Studiu nepublicat de metabarcodare pentru a studia dieta, șorțul Științele apei; Teritorii,

Pentru a ghida acțiunile de gestionare și conservare a unei specii pe cale de dispariție, este esențial să se dobândească cunoștințe despre ecologia sa, în special despre dieta și comportamentul său de hrănire. Ca parte a Planului național de acțiune în favoarea șorțului Rhône, oamenii de știință de la Irstea și Universitatea Aix-Marseille au identificat anumiți parametri cheie pentru îmbunătățirea sau restabilirea capacității de recepție a mediului în ceea ce privește disponibilitatea resurselor trofice. Pentru a face acest lucru, au folosit o abordare foarte inovatoare care combină pe de o parte metabarcodarea pentru a determina și cuantifica dieta șorțului și, pe de altă parte, o prelevare intensivă de macroinvertebrate acvatice bentice din patru râuri.

Studiile dietetice sunt esențiale pentru înțelegerea interacțiunilor dintre specii și a structurii și dinamicii rețelelor alimentare (NIELSEN, JM, CLARE, EL, HAYDEN, B., BRETT, MT, KRATINA, P., 2017, Diet tracing in ecology: Method comparison și selecție, Metode, în Ecologie și evoluție, nr. 9, p. 278-291.

Studiul prezentat aici, realizat în cadrul acțiunii nr. 8 din Planul Național de Acțiune (PNA) în favoarea șorțului, intitulat „Utilizarea dietei și habitatului”, a avut ca scop extinderea cunoștințelor ecologice despre șorț și identificarea anumitor factori care poate limita demografia populațiilor sale.

Acțiunea 8 a avut mai multe obiective:

• definiți plasticitatea trofică a șorțului (de exemplu: toate prada ingerată, variația temporală și spațială a prăzii);
• determinați prada și habitatele preferate de hrănire pentru șorț;
• determina starea de specializare trofica a populatiilor de sort;
• evaluați impactul factorilor care afectează comunitățile de pradă care au un efect asupra comportamentului hrănitor al șorțului (de exemplu: diversitatea habitatelor, înfundarea substratului etc.).

Rezultatele așteptate pentru acțiunea 8, prin definirea cerințelor trofice ale șorțului în ceea ce privește prada și habitatele, au fost intenționate ca un prim pas către un instrument pentru a ajuta la gestionarea populațiilor de șorț.
În ultimii ani, au fost dezvoltate noi abordări bazate pe analiza ADN pentru a îmbunătăți analiza dietei (POMPANON, F., DEAGLE, BE, SYMONDSON, WO, BROWN, DS, JARMAN, SN, TABERLET, P., 2012, Cine mănâncă ce: evaluarea dietei folosind secvențierea următoarei generații, Ecologie moleculară, nr. 21, p. 1931-1950.

"> Pompanon și colab., 2012). Aceste noi abordări utilizează tehnici de secvențiere a ADN-ului de mare viteză pentru prada conținută în materiile fecale sau stomacale și sunt grupate sub termenul de metabarcodare (TABERLET, P., COISSAC, E., POMPANON, F., BROCHMANN, C., Willerslev, E., 2012, Către evaluarea biodiversității următoarei generații folosind metabarcodarea ADN, Ecologie moleculară, nr. 21, p. 2045-2050.

"> Taberlet și colab. 2012). Acest tip de abordare a fost favorizat pentru a îndeplini obiectivele acțiunii 8 din șorțul PNA.

Au fost colectate trei tipuri de date complementare: date privind disponibilitatea prăzii potențiale (macroinvertebratele acvatice, principala pradă a șorțului; CAVALLI, L., PECH, N., CHAPPAZ, R., 2003, Dieta și creșterea Zingelului pe cale de dispariție asper în râul Durance, Journal of Fish Biology, nr. 63, p. 460-471.

"> Cavalli și colab., 2003) în mediu, date despre prada ingerată de șorț și date despre unele trăsături ale istoriei vieții șorțului. Figura 1
Diferitele etape ale studiului dietei cu șorț.
"> Figura 1 rezumă diferiții pași realizați după eșantionarea acestor trei tipuri de date.

Un studiu pe toată gama de șorț

Această acțiune a inclus cel puțin o stație pentru toate bazinele sau sub-bazinele de apă în care șorțul este prezent astăzi: bazinul Durance, sub-bazinul Verdon, bazinul Ardèche (râul Beaume) și sub-bazinul Loue. Pentru a obține un set mare de date în aceeași perioadă de studiu, pentru fiecare dintre aceste bazine hidrografice am definit patru stații cu o lungime de la 600 m la 1.300 m. Acestea sunt stațiile situate la Port-Lesney (Pln) pe Loue (Jura), în locul numit Les Platanes (Plt) pe Beaume (Ardèche), în locul numit Les Henris (Hen) pe Durance (Hautes- Alpi) și în amonte de locul numit L'Estellier (Ver) pe Verdon (Alpi de Haute-Provence și Var) (figura 2
Amplasarea celor patru stații de studiu.
"> figura 2). Trei stații au fost eșantionate în două sezoane (codificate A și B) în anii 2014 și 2015. Stația Verdon a putut fi eșantionată numai în 2015 în timpul a trei campanii.

Captarea șorțurilor, biometrice și eșantionarea fecalelor

Eșantionarea nevertebratelor și caracterizarea habitatului

Ulterior, în laborator, nevertebratele acvatice conservate în etanol la 90 °, după ce au trecut printr-o coloană de sită, ultima dintre acestea având o plasă goală de 0,5 mm, au fost toate identificate și numărate. Identificarea nevertebratelor a fost efectuată cu aceeași rezoluție taxonomică pentru toate stațiile. Abundențele (sau numărul brut) de nevertebrate sunt apoi reduse la o unitate de suprafață pentru a fi exprimată în densități (numărul de indivizi pe m²).

Analiza fecalelor prin metabarcodare

"> vezi Corse și colab., 2017a). Această abordare, care nu este distructivă pentru șorț, ne-a permis să obținem o identificare taxonomică foarte fină a prăzii (cel mai adesea a speciei). Protocolul molecular și tratamentul bioinformatic datele au necesitat o fază majoră de dezvoltare, precum și construirea unei bănci de referință ADN pentru potențiale pradă de șorț (CORSE, E., MEGLÉCZ, E., ARCHAMBAUD, G., ARDISSON, M., MARTIN, J.-F., TOUGARD, C., CHAPPAZ, R., DUBUT, V., 2017a, Un flux de lucru de la bancă la desktop pentru validarea datelor HTS și pentru identificarea taxonomică în studiile de metabarcodare a dietei, Molecular Ecology Resources, nr. 17, p. 146- 159.

"> Corse et al., 2017a). Această bancă include datele disponibile în baza de date publică (GenBank și BOLD), dar și secvențe obținute de la nevertebrate colectate în teren și identificate în funcție de morfologia lor în laborator. Odată ce metodologia a avut a fost dezvoltat, fecalele colectate pe teren în perioada 2014 și 2015 ar putea fi analizate. Rezultatele acestor analize sunt prezentate mai jos.

Revizuirea datelor

Rezultatul general al datelor obținute pentru toate stațiile este destul de substanțial: 909 șorțuri capturate, măsurate și cântărite, 513 excremente colectate și 1.353 probe de nevertebrate luate. A fost colectată în medie 30 de excremente pentru fiecare campanie și pentru fiecare stație (Tabelul 1

---