Participants : E. DESLANDES (PR), E. AR GALL (MC), M. DIOURIS (MC), V. STIGER (MC), S. CERANTOLA (Postdoc 2002), F. GOULARD (Thèse 2000), C. SIMON-COLIN (Thèse 2001), E. PLOUGUERNE (Thèse en cours)

         Le LÉBHAM poursuit depuis plusieurs années l'étude des polysaccharides pariétaux présents chez des algues rouges des côtes Atlantiques et de la Manche françaises. Ces polysaccharides sont utilisés en tant qu'épaississants et gélifiants dans de nombreuses préparations de l'industrie agroalimentaire. Ils sont également utilisés dans d'autres domaines tels que la cosmétologie où ils servent de matière première, en bactériologie pour les milieux de culture et en pharmacologie comme excipients. Pour de futures applications industrielles, il est intéressant de connaître la voie de biosynthèse de ces composés afin de pouvoir orienter les algues en culture vers leur production massive. Chez les algues rouges, les glucides majeurs issus de la photosynthèse sont stockés dans la cellule (floridoside et amidon floridéen) ou participent à l'édifice pariétal (agars et carraghénanes). L'étude de ces substances a fait l'objet de deux thèses soutenues respectivement en 2000 et 2001 (TB1, TB2).

         Dans ces travaux, des méthodes spécifiques mettant en jeu la technique de CLHP ont été développées au laboratoire pour le dosage des nucléotides sucres et du floridoside, ainsi que pour la mise en évidence des enzymes UDP-glucose -épimérase et UDP-glucose -pyrophosphorylase impliquées dans la biosynthèse des polyholosides des algues rouges (PB1, PB2, PB13, PB14, PB17, PB27, PB36). Le floridoside (galactosylglycérol) issu de la photosynthèse représente la principale source de carbone soluble chez les Rhodophycées (PB3, PB27). Il sert de donneur de groupement galactosyl pour la synthèse des polysaccharides pariétaux. Il joue également un rôle important dans l'ajustement osmotique lors de stress hypo et hypersalins. Il est issu de la condensation de l'UDP-galactose et du glycérol phosphate par l'intermédiaire de la floridoside phosphate synthase. Cette enzyme a été peu étudiée. De ce fait, nous développons actuellement au laboratoire une méthode pour la mise en évidence et la caractérisation par CLHP de la floridoside phosphate synthase et de glycosyltransférases chez des Rhodophycées directement prélevées sur le terrain ou mises en culture au laboratoire.

         Depuis 2000, les compétences acquises dans notre laboratoire sur les composés pariétaux ont été transposées à deux grandes algues brunes Fucales de Polynésie française grâce à une collaboration étroite avec le Pr. C. Payri (Université de Polynésie Française) et le Dr. J. Guezennec, du Laboratoire de Biotechnologie des Molécules Marines (IFREMER-Brest). Le but de l'étude est de préciser les mécanismes (biologiques et biochimiques) qui conditionnent la durée de vie de ces deux algues dans la colonne d'eau après leur arrachage et qui pourraient expliquer leur capacité à se disperser sur de longues distances entre les îles des archipels de Polynésie française. Cette étude est menée selon une double approche : (1) Etude qualitative de la paroi et (2) Etude de la nature du biofilm bactérien et son rôle dans la dégradation de la paroi. Cette étude a été amorcée lors d'un stage (DB3) et se poursuit actuellement au laboratoire (PB7, PB19, PB39, PB40).

Partenaires : Pr. C. Payri (Université de Polynésie Française, Tahiti), Dr. J. Guezennec (Laboratoire de Biotechnologie des Molécules Marines, IFREMER-Brest), Dr. Y. LIJOUR (Laboratoire de chimie, électrochimie moléculaires et chimie analytique UMR 6521), Dr. R. PICHON (Service Commun de RMN, UBO Brest), G. SINQUIN (Service Commun de Microscopie Electronique, UBO Brest).

Mots-clefs

Composés pariétaux, Solutés compatibles, osmolytes, polyols, acides aminés, bétaïnes, DMSP, défense, polyphénols, algues macrophytes, halophytes, RMN, CLHP, RX, CPG.

Participants: E. DESLANDES (PR), E. AR GALL (MC), M.A. BESSIERES (MC), C. MAGNE (MC), V. STIGER (MC), S. CERANTOLA (Postdoc 2002), F. GOULARD (Thèse 2000), C. SIMON-COLIN (Thèse 2001), S. CONNAN (Thèse en cours), X. DAUVERGNE (Thèse en cours), E. PLOUGUERNE (Thèse en cours).

         Les substances de stress étudiées au laboratoire sont les osmolytes, les composés phénoliques et les composés à activité antimicrobienne.

         Les osmolytes. Ce sont des solutés organiques accumulés en réponse à un stress osmotique pour rétablir une pression intracellulaire cytoplasmique favorable à la croissance. Les végétaux marins (algues et halophytes) mais également les bactéries et certains animaux synthétisent ou accumulent ces composés organiques de faible poids moléculaire, fortement hydrosolubles, non chargés ou de charge nulle au pH physiologique. Ces osmolytes sont essentiellement des polyols (glycérol, mannitol), des sucres solubles (glucose, saccharose…), des acides aminés non essentiels (glycine, proline, taurine, acide pipécolique…), des composés à groupement ammonium quaternaire appelés bétaïnes (glycine bétaïne, homobétaïne…), des dérivés de la choline comme la choline-O-sulfate, des composés à groupement sulfonium diméthylés comme le b-diméthylsulfoniopropionate (DMSP). L'examen comparé de ces solutés osmorégulateurs au sein du règne vivant révèle des convergences frappantes au niveau de la structure des molécules contribuant à l'adaptation osmotique depuis les bactéries jusqu'aux mammifères en passant par les végétaux terrestres et marins. Il est à présent reconnu que ces solutés organiques non seulement assurent le rôle d'effecteurs osmotiques mais aussi stabilisent la structure et les fonctions des macromolécules et des organites. Ces solutés ont également une action protectrice vis à vis des activités enzymatiques et des membranes en milieux de forte osmolarité. De part l'ensemble de ces propriétés, ces solutés sont qualifiés de solutés compatibles.

         L'étude des solutés organiques majeurs potentiellement impliqués dans l'ajustement osmotique chez l'algue rouge invasive d'origine exotique Grateloupia turuturu (anciennement doryphora), choisie comme modèle au laboratoire en raison de son installation dans des milieux de salinités variables, a fait l'objet d'une thèse soutenue en 2001 (TB2). L'identification de ces solutés a été réalisée par RMN après séparation par chromatographie d'échange d'ions. Ces analyses ont conduit à la caractérisation de trois composés majoritaires, le floridoside, l'acide iséthionique et la N-méthyl-méthionine sulfoxyde (PB24, PB28) ainsi qu'à l'identification d'acides aminés notamment l'alanine, le glutamate, la glycine, la valine et la citrulline.

         L'étude des variations des teneurs en floridoside, principal soluté organique dont le niveau est influencé par la contrainte osmotique, a nécessité le développement d'une nouvelle méthode de dosage par CLHP (PB27). Nos travaux mettent en évidence une augmentation des teneurs en floridoside 24 à 48h après l'application d'un stress hypersalin tandis qu'elles chutent en quelques heures en cas de stress hypoosmotique. L'effet des variations de salinité sur le pool global des solutés organiques a également été suivi par RMN du ¹³C in vivo sur des algues vivantes préalablement incubées en présence de substrat marqué. Ces expériences confirment l'implication du floridoside dans l'ajustement osmotique chez Grateloupia turuturu, et mettent en évidence une mobilisation importante des acides aminés, notamment en condition de faible salinité. D'autre part, l'analyse de la distribution du marquage nous renseigne sur les voies de biosynthèse des différents métabolites détectés et sur leur orientation en fonction du stress osmotique imposé.

         Cette thématique sur les composés issus de l'adaptation physiologique des algues marines aux contraintes salines s'est étendue depuis 2001 aux halophytes grâce au financement par la région d'un programme de recherche d'intérêt régional (PRIR). Ce programme a pour but de dresser un inventaire des solutés majeurs accumulés par quelques plantes représentatives de la zone côtière et insulaire de Bretagne Occidentale. De nombreuses espèces halophiles des milieux littoraux (slikke et schorre, dunes, falaises) ont été étudiées et font actuellement l'objet d'analyses complémentaires par Spectrométrie de RMN et Spectrométrie de Masse afin de caractériser les principales molécules extraites. Parmi les plantes étudiées, on peut citer la Spergulaire (Spergularia media), la Soude (Suaeda vera), l'Obione (Atriplex portulacoïdes), l'Inule (Inula Crithmoides), l'Oyat (Ammophila arenaria), l'Armerie maritime (Armeria maritima), la Criste marine (Crithmum maritimum), le Panicaut de mer (Eryngium maritimum),...

         Une partie de cette étude s'est principalement appuyée sur un osmolyte particulier : la glycine bétaïne (GB). Une sélection préalable des plantes productrices de GB a été réalisée par le biais d'analyses par RMN d'extraits aqueux de ces plantes, permettant ainsi de vérifier ou de mettre en évidence la présence de cet osmolyte chez les différentes espèces testées ainsi que d'estimer sa proportion relative dans les extraits.

         Un examen plus exhaustif des principaux composés hydrosolubles présents chez des plantes halophiles a ensuite été engagé dans un deuxième temps. Les analyses se sont concentrées pour l'instant sur trois espèces, Crithmum maritimum, Armeria maritima et Eryngium maritimum, cultivées en conditions contrôlées sur des niveaux de salinité variables. Plusieurs techniques d'extraction ont été testées, mais n'ont pas révélé de différences qualitatives significatives. Le fractionnement des extraits a été réalisé à l'aide de résines échangeuses d'ions, les différentes fractions obtenues étant ensuite analysées par RMN (PB47). Nous avons ainsi montré que chez Crithmum maritimum et Armeria maritima l'augmentation de la salinité du milieu n'a pas d'effets significatifs sur la composition relative des osmolytes. Au contraire, chez Eryngium maritimum, la synthèse de certains composés semble conditionnée par le niveau de salinité du milieu. Sur le plan purement qualitatif, on retrouve sensiblement les mêmes composés principaux chez les différentes espèces étudiées: le glucose, le fructose, le saccharose, le mannitol, l'aminobutyrate, le malate, la glutamine (ou l'acide glutamique) et dans une moindre mesure l'alanine, la valine, la thréonine et la leucine. Dans le cas de l'Armérie maritime, deux composés originaux, abondants, se distinguent: la choline-O-sulfate et la -alanine bétaïne. La présence d'un composé majeur a également été révélée pour la première fois chez la Criste marine par l'étude RMN (PB48). Son identification est en cours, et devrait être confirmée par des analyses complémentaires faisant intervenir la spectrométrie de masse dans le cadre du prochain Contrat de Plan. Des travaux préliminaires semblent en outre montrer que cette molécule est également présente chez d'autres plantes, notamment le liseron des sables (Calystegia soldanella). Des analyses plus poussées sur un spectre plus large d'espèces seront engagées dans le but de rechercher de nouvelles molécules ou d'identifier des espèces hyper- productrices de molécules d'intérêt.

         Parallèlement, un travail de DEA réalisé sur la taxonomie du genre Cochlearia (Brassicacées) sur la côte Finistérienne avec une triple approche, écologique, morphologique et écophysiologique a permis d'attribuer à ces métabolites de stress un rôle de marqueurs chimiotaxonomiques potentiels du genre d'halophyte étudié (DB2). Parmi les métabolites mis en évidence on note la présence de glucose, de saccharose, de proline, d'alanine et d'acide aminobutyrique. Un autre composé à valeur taxonomique connu chez les Brassicacées a été mis en évidence par la présence d'un résidu osidique d'anomérie semblant être du type glucosinolate. Ce travail, qui s'inscrit à la fois dans la connaissance des peuplements de végétaux marins et celle des substances naturelles extraites de ces végétaux, se poursuit grâce au financement régional d'une thèse qui a débuté en octobre 2002. Au cours de cette thèse intitulée " Morphotaxonomie, chimiotaxonomie et phylogénie moléculaire d'espèces halophiles littorales bretonnes ", le travail sur les Cochléaires devra permettre de caractériser l'ensemble des solutés majeurs accumulés en condition de stress salin par ces plantes. D'autres genres d'halophytes, à difficultés taxonomiques, seront également étudiés dans ce programme en concertation avec le laboratoire Géosystèmes (U.M.R. 6554 CNRS, IUEM) et le Conservatoire Botanique National de Brest (CBNB). L'identification et la quantification des molécules synthétisées par ces plantes en réponse aux contraintes environnementales seront réalisées à la fois sur des plantes prélevées sur le terrain et sur d'autres cultivées en conditions contrôlées.

Partenaires : Dr. R. PICHON (Service Commun de RMN, UBO Brest), Pr. CORBEL et Dr. H. COUTHON (Laboratoire de Chimie Hétéro-Organique, UBO Brest), Pr. LARHER et Dr. A. BOUCHEREAU (UMR CNRS 6026, Université de Rennes I), Dr. N. POUPART (Laboratoire de Biologie et Physiologie Cellulaire, UBO Brest), le Service Hydrographique et Océanographique de la Marine (SHOM), Brest.

         Les composés phénoliques. Ce sont des métabolites secondaires présents chez toutes les plantes vasculaires et chez les algues. Ils comprennent un cycle aromatique porteur d'un ou plusieurs groupements hydroxyles. Les composés phénoliques algaux sont pour l'essentiel des polymères du phloroglucinol, dont les teneurs sont significativement plus importantes chez les algues brunes (Phéophycées) que chez les algues rouges ou vertes.

         Les fonctions principales attribuées à ces composés chez les végétaux sont la protection contre les pathogènes et les herbivores ainsi que la limitation des dommages dus aux radiations UV. Dans ce cas, ils agissent par effet d'écran et par effet antioxydant. Depuis 1996, un travail sur les composés phénoliques des algues macrophytes proliférantes est conduit en collaboration avec l'Université Française du Pacifique (PB5, PB6, PB19, PB21, PB39, PB40). Chez les phanérogames marines, nous avons mis en évidence des différences importantes de concentration et de composition en acides phénoliques entre les Zostères épiphytées par des macroalgues et les Zostères non épiphytées (DB1, PB8). Par ailleurs, une étude qualitative et quantitative des composés phénoliques des algues brunes de la pointe de Bretagne a été entreprise (Thèse régionale en cours). Cette étude a pour but de préciser les relations existant d'une part entre diversité spécifique algale et zonation des algues brunes dominantes de l'estran, et d'autre part, entre variations de contenu en polyphénols et degré d'exposition aux radiations UV (PB20). La quantification globale des composés phénoliques a été réalisée durant un cycle d'une année sur trois sites différents de la côte bretonne, pour tenter de mettre en évidence des variations saisonnières et des différences de concentrations entre les espèces de Phéophycées. L'étude qualitative des extraits phénoliques est en cours par des étapes de fractionnement par chromatographie moyenne pression et CLHP, puis par une caractérisation des fractions partiellement purifiées grâce à la RMN et la spectrométrie de masse.

         Par ailleurs, les composés phénoliques sont susceptibles d'intervenir dans des processus de détoxification et de protection cellulaires chez l'ensemble des organismes végétaux ou animaux. C'est pourquoi le LÉBHAM a développé une stratégie de partenariat avec des industriels du domaine de la phytochimie et de la filière " Algues ", dans le but d'utiliser des extraits phénoliques algaux à des fins paramédicales, voire médicales (PB7).

         Depuis 2000, un projet de valorisation industrielle de ces biomolécules a été entrepris en partenariat (contrat CIFRE) avec un industriel Polynésien (Société CAIRAP).

Partenaires : Dr. R. PICHON (Service Commun de RMN, UBO Brest), Pr. CORBEL et Dr. J. GUERVENNOU (Laboratoire de Chimie Hétéro Organique, UBO Brest), Pr. C. Payri (Université de Polynésie Française, Tahiti), Dr. B. COSTA (Centre d'Analyses Industrielles et de Recherches Appliquées pour le Pacifique, Tahiti), G. SINQUIN (Service Commun de Microscopie électronique, UBO Brest).

         Les composés à activités antimicrobiennes. Le milieu marin et les organismes qui l'habitent sont une source infinie de molécules actives à structure chimique originale. Ces composés sont synthétisés par des voies métaboliques différentes de celles observées en milieu terrestre. Parmi les organismes marins, les algues, qui sont le plus souvent fixées sur un substrat, ont élaboré des défenses chimiques pour empêcher leur colonisation par d'autres espèces, y compris les micro-organismes. Cette stratégie naturelle ouvre la voie au concept de substances " antifouling ", et ce processus de défense naturelle pourrait servir de base à l'élaboration de substances utilisables comme conservateurs naturels. Notre intérêt scientifique privilégie notamment l'étude des métabolites secondaires et en particulier les furanones halogénées récemment mises en évidence par une équipe australienne. Les principales étapes de notre programme de recherche sont (1) le screening et la mise au point de tests d'activités antimicrobiennes à partir d'algues macrophytes des côtes de Bretagne, (2) l'analyse structurale des principales molécules impliquées dans les activités antimicrobiennes, et (3) l'optimisation des protocoles d'extraction en vue de leur transfert vers la valorisation. Ce programme de recherche, financé par la Communauté Urbaine de Brest (CUB) pour la réalisation d'une thèse " Recherche de substances naturelles d'origine marine algale en vue de leurs applications comme conservateurs naturels dans les domaines cosmétiques et parapharmaceutiques ", a débuté en octobre 2002.

Mots-clefs

Composés pariétaux, Solutés compatibles, osmolytes, polyols, acides aminés, bétaïnes, DMSP, défense, polyphénols, algues macrophytes, halophytes, RMN, CLHP, RX, CPG.

Cette thématique fait l'objet de collaboration dans deux programmes européens : (1) Projet européen SEAPURA 2001-2004, piloté par le Pr. K. Lüning (Wattenmeerstation Sylt, Allemagne), portant sur la mariculture expérimentale et la biorémédiation; (2) Projet Interreg III B " Espace atlantique " 2003-2006, portant sur la valorisation biotechnologique des ressources marines, coordonné par le Pr. Y. Le Gal (Station Marine de Concarneau).

         La connaissance des peuplements de végétaux marins trouve sa justification dans la nécessité de bien connaître son matériel d'étude en terme de composition spécifique, de répartition et d'abondance. Sur cette connaissance repose notre capacité à effectuer des choix quant aux taxons à étudier préférentiellement.
Par ailleurs, nous étudions la biologie des populations des taxons utilisés pour leur intérêt, ainsi que l'origine et l'évolution des populations d'espèces introduites ou proliférantes et d'espèces à valeur patrimoniale. Ces taxons sont étudiés en terme de mécanismes de dispersion, de taxonomie et de phylogénie.
         Ces études permettent de déterminer le mode d'invasion des espèces introduites et proliférantes et d'évaluer le risque des augmentations de biomasse sur les populations autochtones. Elles devraient également nous permettre de préciser l'impact des activités humaines et les effets écologiques induits (pollution) sur le comportement envahissant de ces espèces.

Sous thème 2-1 : biodiversité des macroalgues marines

Participants: E. DESLANDES (PR), E. AR GALL (MC), V. STIGER (MC), F. LE FUR (Contractuelle ERIKA), S. CONNAN (Thèse en cours), E. PLOUGUERNE (Thèse en cours).

         L'étude de la biodiversité bénéficie de notre expertise dans le domaine de l'identification des espèces de macroalgues, tant sur le terrain qu'au laboratoire. En outre, nous disposons de l'équipement nécessaire pour mener à bien cette tâche, notamment deux salles thermostatées équipées en aquariums d'eau de mer courante pour le tri et la conservation des récoltes, et une salle de détermination équipée pour la microscopie et le traitement d'images. Enfin, une algothèque renferme des ouvrages, dont certains de caractère patrimonial, et une collection d'algues de référence.
         Le LÉBHAM participe aux activités de diverses structures impliquées dans les travaux d'observation et de veille des écosystèmes marins et littoraux. Notre laboratoire est ainsi partenaire de l'Observatoire de la Biodiversité, partie intégrante de l'Observatoire du Domaine Côtier de l'IUEM. Il est également acteur dans la mise en place en Bretagne du Réseau Benthique, le Rébent, réseau de veille à vocation nationale pour l'ensemble des biotopes marins, en collaboration avec l'IFREMER, les stations marines, le CEVA et les universités. Le LÉBHAM participe d'une part à la réactualisation de l'inventaire des algues de Bretagne et, d'autre part, à l'étude de l'impact de perturbations climatiques ou anthropiques sur les peuplements algaux. Cette thématique fait l'objet d'une collaboration avec le laboratoire du Pr M.D. Guiry (Université de Galway et Martin Ryan Marine Science Institute, Irlande). Enfin, le LEBHAM intervient également dans le suivi des conséquences de la marée noire de l'Erika sur les biocénoses de l'intertidal, au sein du programme LITEAU - Erika (MATE, 2001 - 2003).

Partenaires : Dr. C. HILY (Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin UMR CNRS 6539, IUEM Brest), Pr M.D. Guiry (Université de Galway et Martin Ryan Marine Science Institute, Irlande).

Mots-clefs

Biodiversité, suivi des populations, perturbations, taxonomie, phylogénie, espèce introduite, espèces proliférantes, espèces à valeur patrimoniale, algues macrophytes, Grateloupia, Sargassum, Fucales, Halophytes, Brassicacées, Cochlearia estuaria.

Participants: E. DESLANDES (PR), E. AR GALL (MC), M.A. BESSIERES (MC), V. STIGER (MC), C. SIMON-COLIN (Thèse 2001), S. CONNAN (Thèse en cours), X. DAUVERGNE (Thèse en cours), E. PLOUGUERNE (Thèse en cours).

         Afin de maîtriser les espèces possédant ces molécules d'intérêt, le LÉBHAM s'attache à bien connaître la biologie des populations des espèces étudiées, afin de gérer rationnellement la ressource. Des études de terrain sont donc menées afin de mieux connaître les espèces de végétaux marins présentes en Bretagne mais aussi des populations d'espèces tropicales.
Cette étude porte d'une part sur les espèces d'halophytes et de macroalgues présentant un intérêt pour l'extraction de molécules à activité biologique et, d'autre part, sur les espèces algales exotiques introduites et/ou proliférantes.

         Espèces introduites et dispersion. Certaines algues d'origine exotique, introduites accidentellement vers le début du siècle, font dorénavant partie de la flore locale de Bretagne. Les vecteurs d'introduction invoqués dans ces cas sont la navigation et le transport à distance des naissains d'huîtres. Plus récemment, la Phéophycée Sargassum muticum a été introduite accidentellement en Europe et a progressé le long des côtes de la Manche et de l'Atlantique. Par ailleurs, la culture de la Laminariale Undaria pinnatifida a entraîné la naturalisation de cette espèce d'origine asiatique dans plusieurs sites en Bretagne.
         Parmi les espèces récemment introduites (1989), Grateloupia doryphora fait l'objet d'une étude écophysiologique approfondie (PB3, PB16, PB27, PB28). Son apparition sur les côtes Sud (Lorient) et Nord (Roscoff) de Bretagne est en effet susceptible de modifier l'équilibre de certains biotopes marins. De ce fait, ce suivi se poursuit actuellement afin de comprendre les facteurs qui favorisent l'extension de G. doryphora sur les côtes bretonnes. Un lien entre la densité de G. doryphora et l'urbanisation a été mis en évidence au cours d'un stage de Maîtrise des Sciences de l'Environnement. L'origine et les vecteurs d'introduction de l'espèce sont à l'étude au laboratoire, par des méthodes de biologie moléculaire, en collaboration avec le laboratoire EGPM (Dir. M. Valero). Cette thématique, liée à l'introduction des espèces exotiques, bénéficie de la mise en place d'une collaboration scientifique avec deux universités du Pacifique : l'Université Française du Pacifique (UPF, Tahiti) et l'University of South Pacifique (USP SUVA, Fidji). L'étude du genre Grateloupia a ainsi permis l'accueil dans notre laboratoire du Dr. A.D.R. N'Yeurt (USP, 2001), spécialiste des Rhodophycées tropicales.

         Espèces proliférantes et dispersion. Parmi les populations d'espèces envahissantes des îles hautes de Polynésie française, celles de Turbinaria ornata et de Sargassum sp. ont fait l'objet d'un suivi temporel de longue durée à Tahiti (PB5, PB6) ; cette étude se poursuit en collaboration avec la Société polynésienne CAIRAP (thèse en cours, Contrat CIFRE) afin de comprendre le devenir des algues dérivantes et d'explorer la possibilité de valoriser cette biomasse. Depuis une vingtaine année, Turbinaria ornata s'étend vers les atolls alors qu'elle n'y était pas présente auparavant (PB21). Le caractère invasif de cette espèce, bien qu'indigène, soulève le grave problème posé par les introductions d'espèces, à l'origine d'invasions biologiques. Par ailleurs, une forte fécondité doublée d'un recrutement élevé autour des individus en place explique la propagation efficace dans un site donné, si la surface à coloniser est disponible ; il est donc probable que les populations soient fortement structurées génétiquement. Ce travail se poursuit par l'étude de la structuration des populations de T. ornata et de l'origine des populations qui se sont installées sur les atolls (thèse en cours). Cette thèse s'effectue en partenariat avec le Pr. C.E. Payri (UPF) et F. Bonhomme (UMR 5000 CNRS UMII) (Programme "Invasions Biologiques").

         Notre laboratoire possède une bonne connaissance du genre Sargassum au point de vue phylogénétique (PB9, PB10, PB22, PB29, PB35). L'étude biogéographique du genre Sargassum dans le Pacifique se poursuit, dans le cadre d'une collaboration avec le Pr. C.E. Payri (Contrat Etat-Territoire).

         Espèces halophytes à valeur patrimoniale. Les littoraux correspondent à des milieux de fortes contraintes écologiques, où les paramètres environnementaux conditionnent la diversité et l'originalité des peuplements et des paysages végétaux. Combinés à un isolement plus ou moins important des populations, les facteurs mésologiques favorisent le déterminisme d'apparition de microtaxons en façonnant une flore adaptée. Les différentes adaptations développées par les plantes correspondent soit à des variations morphologiques individuelles du phénotype, soit à des variations du génotype. Parmi les nombreux microtaxons recensés sur les littoraux des côtes atlantiques françaises, seul un petit nombre a fait l'objet d'études et de recherches ayant permis de statuer objectivement sur leur rang taxonomique.

         Un travail de DEA a été réalisé sur le genre Cochlearia. Ce genre constitué d'un important complexe d'espèces polymorphes est largement distribué en Europe et dans le circum polaire. La classification de ce genre n'est pas pleinement résolue, en particulier pour Cochlearia aestuaria. Cette espèce, protégée au niveau national, est présente au niveau des estuaires du pays basque espagnol et très rarement du pays basque français. Environ dix populations ont aussi été décrites en Bretagne notamment dans le Morbihan et dans le Finistère. La classification des populations de Bretagne reste peu claire selon les différents auteurs. Il a donc été recherché des éléments qui permettraient d'éclairer la taxonomie d'une population de Cochléaires des estuaires en comparant cette population avec des populations de Cochléaires déjà bien décrites (C. anglica, C.danica et C. officinalis). L'étude de C. aestuaria présente un grand intérêt de part le caractère endémique de cette espèce qui lui confère une grande valeur patrimoniale. Il ainsi pu être mis en évidence des différences significatives entre les individus de C. aestuaria et les autre espèces étudiées. Les différences morphologiques, écologique et physiologiques mises en évidence semblent conforter le fait que cette espèce endémique représente un identité taxonomique à part entière (DB2).
Une étude plurithématique associant des études de terrain et de laboratoire s'avère donc, au vu de la littérature, nécessaire pour effectuer des recherches sur ces microtaxons à valeur patrimoniale (DB2). Parmi l'ensemble de ces microtaxons, notre programme de recherche vise à étudier ceux du littoral breton constitué d'espèces plus ou moins inféodées aux milieux salins et dénommées espèces halophiles (thèse en cours).

         Afin de réunir un ensemble d'informations permettant par complémentarité de discriminer les espèces halophiles choisies, différents domaines d'étude sont retenus. Le premier domaine d'étude est l'étude écologique in situ, c'est-à-dire l'étude des plantes dans leur milieu. Le deuxième est l'étude des biomolécules accumulées par les plantes halophiles en réponse aux contraintes du milieu et plus particulièrement la salinité (cf. thème 1). Le troisième domaine d'étude est l'étude phylogénétique moléculaire de ces espèces. D'un point de vue fondamental, notre programme vise donc à discriminer des espèces avec précision à l'aide de différents outils : études de terrain, (morphologie, écologie, phytosociologie), cultures comparatives, chimiotaxonomie et phylogénie moléculaire.

Partenaires : Dr. F. BIORET (Laboratoire Géosystèmes U.M.R. 6554 CNRS, IUEM Brest), le Conservatoire Botanique National de Brest (CBNB), Pr. C. PAYRI (Université de Polynésie Française, Tahiti).

Mots-clefs

Biodiversité, suivi des populations, perturbations, taxonomie, phylogénie, espèce introduite, espèces proliférantes, espèces à valeur patrimoniale, algues macrophytes, Grateloupia, Sargassum, Fucales, Halophytes, Brassicacées, Cochlearia estuaria.