chez des espèces de mollusques, ainsi que leur aspect transgénérationnel ; (ii) étudié l’influence d’une exposition parentale à un pesticide polluant, le diuron, sur le méthylome et l’expression des gènes des descendants de la génération suivante et (iii) caractérisé l’impact génétique, épigénétique, transcriptomique et microbiotique d’une exposition microbienne précoce sur la résistance des huitres au Pacific Oyster Mortality Syndrome (POMS) induisant des mortalités massives sur les juvéniles, ceci sur trois générations successives. Les principaux résultats de ma thèse ont permis de mettre en évidence l’influence de stress environnementaux sur le phénotype via des modifications du méthylome des huitres et de leur descendance. Dans le cadre de la réponse au POMS, l’exposition microbienne a permis d’améliorer la résistance des huitres et constitue donc un phénotype adaptatif illustrant le rôle potentiel des mécanismes épigénétiques dans l’évolution adaptative.

Of interest of everyone, health is not an easy concept to figure out. Although there is no universal definition of health, its various uses and meanings allow us to specify its biological, psychic and social dimensions. In animal health, the biological dimension remains the most studied, there is therefore no consensual definition of international animal health. So how to understand the health of marine shellfish? A living being can be functionally described in physiopathology by monitoring biomarkers under laboratory conditions. In men and many animals, "normal" biomarker values have been proposed; these have been determined by carrying out measurements or observations in samples of healthy populations, the rigorous selection of these populations and samples being a major issue. This approach has long been based on the idea that a living being is in "good health" when it is in the "norm", or otherwise expressed, that its biomarker values are part of the distribution of biomarker values obtained in a population in "good health". Different stages then led to changing the terminology of "normal" or usual values, sometimes called medical constants, to prefer those of reference values and reference intervals. The definitions of these terms and their determination have been the subject of numerous publications and international standards which constitute the scientific body of the theory of reference values. After choosing biomarkers of interest in biological health in the Pacific oyster Crassostrea gigas (first issue), to establish healthy oyster populations (second issue), is it possible in a first study to determine reference intervals of these biomarkers in a reference sample group (third issue), then to verify that they provide elements of hypotheses on the health, by carrying out complementary studies of comparison with the observed values of biomarkers in Pacific oysters experimentally infected by pathogens, OsHV-1 (ostreid herpesvirus type 1) on the one hand, Vibrio aestuarianus on the other (fourth issue)?; Considérée comme une préoccupation de tous, la santé n’est pas un concept facile à cerner. S’il n’existe pas une définition universelle de la santé, ses différents usages et acceptions permettent toutefois d’en préciser les dimensions biologique, psychique et sociale. En santé animale, la dimension biologique demeure la plus étudiée, mais il n’existe pas pour autant de définition consensuelle à portée internationale de la santé animale. Dès lors comment appréhender la santé chez les mollusques marins ? Un être vivant peut être décrit fonctionnellement en physiopathologie par le suivi de biomarqueurs en conditions de laboratoire. Chez l’être humain et de nombreux animaux, des valeurs « normales » de biomarqueurs ont été proposées ; celles-ci ont été déterminées en réalisant des mesures ou des observations chez des échantillons de populations réputées en « bonne santé », la sélection rigoureuse de ces populations et échantillons constituant un enjeu majeur. Cette démarche a longtemps reposé sur l’idée qu’un être vivant est en « bonne santé » quand il est dans la « norme », ou exprimé autrement, que ses valeurs de biomarqueur s’inscrivent dans la distribution de valeurs du biomarqueur obtenues chez une population en « bonne santé ». Différentes étapes ont ensuite conduit à faire évoluer la terminologie des valeurs « normales » ou usuelles, parfois nommées constantes médicales, pour préférer celles de valeurs de référence et d’intervalles de référence. Les définitions de ces termes ainsi que leur détermination ont fait l’objet de nombreuses publications et de normes internationales qui constituent le corpus scientifique de la théorie des valeurs de référence. Après avoir choisi des biomarqueurs d’intérêt sur la santé biologique chez l’huître creuse Crassostrea gigas (premier enjeu), constituer des populations d’huîtres creuses supposées saines (deuxième enjeu), est-il possible dans une première étude de déterminer des intervalles de référence de ces biomarqueurs dans un groupe échantillon de référence (troisième enjeu), puis de vérifier qu’ils apportent des éléments d’information permettant d’émettre des hypothèses sur la santé, en réalisant des études complémentaires de comparaison avec les valeurs observées de biomarqueurs chez des huîtres creuses infectées expérimentalement par des organismes pathogènes, le virus OsHV-1 (ostreid herpesvirus type 1) d’une part, la bactérie Vibrio aestuarianus d’autre part (quatrième enjeu) ?

Formes du vivant, formes de littérature Études réunies par Mirosław Loba et Barbara Łuczak; International audience; L’huître est un animal investi d’une symbolique religieuse et métaphysique depuis l’Antiquité. Platon y voit l’emblème de l’âme enfermée dans le corps-coquille. Et de Descartes au 18e siècle, l’huître, considérée comme tout au bas de l’échelle animale, comme le plus imparfait des animaux, est au cœur de débats sur l’âme des bêtes et sur la continuité entre l’âme sensitive et l’âme pensante. Cet article, centré sur le 19e siècle, tente de montrer qu’à cette époque se développe un imaginaire de l’huître différent, lié à l’essor des travaux naturalistes de zoologie marine. Les écrivains envisagent moins la question philosophique de l’âme des huîtres, qu’ils ne tentent de penser la vie des huîtres. La biologie marine du 19e siècle a ainsi pour répondant en littérature une interrogation proprement existentielle sur le bios, sur la vie animale ou sur la vie de l’animal – où la réflexion ne cesse de mettre en miroir la destinée de l’homme et celle de l’animal. Biographes des huîtres, les écrivains de cette époque se font aussi les conchyliologues de l’humain.

International audience; Integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) systems are a promising solution for sustainable aquaculture combining nutrient recycling with increased biomass production. An innovative land-based recirculating aquaculture system (RAS) was studied in France for a 60-day experiment. It combined a European sea bass (Dicentrarchus labrax) RAS with two other production systems: high rate algal ponds (HRAP) with natural marine polyspecific algal assemblages, and oysters in separate open tanks. The objective was the assessment of: 1) the efficiency and the stability of the microalgae bioremediation of the effluent from a fish RAS in spring and summer, 2) the abundance and the diversity patterns of the microalgae biomass for consumption in the oyster compartment of the IMTA. Silicate was added every week after the beginning of the experiment for maintaining a Si:N:P molar ratio of 10:5:1 in the HRAP to encourage the growth of diatoms. The HRAP have an overall removal efficiency of 98.6 ± 0.2% for NO3-N, 98.0 ± 0.4% for NO2-N, 97.3 ± 0.7% for NH4-N and 96.1 ± 0.6% for PO4-P, with removal rates of 335.8 ± 0.8, 23.6 ± 0.2, 30.9 ± 0.2, and 22.3 ± 0.2 mgm−2 d−1, respectively. The concentration of total suspended solid (TSS) and chlorophyll a (chl a) increased during the experiment and reached maximum values on day 46 (135.3 ± 34.7 mg TSS l−1 and 0.42 ± 0.03 mg chl a l−1) after which the microalgae collapsed due to a CO2 limitation (pH ca. 10). Sequencing analysis revealed that the microalgae community was dominated by Tetraselmis sp. from day 1 to day 16 (45.7% to 73.8% relative abundance). From day 30 to day 43 the culture was dominated by diatoms, Phaeodactylum sp. (83.4% to 98.1% relative abundance). Although the stable carbon isotope signatures confirmed that the microalgae were consumed, oysters' growth was limited in the RAS-IMTA, suggesting that oysters were under stress or not fed enough

Oysters show a two-phase life cycle: pelagic larvae adhere before metamorphosis into benthic life. Larval adhesion occurs at the pediveliger stage by secretion of a bioadhesive produced by a specialized organ: the foot. The oyster Crassostrea gigas is an organism of economic and ecological importance, and a model for study in marine biology, but the phenomenon of adhesion in the pediveliger larvae is poorly documented. A morphological description of the pediveliger larvae by histology and electron microscopy was performed to describe the glands responsible for the secretion of the adhesive.A predominantly proteinaceous composition of the adhesive was revealed by histochemistry and FTIR spectroscopy. An in silico analysis of available transcriptomic data from C. gigas was made to identify genes probably involved in adhesion. Two proteomic analyses, performed on whole larvae and on the secreted adhesive, characterizing proteins related to biosynthesis and adhesive structure. A collagen-like protein appears to be involved in the adhesive structure of C. gigas. This first approach to the study of the adhesion of C. gigas makes it possible to consider the biotechnological enhancement of the identified molecules. Despite their toxicity, synthetic adhesives dominate the world market. The development of biomimetic adhesives, based on marine bioadhesive strategies could be an alternative, and allowing furthermore bonding in wet condition., Les huîtres présentent un cycle de vie en deux phases : les larves pélagiques s’adhérent avant de se métamorphoser pour une vie benthique.L’adhésion larvaire se fait au stade pédivéligère par sécrétion d’un bioadhésif produit par un organe spécialisé : le pied. Bien que l’huître Crassostrea gigas soit un organisme d’importance économique et écologique, et un modèle d’étude en biologie marine, le phénomène d’adhésion chez la larve pédivéligère est peu documenté. Une étude morphologique des larves pédivéligères par histologie et microscopie électronique a été réalisée, afin de décrire les glandes responsables de la sécrétion de l’adhésif. Une composition majoritairement protéique de l’adhésif a été révélée par histochimie et spectroscopie FTIR.Une analyse in silico des données transcriptomiques disponibles chez C. gigas a permis d’identifier des gènes probablement impliqués dans l’adhésion.Deux analyses protéomiques, menées sur les larves entières et l’adhésif sécrété ont permis de caractériser des protéines en lien avec la biosynthèse et la structure de l’adhésif. Une protéine de type collagène apparaît impliquée dans la structure de l’adhésif de C. gigas. Cette première approche de l’étude de l’adhésion de C. gigas, permet d’envisager la valorisation biotechnologique des molécules identifiées. Le développement d’adhésifs biomimétiques, élaborés sur le principe des bioadhésifs marins, autoriserait le collage en milieu humide, et serait une alternative aux adhésifs synthétiques qui malgré leur toxicité, dominent le marché mondial.

The Mediterranean lagoons host many anthropogenic uses including shellfish aquaculture since the beginning of the 20th century. Imported in 1970, the cupped oyster, Crassostrea gigas, has adapted perfectly and has allowed an important development of oyster’s industry until 2008, the year of occurence of spat outbreak related to the emergence of an Ostreid Herpes-virus μvar. The scarcity of spat and the speculation on this product changed regionally cultural practices and the supply of juveniles, with in particular the wish of developing a local activity of spat collection. However the cycle of reproduction of the species and the recruitment of juveniles were poorly known in lagoon environments. In this context, the objective of this thesis is to characterize the variability of the reproduction and the recruitment of the cupped oyster in Mediterranean lagoon. The lagoon configuration offers the advantages of productivity for the broodstock and hydrodynamic connectivity for the larvae. However, it appears that the ecological functioning of the system at the base of the primary production plays an essential role on the trophic resources for the success of oyster reproduction. This work takes place in the context of the ecological restoration under oligotrophication, which first effects we describe on the oyster's reproductive cycle, Les lagunes méditerranéennes hébergent de nombreux usages anthropiques dont la conchyliculture depuis le début du 20ème siècle. Importée en 1970, l’huître creuse, Crassostrea gigas, s’y est adaptée parfaitement et a permis un développement ostréicole important jusqu’en 2008, année d’apparition des surmortalités de naissain liées à l’émergence d’un variant du virus OsHv1. La raréfaction du naissain et la spéculation sur ce produit ont modifié régionalement les pratiques culturales et les modes d’approvisionnement en juvéniles, avec notamment la volonté de développer une activité locale de captage. Mais le cycle de reproduction de l’espèce et le recrutement de juvéniles étaient mal connus en milieu lagunaire. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de caractériser la variabilité de la reproduction et du recrutement de l’huître creuse en lagune méditerranéenne. La configuration lagunaire offre des atouts de productivité pour le cheptel de géniteurs et de connectivité hydrodynamique pour les larves. Cependant, il apparaît que le fonctionnement écologique du système à la base de la production primaire joue un rôle essentiel sur les apports trophiques pour le succès de la reproduction des huîtres. Ce travail s’inscrit, en outre, dans le contexte d’un écosystème en voie de restauration écologique entamant un processus d’oligotrophisation dont nous décrivons les premiers effets sur le cycle de reproduction de l’huître.

International audience; Frequent occurrences of pesticides in the environment have raised concerns that combined exposure to these chemicals may result in enhanced toxicity through additive or synergistic interaction between compounds. Spermatozoa and embryos of the Pacific oyster, Crassostrea gigas, were exposed to different concentrations of a pesticide mixture with and without copper, mimicking the cocktail of pollutants occurring in the oyster culture area of Arcachon Bay. For the 1x exposure condition, measured concentration corresponds to a total concentration of 1.083 µg L'1 for the mixture of 14 pesticides and to 6.330 µg L'1 for copper (Cu). Several endpoints including larval abnormalities, DNA damage to spermatozoa and embryo and gene expression in D-larvae were investigated. Results demonstrated that pesticide mixtures in combination with or without copper induced a dose-dependent increase in embryotoxic and genotoxic effects on D-larvae from the lowest tested dose of 0.1x. Transcription of genes involved in anti-oxidative stress (cat), respiratory chain (coxI), metal detoxification (mt1 and mt2), and cell cycle arrest and apoptosis (p53) was found to be significantly downregulated while the xenobiotic biotransformation gene gst was significantly upregulated in embryos exposed to pesticide mixture with and without Cu. These findings raise the question of the possible impacts of mixtures of pesticides and metals on wild or farmed oyster populations from polluted coastal marine areas. © 2018, Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.

Résumé; Role of microalgae in a landbased multi-trophic aquaculture system: bioremediation, production, biochemical composition. World Aquaculture 2018

Recent decades have witnessed the intensification and spread of harmful algal blooms (HAB). HAB are known to disrupt coastal ecosystems and to be toxic for marine organisms. These phenomena are also suspected to be responsible for recruitment failures of bivalves. The aim of this PhD was to study the consequences of blooms of toxic dinoflagellate Alexandrium minutum on the reproduction, development and recruitment of the oyster Crassostrea gigas, a species of major economic importance. A. minutum is known to produce paralytic shellfish toxins (PST) and bioactive extracellular compounds (BEC). Gametes and early life stages were the most sensitive, particularly to the bioactive extracellular compounds (BEC) produced by A. minutum, which inhibited fertilization and embryogenesis. A. minutum modified the behaviour of veliger larvae, decreased their filtration, growth and settlement. Exposure of adult oysters during gametogenesis affected the development of offspring, reflecting alterations in gamete content and/or vertical transfer of PST. Mode of action of PST and BEC are to further investigate. These oyster exposures, conducted at environmentally relevant concentrations of microalgae, suggest that recurrent blooms of A. minutum during oyster spawning and larval development could have long-term consequences on the structure of wild and cultured populations of C. gigas., Les dernières décennies ont été marquées par l’intensification et l’expansion des efflorescences de micro-algues toxiques (HAB). Connues pour perturber les écosystèmes côtiers et pour leur toxicité sur les organismes marins, les HAB sont suspectées d’être à l’origine de défauts de recrutement de bivalves. Cette thèse avait pour objectif d’étudier les conséquences des efflorescences du dinoflagellé toxique Alexandrium minutum, producteur de toxines paralysantes (PST) et des composés bioactifs extracellulaires (BEC), sur la reproduction, le développement et le recrutement de l’huître Crassostrea gigas, une espèce à l’importance économique majeure. Les gamètes libres et les jeunes stades de développement se révèlent être les plus sensibles, en particulier aux BEC produits par A. minutum qui inhibent la fécondation et l’embryogenèse. A. minutum modifie le comportement des larves véligères, provoque une diminution de leur filtration, de leur croissance et du taux de fixation. Une exposition des adultes, pendant la gamétogenèse, affecte le développement des descendants, traduisant des altérations du contenu gamétique et/ou un transfert vertical des PST. Les modalités d’action des PST et des BEC devront être précisées. Nos expérimentations, réalisées à des concentrations de micro-algues rencontrées dans l’environnement, suggèrent que des efflorescences récurrentes d’A. minutum lors des périodes de reproduction et de développement larvaire pourraient, sur le long terme, affecter la structure des populations naturelles et cultivées de C. gigas.

Résumé; Integrated MultiTrophic Aquaculture (IMTA) is based on the production of fed species (e.g., finfish) along with extractive species which re-use the inorganic (e.g., seaweeds) and organic (e.g., suspension-feeders) nutrients excess. To increase the development of IMTA practices, it is important to understand the trophic relationship within the system. In Mediterranean earthen ponds, meagre (Argyrosomus regius), white seabream (Diplodus sargus) and mullet (Mugil chepalus) are three fish species of different trophic levels that are good candidates to be cultured with oysters (Crassostrea gigas) and sea lettuce (Ulva flexuosa) but their trophic behavior are not well known under polyculture. The aim of this study was to identify the food sources used by fish and oysters using fatty acids (FA) as well as carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) stable isotopes. Within the Era Net COFASP project IMTA-Effect, experiments were conducted in 6 earthen ponds at IPMA´s Estação de Piscicultura de Olhão, south of Portugal. Similar biomass and proportions of meagre, white seabream and mullet were introduced in each pond and three different combinations of organisms were tested: fish-oysters, fish-macroalgae, fishoysters-macroalgae. According to the combination, oyster spats were introduced while autochthonous macroalgae were let grown or removed from the ponds. Fish were fed daily with a commercial diet. At the end of the experiment, fish and oyster tissues were collected as well as all potential food sources present in ponds: commercial pellet, macroalgae, suspended particulate organic matter (SPOM) and polychetes. FA composition as well as δ13C and δ15N values of samples were determined. The combinations of organisms had no effect on FA composition of fish and oysters. FA composition of fish were significantly different between species. FA composition of meagre and white seabream was close to those of feed. FA composition of mullet was farther than those of feed with lower proportion of C18:1ꞷ9 and C18:2ꞷ6 and higher proportion of C22:6ꞷ3. Compared to feed, polychetes also have lower proportion of C18:1ꞷ9 and C18:2ꞷ6 and higher proportion of C22:6ꞷ3. FA markers of macroalgae were not found in fish. FA composition of oysters was similar to those of SPOM and FA markers of commercial feed were not detected. The combinations of species had no effect on δ13C and δ15N values of fish. Meagre, white seabream and mullet were slightly enriched in 13C and 15N in respect to feed. However, mullet were more 13C-enriched than the other fish species and closer to polychetes. Oysters cultured in the fish-oysters-macroalgae combination were 13C and 15N depleted compared to those from the fish-oysters combination. Similar results were found for SPOM. Our results highlighted that meagre and white seabream only consumed commercial feed while mullets consumed feed and probably, some polychetes whatever the combination of organisms. Macroalgae were not consumed by fish but influenced inorganic C and N recycling in ponds. Oysters fed on SPOM but not on particulate feed. FA and stable isotope analysis are two complementary trophic tracers powerful to study trophic transfers between species co-cultivated in IMTA ponds.

L’étude des coquilles découvertes lors des fouilles archéologiques de Versailles a permis de mettre en évidence l’arrivée de ces mollusques marins sous deux formes aux XVIIe et XVIIIe siècles : celle de l’animal vivant et celle de la coquille dépourvue de la chair de l’animal. L’analyse des huîtres plates de la Grille royale témoigne de leur acheminement à Versailles vivantes, dans le but d’être consommées. L’observation de leur surface montre que ces coquilles ont sans doute été nettoyées avant d’être transportées. Les faunes incrustées permettent aussi de décrire les caractéristiques des environnements d’où elles proviennent. D’autres coquilles ont, quant à elles, été recherchées pour leur esthétique et non pour leur vertu alimentaire. Elles ont été découvertes au sein des bosquets de la Reine, ancien Labyrinthe, et du Rond vert, redevenu récemment Théâtre d’eau. Leur analyse montre que la nacre était une matière recherchée. Ces coquilles reflètent, de par leur aspect et leurs origines multiples, le prestige des lieux. Elles participent à la mode du rocaillage, une pratique architecturale qui consistait à mélanger des matériaux naturels (pierre, galets, coquilles…). Studying the shells discovered during the archaeological excavations of Versailles have made it possible to identify two forms of these marine molluscs’ arrival during the seventeenth and eighteenth centuries. The first one is the living animal, while the second is the shell devoid of the animal’s flesh. Analysis of the flat oysters of the Gate of Honour testifies to their arriving in Versailles alive, in order to be consumed. Examination of their surfaces show that the shells were most likely cleaned before being transported to Versailles. The encrusted fauna also enables the description of the environmental characteristics of their point of origin. Other shells, for their part, were sought for their aesthetics and not for their nutritional virtues. They were discovered in the current Queen’s Grove and the Green Ring Grove. Analysis of them shows that mother-of-pearl was a material much in demand. Thanks to their appearance and their multiple origins, these shells reflect the prestige of the site. They were integral to the fashion for rockery, an architectural practice mixing natural materials (stone, pebbles, shells...).

International audience; Phénotypage haut-débit des biomarqueurs de l'état de santé des huîtres par IRM.

National audience; Studying the shells discovered during the archaeological excavations of Versailles have made it possible to identify two forms of these marine molluscs’ arrival during the seventeenth and eighteenth centuries. The first one is the living animal, while the second is the shell devoid of the animal’s flesh. Analysis of the flat oysters of the Gate of Honour testifies to their arriving in Versailles alive, in order to be consumed. Examination of their surfaces show that the shells were most likely cleaned before being transported to Versailles. The encrusted fauna also enables the description of the environmental characteristics of their point of origin. Other shells, for their part, were sought for their aesthetics and not for their nutritional virtues. They were discovered in the current Queen’s Grove and the Green Ring Grove. Analysis of them shows that mother-of-pearl was a material much in demand. Thanks to their appearance and their multiple origins, these shells reflect the prestige of the site. They were integral to the fashion for rockery, an architectural practice mixing natural materials (stone, pebbles, shells...).; L’étude des coquilles découvertes lors des fouilles archéologiques de Versailles a permis de mettre en évidence l’arrivée de ces mollusques marins sous deux formes aux XVIIe et XVIIIe siècles : celle de l’animal vivant et celle de la coquille dépourvue de la chair de l’animal. L’analyse des huîtres plates de la Grille royale témoigne de leur acheminement à Versailles vivantes, dans le but d’être consommées. L’observation de leur surface montre que ces coquilles ont sans doute été nettoyées avant d’être transportées. Les faunes incrustées permettent aussi de décrire les caractéristiques des environnements d’où elles proviennent. D’autres coquilles ont, quant à elles, été recherchées pour leur esthétique et non pour leur vertu alimentaire. Elles ont été découvertes au sein des bosquets de la Reine, ancien Labyrinthe, et du Rond vert, redevenu récemment Théâtre d’eau. Leur analyse montre que la nacre était une matière recherchée. Ces coquilles reflètent, de par leur aspect et leurs origines multiples, le prestige des lieux. Elles participent à la mode du rocaillage, une pratique architecturale qui consistait à mélanger des matériaux naturels (pierre, galets, coquilles…).

International audience; Oysters of the Marnes à Pycnodonte biauriculata Formation, Upper Cenomanian (Guerangeri biozone) were significantly sampled in building works within the town of Le Mans (Sarthe, France). They are colonized by episkeletobionts (encrusting organisms) and endoskeletobionts (boring and bioeroding organisms). First ones include bivalves, polychaetes, foraminiferans and bryozoans. Second ones are represented by about fifteen ichnotaxa, the producers of which, when they are known, belong to ten taxa. The oysters, some of which have a large fixation surface, are allochtonous or at least parautochtonous. The settlement of sclerobionts began when the oysters were alive (Entobia isp.) and continued post-mortem on isolated valves, transported in their final depositional environment (Gnathichnus pentax). The significance of the coexistence of both Entobia and Gnathichnus ichnocoenosis is discussed; Les huîtres de la Formation des Marnes à Pycnodonte biauriculata, Cénomanien supérieur (biozone à Guerangeri), dont un échantillon significatif a été collecté dans un chantier de terrassement de la ville du Mans (Sarthe, France) portent des épiskeletobiontes (encroûtants) et des endoskeletobiontes (perforants). Les premiers comprennent des bivalves, des polychètes, des foraminifères et des bryozoaires. Les seconds sont représentés par une quinzaine environ d’ichnotaxons dont les producteurs, lorsqu’ils sont connus, se répartissent entre une dizaine de taxons. Les huîtres, dont certaines montrent une large surface de fixation, sont allochtones ou au moins paraautochtones. L’implantation des sclérobiontes a commencé du vivant de l’huître (Entobia isp.) et s’est poursuivie sur les valves isolées, transportées dans le milieu de dépôt final (Gnathichnus pentax). La signification de la coexistence des ichnocénoses à Entobia et à Gnathichnus est discutée.

International audience; Previous studies comparing Crassostrea gigas selected lines with different susceptibility to summer mortality concluded that the higher the reproductive effort the lower the survival. But they were acking individual follow up of this reproductive effort which would be of great interest to help us to understand the physiology of the oysters facing summer mortalities. The most frequently used method for assessing the volume of the gonad is to measure the area it occupies on histological sections. Gonad measurement by magnetic resonance imaging, in contrast, is non-destructive and therefore makes it possible to assess individual evolution as well as to compare individuals. The present study compared the values of gonad volume by this method with the values of gonad surface obtained by the histological method. The two methods were used successively to assess the volume of the gonads of the same individual oysters at different maturation stages. There is a very highly significant linear relation between the results of these two methods. The estimated uncertainty about the volume value is 29%. Causes of this uncertainty are considered and discussed.

International audience; Oyster farmers depend on good water quality. Activities upstream from estuaries result in externalities that impact water quality. Over the last 10 years, oyster farmers have been developing estuary-wide environmental management systems (EMSs) to tackle internal (i.e. industry-related) and external (i.e. catchment) issues in N ew S outh W ales, A ustralia. Drawing on interview-based research and document analyses, this paper shows that the process of creating an EMS for the oyster industry, as well as the creation of the EMS itself, resulted in legitimizing the industry's stewardship over the natural resource it depends on (water). For the oyster industry, this result was due to a change in the scale on which EMSs have been developed: instead of viewing issues at the individual business level, the systems expanded their viewpoint to the entire catchment, and included every oyster business in the estuary, as well as all other activities in the upper catchment. By providing a means of communicating internal efforts and with the support of local government bodies, EMSs provided a mechanism with which influence over upstream actors and activities could be exerted. We demonstrate this by using the 'social-ecological systems' and ' ENCORE ' frameworks, emphasizing the transitions that allowed for this change of scale to take place.

The explosion of the Deepwater Horizon (DWH) oil drilling rig on 20th April 2010 resulted in the largest oil-related environmental disaster in U.S history with an unprecedented amount of oil (779,000 t) and gas discharged continuously in the Gulf of Mexico, over a period of 3 months. As a response, 8 million L of chemical dispersants (mainly Corexit 9500A®) were applied on surface to dissipate the slicks, and injected directly at the well head (3 million L) at 1500 m depths. The oil spill coincided with the spawning and recruitment season of the ecologically and commercially important Eastern oyster, Crassostrea virginica. Due to its biological characteristics (sessile, filter-feeding, ubiquity, “free” spawner), oysters have been employed as a model species in ecotoxicology and for monitoring the environment. However, information on the toxicity of crude oil (HEWAF), dispersed oil (CEWAF) and dispersant alone (Corexit 9500A®) on early developmental stages of C. virginica are limited. The aim of this study was to i) determine the lethal and sublethal effects of acute and chronic exposure to surface-collected DWH oil and/or Corexit 9500A® on various life stages of oysters, ii) examine the mode of toxicity of oil-associated PAHs (dissolved or particulate) and dispersant on sensitive physiological processes, and iii) establish whether there is a relationship between results collected in the laboratory and field data collected during the NRDA sampling program. Our results indicated that oil and/or dispersant adversely affected reproduction and early development of C. virginica, with dispersed oil and dispersant having generally the highest impacts. Furthermore, sublethal effects such as inhibition of larval growth, settlement success or filtration rates were observed at environmentally realistic concentrations of tPAHs or DOSS. These results suggest that oil spills and the use of dispersant as a spill response, especially at the time of oyster spawning season, could affect oyster recruitment and ultimately oyster populations in affected regions. Besides, in order to assess more precisely the environmental impact of an oil spill and the fate of its constituents, meaningful endpoints other than lethality should be selected, L’explosion du forage et de la plate-forme pétrolière Deepwater Horizon (DWH) le 20 Avril 2010 a entrainé la plus importante catastrophe pétrolière de l’histoire des Etats-Unis, avec des quantités sans précédent de pétrole (779,000 T) et de gaz relâchées continuellement dans le Golfe du Mexique durant près de 3 mois. En retour et comme moyen de réponse, 8 million L de dispersant chimique (principalement Corexit 9500A®) furent utilisés pour disperser les nappes, dont 2.9 million L furent injectés directement à la tête du puits à 1500 m de profondeur. La marée noire coïncida avec la saison de ponte et de recrutement de l’huitre américaine Crassostrea virginica, une espèce à haute valeur écologique et commerciale dans le Golfe. En raison de ces caractéristiques biologiques (sédentaire, espèce filtreuse, répartition géographique, ponte et fécondation externe), les huitres ont été utilisées comme organisme modèle en écotoxicologie. Néanmoins, il existe très peu de données disponibles sur la toxicité du pétrole brute (HEWAF), du pétrole dispersé (CEWAF) ou du dispersant sur les jeunes stades de vie de C. virginica. L’objectif de ce travail de thèse fut 1) de déterminer les effets létaux et sublétaux d’expositions aigües et chroniques à du pétrole DWH et/ou du Corexit 9500A® sur différents stades de développement des jeunes huitres, 2) d’examiner les mécanismes de toxicité des HAP (dissouts ou particulaires) issus du pétrole et du dispersant sur des processus physiologiques sensibles, et 3) d’établir si les résultats obtenus en laboratoire correspondent aux valeurs recueillies sur le terrain lors du programme NRDA. Nos résultats ont démontré que le pétrole et/ou le dispersant pouvaient affecter la reproduction et le développement embryonnaire et larvaire de C. virginica, et que le pétrole dispersé et le dispersant induisaient en général le plus d’impact. En outre, des effets sublétaux tels que des inhibitions de croissance larvaire, de fixation ou de filtration furent observés à des niveaux d’HAP et de DOSS mesurés dans l’environnement. Ces résultats suggèrent que le pétrole et l’utilisation de dispersant, en particulier lors de la saison de ponte de l’huître, pourraient affecter son recrutement et impacter la ressource de façon délétère dans des régions touchées par une marée noire. Par ailleurs, des critères biologiques plus sensibles que la mortalité devraient être choisis et inclus dans une approche intégrative, afin d’estimer plus précisément l’impact environnemental des hydrocarbures et le devenir de ses constituants.

National audience; L’étude porte sur un lot d’huîtres découvert dans le jardin du Luxembourg à Paris en 1972-1973, au fond d’une fosse datée de l’Augustéen récent par le mobilier céramique associé. Grâce à un fragment de calcaire demeuré attaché à l’un des coquillages, leur provenance a pu être déterminée sur la côte de Basse-Normandie, entre Luc-sur-Mer et Saint-Aubin-sur-Mer dans le Calvados. Plus largement, ce littoral, de l’estuaire de l’Orne à Grancamp-Maisy dans le Calvados, apparaît comme particulièrement propice à cette collecte. Durant cette période, il a constitué une huîtrière importante qui alimentait Lutèce et sa région, mais aussi une partie de la Gaule à partir de la vallée de la Seine. Le transport, en grande quantité, devait en effet se faire par voie fluviale. Loin des côtes, les huîtres étaient consommées le plus souvent cuites ou en accompagnement d’autres aliments, il n’y avait donc pas cette exigence de fraîcheur que nous connaissons aujourd’hui.

This study is the first demonstration of successful post-thawing development to reproduction stage of diploid cryopreserved larvae in an aquatic invertebrate. Survival, growth and reproductive performances were studied in juvenile and adult Pacific oysters grown from cryopreserved embryos. Cryopreservation was performed at three early stages: trochophore (13 +/- 2 hours post fertilization: hpf), early D-larvae (24 +/- 2 hpf) and late D-larvae (43 +/- 2 hpf). From the beginning (88 days) at the end of the ongrowing phase (195 days), no mortality was recorded and mean body weights did not differ between the thawed oysters and the control. At the end of the growing-out phase (982 days), survival of the oysters cryopreserved at 13 +/- 2 hpf and at 43 +/- 2 hpf was significantly higher (P

This study (“Risco”), implicating both industry, socio-economic experts and biologists, was funded by the Regional Council of Brittany, for 3 years (2010-2012), to investigate about the causes of oysters (Crassostrea gigas) mortalities in the bay of Quiberon (South Brittany, France). The protocol including both a sonar and video visualization of the bottom, and a monthly survey of 15 experimental oyster structures, allowed to assess the risk due to predation. A clear spatial distribution of the predatory effect was evidenced, with starfish (Asterias rubens and Marthasterias glacialis) predominating in the North-East sector, and boring snails (Ocenebra erinacea and Pterophora inornata) in the South-Center area.. The main mortalities from these predators (3/4 from starfish and ¼ from oyster drills) occur in spring and summer. Mortalities by sea breams (Sparus aurata) were observed punctually. Management measures against predators appear essential to control this risk. However, another environmental factor, namely hypoxia, might be the main cause of oyster mortalities in 2006., L’étude « Risco » s’attache aux causes possibles de mortalités massives d’huîtres creuses, de toutes classes d’âge, enregistrées par les concessionnaires de baie de Quiberon (France, 56), à partir de 2006. Le protocole engagé en 2010, avec son volet expérimental fondé sur le suivi mensuel de 15 lots d’huîtres et son volet d’imagerie in situ par sonar et vidéo, permet d’éclairer en particulier le risque lié aux prédateurs. Une spatialisation très marquée de ce risque est mise en évidence, avec une zone à l’ouest relativement épargnée, une zone à l’est très affectée par les étoiles de mer (A. rubens, M. glacialis) et une zone intermédiaire à forte prédation de bigorneaux perceurs (O. erinacea, P. inornata). Entre ces deux groupes, la prédation est réalisée pour les ¾ par les étoiles de mer et pour ¼ par les bigorneaux. Les pertes maximales ont lieu au printemps (recrudescence d’étoiles de mer) et en été (efficacité maximale de prédation). La prédation par dorades, devenue très préoccupante ces dernières années, n’a pas pu être estimée. L’analyse met aussi en évidence l’importance des mesures d’entretien des parcs pour limiter l’incidence des prédateurs. Pour autant, la prédation n’est sans doute pas le facteur principal des mortalités de 2006, une piste environnementale basée sur le risque d’hypoxie étant explorée par ailleurs.

The project “Risco”, supported by the “Pôle Mer” and funded by the Regional Council of Brittany, deals with specific risks of mortality of oysters, Crassostrea gigas, cultivated on the bottom, in a subtidal bay of South Brittany : the bay of Quiberon (56, France). Massive mortalities of oysters were reported in summer 2006 in this bay, exclusively located in the deep muddy area with a positive gradient eastward. A validated biogeochemical model was applied in order to simulate the dissolved oxygen over 2000-2006 : it revealed several episodes of hypoxia, more or less intense according to years, but with the same spatial distribution. This approach proved 2006 to be the most hypoxic year since 2000. The hypoxia was due to a rare conjunction of 3 factors : (a) a local upwelling generated by north-west winds, during a neap tide; (b) an abnormal high temperature of coastal waters; (c) probably an intense phytoplankton bloom in summertime. Due to the stratification induced, oxygen consumption near the bottom exceeded its renewal. The hydrodynamism of Mor Bras, at a larger scale, excludes any import of hypoxic water from the nearby “Baie de Vilaine”, whatever the wind or tide regime. The simulated hypoxia area fitted fairly well to the 2006 mortalities. In 2010, experimental oysters deployed at 15 stations and monitored monthly, exhibited also a lower growth rate in the same area, in spite of higher chlorophyll concentration. The application of a Dynamic Energy Budget (DEB) model to growth data confirmed the responsibility of hypoxia in abnormally slow growth rates. So hypoxia may be considered as a stressful factor limiting growth prior to mortalities. It may be concluded from our study that hydro-climatic and trophic conditions have the capacity to deplete oxygen in bottom coastal zones with possible consequences on biotopes and cultivated species: farm yields may be severely affected. This study will allow to manage more closely the commercial risk of shellfish farming at spatial and temporal scale., L’étude « Risco », labellisée par le Pôle Mer et financée par la région Bretagne, a révélé un facteur insoupçonné d’altération des résultats d’élevage ostréicole en baie de Quiberon (France, 56): l’hypoxie. Elle a ainsi fourni une explication convaincante des mortalités anormales observées sur les huîtres adultes l’été 2006. Le modèle biogéochimique appliqué sur la période 2000-2006 a mis en évidence plusieurs épisodes d’hypoxie d’intensité variable selon les années, mais très géolocalisés. Parmi eux, celui de 2006 s’est avéré exceptionnel, tant par son emprise spatiale que par son intensité. L’hypoxie de 2006 résulte de la conjonction rare de plusieurs phénomènes : (a) un upwelling local généré par des vents de nord-ouest en période de morte-eau ; (b) des eaux côtières anormalement chaudes ; (c) probablement un fort bloom estival de phytoplancton. Du fait de la stratification induite, la consommation d’oxygène au niveau du fond excède alors son renouvellement. Le secteur profond et envasé, à l’est de la zone concédée, est particulièrement affecté en raison de la géomorphologie de la baie de Quiberon. L’analyse du fonctionnement hydrodynamique à l’échelle du Mor Bras montre par ailleurs qu’il n’y a pas d’importation d’eau hypoxique depuis la baie de Vilaine, ceci quel que soit le régime de vent et de marée. La diminution de la teneur en oxygène dissous apparaît responsable de ralentissements de croissance des huîtres même en année peu hypoxique (comme 2010). C’est probablement le facteur explicatif des déficits de croissance marqués chez les huîtres au sol (par rapport aux huîtres en surélévation). En situation d’hypoxie extrême (année 2006), les huîtres des deux classes d’âge subissent des mortalités. Les huîtres d’un an paraissent plus affectées par le déficit d’oxygène, tant en croissance qu’en mortalité (étude 2010). Cette étude permet d’évaluer le risque d’hypoxie (sa probabilité d’occurrence, sa répartition géographique) et d’orienter les mesures préventives applicables en conchyliculture telles que la répartition des stocks en élevage ou l’entretien des parcs. L’incidence sur les peuplements naturels et les ressources exploitées, peut également être mieux prise en compte, à l’échelle du Mor Bras. Plus généralement, une meilleure connaissance des effets de l’hypoxie fournit des arguments en faveur du contrôle de l’eutrophisation (limitation des apports en nutriments par les bassins versants…).

Marine land-based fish farms located in coastal wetlands (salt-pond zones, lagoon banks, etc.), whether extensive or intensive, send farm effluents directly to the sea or after short periods of stocking in retention reservoirs. The aims of our investigation have been to compare the efficiency of current and potential water treatment procedures in open-air. Wastewater retention ponds in commercial farms (Atlantic coasts of France) are efficient in removing up to 1 metric ton of particulate material (dry weight) per hectare and per day (faeces and unconsumed feed), but are inefficient in reducing dissolved wastes, both organic (urea, amino acids, protein) and inorganic (total ammonia nitrogen, phosphates). Forthcoming outdoor technology to treat these forms of waste were examined by trials at different sites: treatment by foam fractionation in extensive systems (Italian fish pond culture), treatment by microalgae production (Skeletonema costatum) and oyster filtration (Crassostrea gigas) in intensive systems (sea bass farm, Dicentrarchus labrax). It can be concluded that foam fractionation coupled with aeration and water circulation is a good way to treat and recirculate wastewaters in extensive systems, but that a multiple treatment combining a retention pond, foam fractionation and microalgae-bivalve filtration, is the best solution to treat all these forms of wastes from intensive systems., Les fermes d'élevage de poissons marins, en intensif comme en extensif, situées en zones littorales humides (de marais salants, de bordures de lagunes, etc.), rejettent leurs effluents, directement en mer ou après une courte période de rétention en bassins de lagunage. Le but de notre recherche est de comparer les performances de différentes techniques de traitement en plein-air des effluents, aussi bien classiques que novatrices. Les bassins de lagunage des eaux usées mis en place dans les fermes de production (côte atlantique française) permettent d'éliminer jusqu'à 1 tonne de matière particulaire (poids sec) par hectare et par jour (fèces et aliment non consommé), mais sont inefficaces pour éliminer les déchets de forme dissoute, aussi bien organiques (urée, acides aminés, protéines) que minéraux (azote ammoniacal total, phosphates). Des tests d'efficacité de nouvelles techniques de traitement en extérieur ont été effectués sur différents sites: un traitement par écumage sur des systèmes d'élevage extensif (valliculture italienne), un traitement par production microalgale (Skeletonema costatum) suivie d'une filtration par des huîtres (Crassostrea gigas) en sytème d'élevage intensif (ferme marine de bar, Dicentrarchus labrax). Ainsi, l'écumage couplé avec une aération et une circulation de l'eau, est un moyen de traitement satisfaisant pour le traitement et le système de circulation des eaux des fermes d'élevage extensif de poissons marins; mais un traitement multiple, combinant lagunage, écumage et filtration microalgue-bivalve, est nécessaire pour un traitement efficace de toutes les formes de déchets des élevages intensifs de poissons marins.

First considered as simple components of an impermeable barrier, it has been shown that membrane lipids would have a more important biological role. These lipids could modify the environment of membrane enzymes and modulate their activity. In this thesis, these relationships have been studied in mitochondria of the oyster Crassostrea gigas. Bivalves undergo major environmental changes and adaptation to these changes may require a membrane remodelling, which makes these animals interesting models to study the relationship between membrane structure and membrane processes. In this study oysters were fed in hatchery with two monospecific algal diets, T-Iso and Chaetoceros gracilis, and an equilibrated mix of both algae. Despite significant changes in fatty acid composition induced by these diets, mitochondrial capacities remained stable. On the other hand, the comparison between hatchery-reared oysters and oysters reared in their natural environment revealed significant changes in mitochondrial capacity, which could be related to modulation of phospholipid class composition and unsaturation. These differences can not be explained by the influence of tidal cycles. Indeed, despite a change in ATP production, mitochondrial activity was shown to be similar in oysters collected during emersion and immersion.Mitochondrial homeostasis observed in this study could be a way for oysters to cope with biotic (food availability) and abiotic (oxygen availability) variations in the natural environment of C. gigas, and to maintain their physiological functions despite these variations., Tout d’abord considérés comme simples composants d’une barrière imperméable, il a été démontré que les lipides membranaires auraient en fait un rôle biologique bien plus important, pouvant modifier l’environnement des enzymes membranaires et moduler l’activité de ces dernières. Dans la thèse présentée ici, ces relations ont été étudiées dans les mitochondries de l’huître creuse Crassostrea gigas. Les bivalves subissent d’importants changements environnementaux et l’adaptation à ces changements peut passer par un remodelage des membranes, ce qui fait de ces animaux des modèles intéressants pour les études des relations entre la structure des membranes et les activités d’enzymes associées. Des huîtres ont été nourries en écloserie avec deux régimes d’algues monospécifiques, T-Iso et Chaetoceros gracilis, et un mélange équilibré de ces deux algues. Malgré d’importantes modifications de composition en acides gras induites par les différents régimes alimentaires, une grande stabilité des processus membranaires mitochondriaux a été observée. D’un autre côté, la comparaison entre des huîtres élevées en écloserie et des huîtres élevées dans leur milieu naturel a révélé d’importantes modifications de capacités mitochondriales, qui pourraient être liées à une modulation des classes de phospholipides et de leur insaturation. Ces différences ne peuvent pas s’expliquer par une influence des cycles tidaux dans la mesure où, malgré un changement de production d’ATP, l’activité des mitochondries a été montrée comme étant similaire chez les huîtres collectées en émersion et en immersion. L’homéostasie mitochondriale observée dans cette étude pourrait être un moyen pour les huîtres de faire face aux variations biotiques (disponibilité en nourriture) et abiotiques (disponibilité en oxygène) de l’environnement naturel de C. gigas, et de maintenir leurs fonctions physiologiques malgré ces variations.

L’étude « Risco », labellisée par le Pôle Mer et financée par la région Bretagne, a révélé un facteurinsoupçonné d’altération des résultats d’élevage ostréicole en baie de Quiberon (France, 56): l’hypoxie.Elle a ainsi fourni une explication convaincante des mortalités anormales observées sur les huîtresadultes l’été 2006. Le modèle biogéochimique appliqué sur la période 2000-2006 a mis en évidenceplusieurs épisodes d’hypoxie d’intensité variable selon les années, mais très géolocalisés. Parmi eux,celui de 2006 s’est avéré exceptionnel, tant par son emprise spatiale que par son intensité. L’hypoxie de2006 résulte de la conjonction rare de plusieurs phénomènes : (a) un upwelling local généré par desvents de nord-ouest en période de morte-eau ; (b) des eaux côtières anormalement chaudes ; (c)probablement un fort bloom estival de phytoplancton. Du fait de la stratification induite, laconsommation d’oxygène au niveau du fond excède alors son renouvellement. Le secteur profond etenvasé, à l’est de la zone concédée, est particulièrement affecté en raison de la géomorphologie de labaie de Quiberon. L’analyse du fonctionnement hydrodynamique à l’échelle du Mor Bras montre parailleurs qu’il n’y a pas d’importation d’eau hypoxique depuis la baie de Vilaine, ceci quel que soit lerégime de vent et de marée. La diminution de la teneur en oxygène dissous apparaît responsable deralentissements de croissance des huîtres même en année peu hypoxique (comme 2010). C’estprobablement le facteur explicatif des déficits de croissance marqués chez les huîtres au sol (par rapportaux huîtres en surélévation). En situation d’hypoxie extrême (année 2006), les huîtres des deux classesd’âge subissent des mortalités. Les huîtres d’un an paraissent plus affectées par le déficit d’oxygène,tant en croissance qu’en mortalité (étude 2010). Cette étude permet d’évaluer le risque d’hypoxie (saprobabilité d’occurrence, sa répartition géographique) et d’orienter les mesures préventives applicablesen conchyliculture telles que la répartition des stocks en élevage ou l’entretien des parcs. L’incidencesur les peuplements naturels et les ressources exploitées, peut également être mieux prise en compte, àl’échelle du Mor Bras. Plus généralement, une meilleure connaissance des effets de l’hypoxie fournitdes arguments en faveur du contrôle de l’eutrophisation (limitation des apports en nutriments par lesbassins versants…).