Claudia Gerard
Ecotoxicologie acvatică - Ecologie parazită
I. Răspunsurile gastropodelor de apă dulce la stresurile de mediu
II. Comunități de helminți paraziți în teleostele migratorii amfihaline și implicații pentru biologia conservării și bioindicația
Cuvinte cheie: interacțiuni gazdă-parazit, gastropode, trematode, pești, helminți, calitatea apei, constrângeri de mediu, poluare, cianobacterii, comunități, populații, trăsături de viață.
Cercetările mele se încadrează ecotoxicologie acvatică si in ecologie parazită, discipline care s-au dezvoltat enorm în ultimii 20 de ani, datorită, respectiv, degradării calității mediilor naturale rezultate în principal din tulburări antropice și luării în considerare, de către ecologiști, a rolului potențial al paraziților în procesul de reglementare al populațiilor gazdă.
Impactul tulburărilor de mediu și al parazitismului asupra echilibrului și funcționării ecosistemelor este cercetat prin: i) studiul impactului streselor de mediu [abiotic (secetă, xenobiotice, cianotoxine), biotic (parazitism)] asupra gastropodelor de apă dulce utilizând o abordare ecosistemică (site-atelier în apă dulce) și experimental, ii) studiul a variațiilor spațio-temporale în cadrul comunităților de helminți în speciile model de teleoste [amfihalină (anghilă, umbră), marină (sardină, hamsie)] în raport cu mediile de calitate.
Eu. Răspunsurile gastropodelor de apă dulce la stresurile de mediu
Axa 1 - Monitorizarea pe termen lung a interacțiunilor gastropod-trematode-mediu
Relațiile spațiale și energetice strânse unesc trematodele parazite și gastropodele lor gazdă. Cunoașterea experimentală asupra patologiei acestuia din urmă scoate în evidență două caracteristici generale ale asociațiilor gastropod-trematode: puterea de castrare a paraziților față de gazdele lor și mortalitatea indusă de infecție. Prin impactul lor asupra trăsăturilor demografice ale gastropodelor, este posibil ca trematodele să influențeze semnificativ procesele de reglementare ale populațiilor.
În mediul natural, stresul indus de parazit este comparabil cu celelalte stresuri de mediu suferite de gastropode? ?
Monitorizarea pe termen lung (10 ani) a comunităților gastropode și trematode din iazul Combourg (Ille-et-Vilaine) a făcut posibilă compararea impactului parazitismului cu cel al secetei și al florilor toxice de cianobacterii și oferă câteva răspunsuri (Gérard și colab. ., 2008). Studiul arată complexitatea și instabilitatea interacțiunilor gastropod gazdă - trematode parazite la nivelul ecosistemului. În general, prevalența variază în funcție de specia de gastropode - speciile rare tind să fie foarte parazitate, în timp ce speciile dominante au puțin sau deloc parazit - și în funcție de vârsta lor - tinerii sunt parazitați semnificativ mai rar decât adulții, în raport cu probabilitatea crescândă de-a lungul vieții de a fi în contact cu paraziții infectanți. Pe de altă parte, trematodele nu afectează semnificativ comunitatea gastropodă în ansamblu (prevalență de 2,9%), chiar dacă pot juca un rol de reglementare asupra populațiilor de gastropode cu o rată ridicată de parazitare (prevalența lunară până la 100% pentru unele specii gazdă).
Fluctuațiile temporale semnificative din comunitățile gastropode și trematode înregistrate pe parcursul urmăririi de 10 ani sunt legate în esență de perturbările care afectează întreaga comunitate gastropodă (instabilitatea mediului de apă dulce, degradarea calității apei). Am arătat astfel că seceta constituie ocazional un stres de mediu sever care duce la dispariția aproape tuturor gastropodelor, dar impactul acestora este limitat datorită rezistenței puternice a comunității gastropode. Dimpotriva, florile recurente de cianobacterii toxice sunt mult mai dăunătoare pentru gastropode a căror otrăvire duce la declinul întregii comunități, în ceea ce privește abundența și bogăția specifică.
Axa 2 - Răspunsul gastropodelor la contaminarea mediului prin cianobacterii toxice și xenobiotice
• Stresul legat de cianobacteriile toxice
cianobacterii prosperă în apă dulce eutrofă până la 2-3 milioane de indivizi/ml de apă (înflorire) atunci când condițiile sunt favorabile (în timpul verii în regiunile temperate). Aceste densități ridicate conduc adesea la probleme de sănătate publică legate de producerea, de către anumite tulpini, de toxine (de exemplu, hepatotoxine) eliberate în mediu la moartea lor. Gastropodele de apă dulce, care sunt cel mai adesea erbivore-scavengers și trăiesc în aceste ape eutrofe, sunt susceptibile de otrăvire prin consumul direct de cianobacterii toxice, dar și prin absorbția cianotoxinelor dizolvate în apă sau adsorbite pe diferite particule.
Scopul acestei cercetări, atât experimentale, cât și ecosistemice, este de a măsura impactul cianobacteriilor toxice asupra comunităților gastropode, identificați organismele țintă care ar putea fi biomarkeri ai contaminării cu cianotoxine în apa dulce, și prezice riscul transferului de cianotoxină în rețelele alimentare din gastropode.
- Abordare experimentală
Impactul unei tulpini toxice de Planktothrix agardhii și microcistina dizolvată-LR (una dintre cele mai frecvente specii și una dintre cele mai frecvente hepatotoxine, respectiv) a fost studiată asupra trăsăturilor de viață ale gastropodelor și în ceea ce privește bioacumularea microcistinelor (MC), printr-o abordare experimentală asupra plămânului Lymnaea stagnalis și prosobranche P. antipodarum. Datorită diferențelor lor ecofiziologice, aceste două specii model oferă o imagine mai cuprinzătoare a modalităților de răspuns ale gastropodelor la intoxicație.
Experiențele noastre evidențiază un reducerea trăsăturilor de viață, în special a fertilității, a gastropodelor intoxicate care însoțeșteacumularea de MC în țesuturi (Gérard & Poullain, 2005, Gérard și colab., 2005, Lance și colab., 2006, 2007, 2008, 2011). De asemenea, arată variabilitatea răspunsurilor gastropode cianotoxine, în funcție de modul de intoxicație (expunerea la MC-LR dizolvat sau ingestia de cianobacterii toxice), vârsta și speciile de gastropode. De exemplu, când limneea este plasată într-un mediu netoxic, concentrația de MC scade rapid în țesuturi (90% în 3 săptămâni), dar creșterea și fertilitatea rămân mai mici decât cele ale controalelor (Lance și colab., 2007 ). Dimpotrivă, detoxifierea este totală în hidrobici (100% în 3 săptămâni) și efectele negative asupra trăsăturilor vieții dispar complet (Lance și colab., 2008).