1,042 research outputs found
Cloning of Schistosoma mansoni transcription factor NF-YA subunit : phylogenic conservation of the HAP-2 homology domain
No full textThe CCAAT-binding factor NF-Y (CBF/CP1) is a heteromeric transcription factor involved in the regulation of a variety of eukaryotic genes. We identified NF-Y as the CCAAT activity binding to the promoter region of the gene coding for the 28-kDa glutathione S-transferase of the human parasite Schistosoma mansoni (Sm28GST). We isolated the NF-YA cDNA from S. mansoni (SmNF-YA): the complete 268 amino acid sequence harbors a region in its C- terminal part that shows homology with the subunit interaction and DNA- binding domains of the mammalian NF-YA; the N-terminal region has an amino acid composition reminiscent of the mammalian and echinoderm counterparts, rich in glutamine and hydrophobic residues, but shows no sequence similarity at the primary level. In vitro synthesized SMNF-YA is able to associate with mammalian NF-YB/C subunits in the absence of DNA and to bind to the Sm28GST CCAAT box. Surprisingly, a monoclonal antibody directed against the non- conserved Q-rich activation domain of mammalian NF-YA supershifts and immunoprecipitates SMNF-YA, strongly suggesting structure conservation in the activation domain between divergent species
Conservation and divergence of NF-Y transcriptional activation function
No full textThe CCAAT-binding protein NF-Y is involved in the regulation of a variety of eukaryotic genes and is formed in higher eukaryotes by three subunits NF-YA/ B/C. We have characterized NF-Y of the trematode parasite Schistosoma mansoni and studied the structure and the function of the SMNF-YA subunit. In this work, we present the cloning and sequence analysis of the B subunit of the parasite factor. SMNF-YB contains the conserved HAP-3 homology domain but the remaining part of the protein was found to be highly divergent from all other species. We demonstrated by transfections of GAL4 fusion constructs, that mouse NF-YB does not contain activation domains while the C-terminal part of SMNF-YB has transcriptional activation potential. On the other hand, the N-terminal parts of SMNF-YA and mouse NF-YA were shown to mediate transactivation; the integrity of a large 160 amino acid glutamine-rich domain of NF-YA was required for this function and an adjacent serine- and threonine-rich domain was necessary for full activity in HepG2, but redundant in other cell types. Transactivation domains identified in SMNF-YB are also rich in serine and threonine residues. Our results indicate that serine/threonine-rich sequences from helminth parasites potentiate trans-cription and that such structures have diverged during evolution within the same transcription factor
Propriétés thermodynamiques du chlorure de manganèse dissous dans le chlorure de potassium fondu
No full textDans une publication antérieure (1), nous avons étudié le comportement thermodynamique par voie électrochimique du chlorure de manganèse dissous dans différents chlorures alcalins. Cette étude était effectuée à concentrations assez fortes. L’électrode de référence (2, 3) utilisée était en graphite spectroscopiquement pur, saturée de chlore par électrolyse préalable.S. N. FLENGAS et T. R. INGRAHAM (4) ont étudié le chlorure de manganèse dissous dans un mélange équimoléculaire de chlorure de sodium et de chlorure de potassium, mais l’électrode qu’ils utilisent leur permet seulement la détermination de certains écarts à l’idéalité. Nos résultats sont en accord avec les leurs.Le but de ce travail est l’étude électrochimique de MnCl2 dissous dans KCl fondu. Nous avons délimité le domaine où les résultats expérimentaux vérifient l’équation de Nernst, puis nous sommes sortis de ce domaine, l’équation de Nernst
n’est plus respectés par suite de l’augmentation des concentrations.L’électrode de référence utilisée pour cette étude de conception différente de celle utilisée précédemment, est toutefois de conception voisine de celles généralement employées dans ce domaine (4,5,6,7,8,9,10). Nous avons donc étudié la pile galvanique suivante :+ Cl2, C |MnCl2 — (xMnCl2), KCl (xKCl)| Mn–
Modélisation de la température de l'eau et des solides dissous en rivière sur un petit bassin versant forestier.
No full textLe développement et l'application de modèles hydrologiques et de qualité de l'eau permettent de
simuler différentes conditions abiotiques et d'en évaluer l'impact sur la qualité de l'habitat
aquatique. La modélisation hydrologique et de la qualité de l'eau peut donc être un outil de
recherche et de gestion important dans le cadre de projets comme celui du ruisseau Catamaran, qui
vise à quantifier l'impact des pratiques actuelles de coupe forestière sur l'habitat aquatique.
Le premier objectif de cette thèse consiste à vérifier l'applicabilité du modèle hydrologique
CEQUEAU sur un petit bassin forestier expérimental, le ruisseau Catamaran. Situé au centre du
Nouveau-Brunswick, ce cours d'eau est le site d'un projet à long terme (15 ans). Durant la première
phase du projet (1990-1995), un moratoire sur la coupe a été appliqué afin de permettre l'évaluation
de la variabilité naturelle des paramètres physiques, chimiques et biologiques du cours d'eau. Le
modèle a été appliqué sur les données récoltées durant cette première phase. Le second objectif est
d'arriver à obtenir une simulation plus réaliste du régime thermique d'un petit bassin versant
forestier en incorporant la température du sol et le couvert forestier comme variable affectant
l'enthalpie de l'écoulement local hypodermique et du ruissellement. Finalement, le troisième but
consite à appliquer le modèle de simulation des solides dissous de CEQUEAU durant la première
phase du projet et de tester 3 algorithmes pour simuler la variabilité temporelle des concentrations
en solides dissous de la nappe.
Généralement, le modèle hydrologique a bien simulé les débits journaliers du ruisseau Catamaran
entre 1990 et 1995. La performance du modèle hydrologique a été évaluée à l'aide de critères
numériques. Les lames observées et calculées pour l'ensemble des 6 années simulées diffèrent de
seulement 38,6 mm (4340,8 mm et 4379,4 mm respectivement). Le débit moyen observé pour toute
la période est 0,62 m³/s et le débit moyen calculé est 0,63 m³/s. Les coefficients de Nash calculés
pour chaque année ont varié entre 0,44 et 0,73 (0,61 pour l'ensemble de la période).
Le modèle de température a permis de simuler adéquatement le régime thermique du ruisseau
Catamaran Le modèle original a été modifié afin d'inclure la fermeture de futaie et la température
du sol comme variables affectant les enthalpies de l'écoulement hypodermique et du ruissellement.
Les modifications apportées au modèle ont permis d'abaisser l'erreur quadratique moyenne de
2,10°C à 1,77 °C. Le coefficient de Nash pour la période simulée a passé de 0,78 à 0,82. Une
analyse de sensibilité a été effectuée afin de vérifier si les modifications apportées au modèle
permettent de mieux détecter les impacts potentiels d'une coupe sur le régime thermique. Le
couvert forestier a été diminué afin de représenter 3 scénarios de coupe. La coupe qui sera effectuée
durant la seconde phase du projet (1996-2001) a été simulée en diminuant la fermeture de futaie
proportionnellement à la superficie coupée sur chaque carreau entier. Des coupes fictives de 50%,
et 100% ont aussi été simulées. Le modèle modifié a simulé une augmentation maximum de la
température moyenne entre mai et octobre de 0,26 °C, 0,39°C, et 0,76 °C pour les coupes réelles,
de 50% et de 100% du bassin. La température moyenne du moi de mai, période de débit
relativement élevé, augmente de 1 °C lorsqu'on applique le modèle avec une coupe de 100% de la
superficie du bassin versant, tout en conservant une lisière de végétation le long des rives. Le
modèle de température modifié a aussi été testé lors d'événements météorologiques et
hydrologiques plus importants. Si on simule une coupe totale du bassin versant, la température
journalière de l'eau simulée augmente de plus de 3 °C durant la tempête tropicale Bob de 1991.
Durant cet événement, 77 mm de pluie sont tombés en 14 heures.
L'analyse des résultats des différents scénarios de coupe a démontré que le modèle est sensible à
la modification du couvert forestier. Le calcul de l'Indice de Sensibilité Relative a permis de
démontrer qu'une augmentation du simple au double des variables d'entrée quantifiant le couvert
forestier (fermeture de futaie et indice de surface de la futaie) amène une diminution maximale de
28 % de l'apport énergétique du ruissellement hypodermique.
Le modèle original de solides dissous, un modèle à bilan massique, a été appliqué à deux stations
du ruisseau Catamaran. Bien que le modèle soit capable de reproduire l'allure générale des séries
chronologiques de solides dissous reconstituées à partir de mesures de conductivité, on note
d'importantes différences entre les mesures journalières et certaines valeurs calculées. La valeur
de concentration de solides dissous de l'écoulement souterrain est considérée comme constante pour
un carreau entier donné dans le modèle original. Ceci a pour effet de produire de longs plateaux
de valeurs simulées constantes durant les périodes de faibles débits, périodes durant lesquelles l'eau
souterraine est la principale contribution à l'écoulement en rivière. Durant cette même période,
les concentrations mesurées montrent plus de variabilité et, généralement, une augmentation plus
progressive des concentrations.
Afin de tenter d'améliorer les simulations, 3 algorithmes ont été testés pour permettre une variation
de la concentration en solides dissous de l'eau de la nappe: un modèle linéaire, une fonction
logarithmique et un algorithme basé sur une fonction logistique ou sigmoïde. La performance des
trois algorithmes est variable selon les années et les stations. Le modèle linéaire est le seul
algorithme qui a réussi à améliorer légèrement les simulations aux 2 stations. Des données
supplémentaires au ruisseau Catamaran, de même que sur d'autres bassins versants seront
nécessaires avant de pouvoir en arriver à une conclusion définitive. Le modèle linéaire, ainsi que
les 2 autres algorithmes ont quand même nettement amélioré les simulations à l'une des 2 stations
du ruisseau Catamaran
Traitement des eaux de drainage de maïsiculture dans les landes de Gascogne : étude en réacteurs pilotes du potentiel de dénitrification du sol en conditions contrôlées (température et carbone organique dissous) et optimisation de l'apport de COD
No full text[Departement_IRSTEA]GMA [TR1_IRSTEA]11 - VERSEAU / TRANSPOLLe Bassin d'Arcachon est sujet aux problèmes d'eutrophisation, conséquence de l'agriculture intensive existant au niveau des différents bassins versants. En 2002, deux campagnes de suivi ont été réalisées afin d'étudier l'influence de deux facteurs de contrôle (température et carbone organique dissous COD) (première campagne) et d'optimiser l'apport de COD à une température imposée (18°C) (deuxième campagne). Le premier volet de l'étude a été d'étudier le potentiel de dénitrification du sol sableux landais en conditions contrôlées (température et carbone organique dissous). La deuxième campagne a été utile pour l'affinement des paramètres (doses de COD et température). Cette approche purement expérimentale sera utile pour aboutir au dimensionnement puis à l'aménagement d'un futur outil rustique de traitement de la pollution azotée existante sur la région des Landes de Gascogne
Nouveau modèle analytique pour une meilleure estimation des flux nets annuels en métaux dissous. Cas du cadmium dans l’estuaire de la Gironde
No full textInternational audienceNouveau modèle analytique pour une meilleure estimation des flux nets annuels en métaux dissous. Cas du cadmium dans l'estuaire de la Gironde New computation for a better estimation of the annual dissolved metal net fluxes. The case of the cadmium in the Gironde estuar
Evidence of hydrological control of Sr behavior in stream water (Strengbach catchment, Vosges mountains, France)
No full textStrontium and particularly 87Sr/86Sr ratios in stream water have often been used to calculate weathering rates in catchments. Nevertheless, in the literature, discharge variation effects on the geochemical behavior of Sr are often omitted or considered as negligible. A regular survey of both Sr concentrations and Sr isotope ratios of the Strengbach stream water draining a granite (Vosges mountains, France) has been performed during one year. The results indicate that during low water flow periods, waters contain lower Sr concentrations and less radiogenic Sr isotope ratios (Sr=11.6 ppb and 87Sr/86Sr=0.7246 as an average, respectively) than during high water flow periods (Sr= 13 ppb and 87Sr/86Sr=0.7252 as an average, respectively). This is contrary to expected dilution processes by meteoric waters which have comparatively lower Sr isotopic ratios and lower Sr concentrations. Furthermore, 87Sr/86Sr ratios in stream water behave in 3 different ways depending on moisture and on hydrological conditions prevailing in the catchment. During low water flow periods (discharge < 9 l/s), a positive linear relationship exists between Sr isotope ratio and discharge, indicating the influence of radiogenic waters draining the saturated area during storm events. During high water flow conditions, rising discharges are characterized by significantly less radiogenic waters than the recession stages of discharge. This suggests a large contribution of radiogenic waters draining the deep layers of the hillslopes during the recession stages, particularly those from the more radiogenic north-facing slopes. These results allow one to confirm the negligible instantaneous incidence of rainwater on stream water chemistry during flood events, as well as the existence in the catchment of distinct contributive areas and reservoirs. The influence of these areas or reservoirs on the fluctuations of Sr concentrations and on Sr isotopic variations in stream water depends on both moisture and hydrological conditions. Hence, on a same bedrock type, 87Sr/86Sr ratios in surface waters can be related to flow rate. Consequently, discharge variations must be considered as a pre-requisite when using Sr isotopes for calculating weathering rates in catchments, particularly to define the range of variations of the end-members
Structure, function and evolution of Venus Kinase Receptors - : roles in the reproduction of the parasite Schistosoma mansoni
No full textLes récepteurs Venus Kinase ou VKR forment un nouvelle famille de récepteurs tyrosine kinase découverts au laboratoire. Ces récepteurs sont caractérisés par une organisation atypique associant un domaine extracellulaire de type Venus Flytrap (VFT) similaire à ceux des récepteurs couples aux protéines G de classe C à un domaine Tyrosine Kinase (TK) intracellulaire similaire à celui du récepteur à l’insuline (IR). Cette famille est présente uniquement chez les invertébrés dont notre modèle d’étude, le parasite plathelminthe Schistosoma mansoni. Les travaux réalisées à ce jour suggèrent que ces protéines jouent un rôle dans le développement des stades larvaires et la reproduction sexuée. Mon travail de thèse s’est intéressé à l’étude de cette famille de récepteurs et comporte trois axes principaux. Le premier concerne la mise à jour phylogénétique de la famille des VKR. Une analyse approfondie des données génomiques récentes nous a permis d’étendre la présence des VKR à près de 50 espèces dans cinq phyla invertébrés. La présence d’un VKR chez le cnidaire Nematostella vectensis suggère une émergence du récepteur avant l’apparition des bilatéraliens. Des analyses phylogénétiques ont mis en évidence la monophylie de l’ensemble des récepteurs ainsi que des importants niveaux de conservation des motifs fonctionnels VFT et TK. Des analyses de modélisation du domaine de fixation au ligand suggèrent que la majorité de ces récepteurs puissent être activables par des acides aminés de type L-Arginine. La découverte de VKR chez Nematostella vectensis, Lottia gigantea ou Capitella teleta s’avère prometteuse dans la mesure où ces modèles se prêtent parfaitement à l’embryologie moléculaire, et pourraient être utilisés pour étudier la fonction des VKR dans l’embryogenèse.La deuxième partie de mon travail s’est intéressée à la caractérisation fonctionnelle de SmVKR1 et SmVKR2, les deux VKR de Schistosoma mansoni. En utilisant le modèle d’expression ovocyte de Xénope, nous avons pu dans un premier temps déterminer que SmVKR1 et SmVKR2 sont activables par plusieurs et différents L-acides aminés. L’identification de partenaires intracellulaires par un criblage en double hybride de levure nous a permis de déterminer de nouveaux et inattendus partenaires d’interaction, suggérant des fonctions dans l’activation de voies TK conservées, mais également dans le remodelage du cytosquelette ou la synthèse protéique. Si les deux récepteurs activent les voies Akt, S6K et Erk1/2, seul SmVKR1 est capable d’activer la voie JNK. Les profils d’expression ont été déterminés par hybridation in situ et, si les deux gènes s’expriment dans l’ovaire, la localisation des transcrits est clairement distincte avec une expression de SmVKR2 au sein des ovocytes immatures et de SmVKR1 dans les ovocytes matures. Enfin des expériences d’ARN interférence sont venues confirmer un rôle de ces récepteurs au sein de l’ovogenèse, la diminution d’expression entraînant des phénotypes délétères sur la croissance et ovocytes et la ponte des oeufs. L’étude des voies de signalisation SmVKR1 a été également été entreprise au laboratoire, mettant en évidence l’importance de la protéine adaptatrice SmShb dans l’induction de la voie JNK par SmVKR1. L’ensemble de des résultats suggère que SmVKR1 aurait une fonction dans la migration des ovocytes et/ou dans la reprise de méiose par l’activation de la voie JNK, tandis que SmVKR2 aurait un rôle plus précoce, dans la croissance et/ou la prolifération des ovogonies. Enfin la dernière partie de mon travail de these visait à determiner si les VKR peuvent être considérés comme des cibles thérapeutiques intéressantes en vue du développement de nouvelles drogues anti parasitaires. [...]Venus Kinase Receptors (VKR) represent a new family of receptor tyrosine kinases discovered in the lab. These receptors are characterized by an atypical structure composed of an extracellular ligand binding domain called Venus Flytrap, similar to those of class C G- protein coupled receptors, and an intracellular Tyrosine Kinase domain, very close to those of Insulin Receptors. These proteins are exclusively found in invertebrate organisms including our lab model, the parasitic platyhelminth Schistosoma mansoni. Current data strongly suggest a function for these receptors in larval development and reproduction. My thesis project concerns the study of this receptor family and is divided into three parts:The first part consists in an update of the VKR family phylogeny. Analyses of recent genomic data have allowed us to extend the presence of VKR to 50 species present in five bilaterian phyla. The presence of one VKR in the early-branching metazoan Nematostella vectensis suggested that VKR arose before the bilaterian radiation. Phylogenetic and gene structure analyses showed that all receptors identified grouped monophyletically, and likely evolved from a common ancestor. Multiple alignments of tyrosine kinase (TK) and VFT domains indicated their important level of conservation in all VKRs identified up to date. We showed that VKRs had inducible activity upon binding of extracellular amino-acids and molecular modeling of the VFT domain confirmed the structure of the conserved amino-acid binding site.The second part of my thesis project concerns the functional characterization of SmVKR1 and SmVKR2, which are two VKRs of Schistosoma mansoni. Using the Xenopus oocyte model as a protein expression system, we have been able to determine that SmVKR1 and SmVKR2 are activated by distinct and different ligands. The identification of intracellular binding partners using yeast two hybrid experiments allowed us to determine unexpected interacting proteins, suggesting functions for SmVKRs in kinase signaling and cytoskeleton remodeling. If both receptors are able to activate Akt, S6K and Erk 1/2 pathways, only SmVKR1 triggers the activation of Jnk proteins. Expression patterns were determined by in situ hybridization and highlighted the presence of both SmVKR1 and smVKR2 transcripts in the ovary. However, their localization within the ovary is different, with SmVKR1 transcripts detected exclusively in the anterior part of the ovary while SmVKR2 transcripts were found in the posterior part that only contains immature oocytes. RNA interference experiments further confirmed the importance of SmVKR proteins in oogenesis, since the knockdown of every gene led to the appearance of deleterious phenotypes in the ovary. Taken together, all these results strongly suggest that SmVKR1 could be involved in meiosis resumption or ovulation through JNK activation, while SmVKR2 would have an earlier function in the growth and/or proliferation of oogonies. Finally, the last part of my project concerned the assessment of VKR as a chemotherapeutic target. Taking advantage of the similarity between the catalytic domains of S. mansoni insulin receptors (SmIR1 and SmIR2) and Venus Kinase Receptors (SmVKR1 and SmVKR2), we studied the possibility to fight schistosomes by targeting simultaneously the four receptors with a single drug. We analyzed the potential of several IR and RTK inhibitors to inhibit kinase activities of both SmIR and SmVKR kinase domains recombinantly expressed in Xenopus oocytes. Among the different compounds tested, tyrphostin AG1024 emerged as the most potent inhibitor towards the four receptors. In vitro experiments then demonstrated that treatment with AG1024 led to dramatic effects on the viability of larval and adult schistosomes as well as on the fertility of adult worms. We assume that AG1024 represents a valuable hit compound for further design of anti-kinase drugs applicable to anti-schistosome chemotherapy
Hydrologie et géochimie isotopique
No full textUn enregistrement des paléotempératures dérivé des gaz nobles dissous dans les eaux souterraines indique que les régions de basse altitude du Brésil équatorial étaient environ 5°C plus fraîches qu'aujourd'hui pendant le dernier maximum glaciaire. Ainsi, l'Amérique tropicale paraît avoir une sensibilité vis-à-vis des changements de température comparable à celle des hautes latitudes. (Résumé d'auteur
Impacts de l'oxgène dissous sur la distribution spatiale, l'abondance et la croissance du flétan du Groenland (Reinhardtius hippoglossoides) dans l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent
No full textRÉSUMÉ: L’estuaire et le golfe du Saint-Laurent comptent parmi les écosystèmes mondiaux touchés par la problématique de l’hypoxie (faibles niveaux d’oxygène dissous). Dans l’estuaire, une importante détérioration des conditions d’oxygène dissous dans les couches d’eaux profondes (> 200 m) est survenue entre 1930 et 1980 suite à un mélange de causes naturelles et anthropiques. Malgré cette situation, la population du flétan du Groenland (Reinhardtius hippoglossoides) demeure abondante dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent, notamment au niveau des chenaux Laurentien, Esquiman et Anticosti où, paradoxalement, les conditions d’oxygène sont les plus faibles. Comme cette espèce est l’une des principales espèces de poissons exploitées par la pêche commerciale dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent, sa distribution en relation avec ces zones à faibles concentrations en oxygène dissous soulève plusieurs questions d’importance tant sur le plan biologique que sur le plan de l’exploitation de cette ressource marine. Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse avaient pour objectif de déterminer l’impact de l’hypoxie sur la distribution spatiale, l’abondance et la croissance du flétan du Groenland dans différentes régions de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent. Le premier objectif était d’une part, de décrire les associations entre la distribution spatiale des poissons, leur densité et les caractéristiques physiques jugées importantes (position géographique, profondeur, température et oxygène dissous) en relation avec la taille des poissons et, d’autre part, d’évaluer l’importance de l’oxygène dissous dans la sélection de l’habitat par le flétan du Groenland. Un second objectif consistait à déterminer l’importance relative de l’oxygène dissous sur la croissance des flétans juvéniles.
Plus précisément, nous avons examiné les tailles moyennes aux âges 1 et 2 chez les juvéniles et les taux de croissance dans les différentes régions de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent en relation avec l’oxygène dissous, la profondeur, la température et la densité des juvéniles. Finalement un troisième objectif était d'identifier des proxies qui permettraient d’évaluer la condition des poissons et de mieux qualifier le niveau des réserves d’énergie présentes chez le flétan du Groenland en milieu naturel. Dans le premier chapitre, j'ai observé que les fortes densités de flétans se trouvaient dans les habitats caractérisés par de faibles teneurs en oxygène (c'est-à-dire l'estuaire du Saint-Laurent; 49 ºN et à l'ouest de 64 ºW). Ceci est particulièrement vrai pour les juvéniles, que l’on soit en période de faible ou de forte abondance. La forte association entre densités élevées et faibles concentrations en oxygène dissous indique une grande tolérance de l’espèce aux conditions hypoxiques et suggère également que les effets physiologiques négatifs potentiellement causés par les conditions hypoxiques pourraient être compensés par d’autres facteurs tels la disponibilité de nourriture ou une moindre pression de prédation. Les résultats obtenus dans ce chapitre ont également permis de définir clairement l’estuaire du Saint-Laurent comme principale nourricerie pour les flétans du Groenland de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent.
Dans le deuxième chapitre, j'ai démontré que globalement les faibles niveaux d’oxygène affectent la croissance des juvéniles, mais que, les effets négatifs de ces faibles niveaux d’oxygène ne sont pas assez importants pour provoquer un déplacement des juvéniles. Les résultats de ce chapitre nous ont permis de démontrer que les tailles moyennes aux âges 1 (17 ± 0,83 cm) et 2 (27 ± 1,08 cm) ainsi que le taux d’accroissement entre les âges 1 et 2 dans les différentes zones de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent étaient largement supérieures à celles observées dans d’autres populations du flétan du Groenland. Le taux d’accroissement entre l’âge 1 et 2 variait entre 8 et 12 cm pour des températures comprises entre 3,7°C et 5,5°C. Nous avons également démontré qu'il variait inversement avec le niveau d’oxygène dissous, et diminuait de façon significative à partir d’un seuil situé sous les 80 μmol/L (~25 % saturation). L'examen de la croissance saisonnière des juvéniles pour la période allant de 2006 à 2010 démontre une croissance continue de ceux-ci, suggérant qu'ils se concentrent dans des zones productives avec un accès permanent à la nourriture. Ces résultats suggèrent également que les caractéristiques biologiques de l'habitat occupé par les juvéniles favoriseraient leur maintien dans cette zone malgré les faibles concentrations en oxygène dissous. Dans le troisième chapitre, j'ai observé que la teneur en eau du muscle et du foie est inversement proportionnelle à leur teneur en énergie. De ce fait, la mesure de la teneur en eau du muscle et du foie du flétan pourrait fournir un moyen précis pour estimer les réserves d’énergie disponibles chez le flétan.
Les flétans juvéniles présentaient un facteur de condition variant entre 0,81 au printemps et 0,80 à la fin de l'été. L'indice de condition est similaire entre les deux saisons. Le coefficient de Fulton K et l'indice hépato-somatique l’IHS sont associés de façon significative au contenu énergétique spécifique du muscle et du foie. Ainsi, la mesure du facteur de condition et de l'indice hépato-somatique fournit un moyen simple et adéquat pour estimer le contenu en réserves énergétiques chez le flétan. Au cours de cette thèse, nous avons pu démontrer que le flétan du Groenland est une espèce résistante à l’hypoxie, ce qui explique sa présence dans les habitats situés dans les zones les plus hypoxiques de l’écosystème de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent. Nos résultats suggèrent également que les faibles niveaux en oxygène dissous actuels n'ont pas d'impacts majeurs sur la distribution, l’abondance et la croissance de cette espèce. Cependant, une diminution future des concentrations en oxygène dissous dans un contexte de changements climatiques pourrait affecter la distribution et la survie des juvéniles. Ces travaux sont donc d’importance pour anticiper et prédire les impacts potentiels d’une détérioration supplémentaire des concentrations en oxygène dissous sur l’abondance et la pérennité de cette ressource. -- Mot(s) clé(s) en français : hypoxie, flétan du Groenland, estuaire et golfe du Saint-Laurent, densité dépendance, distribution spatiale, choix de l'habitat, croissance, condition. -- ABSTRACT:
The estuary and Gulf of St. Lawrence (EGSL) is one of the world’s ecosystems affected by hypoxia (low dissolved oxygen levels). In the estuary, a significant decrease in the dissolved oxygen conditions in the deepwater layers (> 200 m) occurred between 1930 and 1980 due to a combination of natural and anthropogenic causes. Despite this situation, Greenland halibut (Reinhardtius hippoglossoides) population is abundant in the EGSL, largely occuping the Laurentian, Esquiman, and Anticosti channels, where the lowest dissolved oxygen concentrations are found. Because Greenland halibut is an important commercial fish species in the EGSL, its distribution in relation to dissolved oxygen levels raises important biological issues regarding this species and its sustainable exploitation. The aim of this Ph.D. was to determine the effects of hypoxia on the spatial distribution, abundance, and growth of Greenland halibut in different regions of the EGSL. The first objective was to describe associations that may be present between fish spatial distribution, fish density, and physical characteristics deemed important in the EGSL (spatial location, depth, temperature, and dissolved oxygen) in relation to fish size. Another objective was to assess the importance of dissolved oxygen in habitat selection by Greenland halibut and to determine the relative importance of dissolved oxygen concentrations on juvenile growth. I examined mean lengths in 1- and 2-year-old juveniles as well as growth rates in different regions of the EGSL in relation to dissolved oxygen, depth, temperature, and juvenile density. A last objective was to look at possible proxies for the determination of general condition and the level of energy reserves in individuals captured in their natural environment.
The results reported in Chapter 1 showed that high Greenland halibut densities were found in the St. Lawrence estuary habitats characterized by low oxygen levels (49ºN 64ºW); this was especially true for juveniles, whether periods of low or high abundance of the fish are considered. The strong association between high densities and low dissolved oxygen concentrations indicates a tolerance of this species to hypoxic conditions and suggests that if adverse physiological effects caused by hypoxic conditions are present, they are offset by other factors such as food availability or low predation pressure. The results have also clearly identified the St. Lawrence estuary as the main nursery for the EGSL Greenland halibut population. The results reported in Chapter II indicate that low oxygen levels affect juvenile growth, but that these effects are not pronounced enough to result in the displacement of juveniles. We showed that mean lengths of 1- and 2-year-old animals (17 ± 0.83 and 27 ± 1.08 cm, respectively) as well as the length increment between ages 1 and 2 in the different areas of the EGSL were much higher than those observed in other populations of Greenland halibut, even though oxygen levels were low and fish density was high. The length increment from ages 1 and 2 ranged between 8 and 12 cm for temperatures varying from 3.7 to 5.5°C. Growth rate varied inversely with the dissolved oxygen and significantly decreased when oxygen levels dropped below 80 μmol / L (~ 25% saturation). Estimates of juvenile seasonal growth for the 2006 to 2010 period show continuous seasonal growth, possibly because juveniles are concentrated in highly productive areas with permanent access to food.
Again, the results emphasize that the negative effects of low dissolved oxygen concentrations are offset by other physical or biological environmental characteristics, such as food abundance, food availability, and/or predator density. In Chapter III, I demonstrated that muscle and liver water content are inversely proportional to their respective energy content. Therefore, measuring the water content of these two tissues could provide accurate tools to estimate Greenland halibut energy reserves. Condition factor ranged between 0.81 in spring and 0.80 at the end of summer. Condition factor was similar between the two seasons. Fulton's condition factor and hepatosomatic index were significantly associated with the specific energy content in both muscle and liver. Thus, Fulton's condition factor and hepatosomatic index provide simple and adequate means for estimating energy reserves in this species. Overall, we showed that Greenland halibut is resistant to hypoxia, explaining its prominent use of habitats in the most hypoxic areas of the EGSL ecosystem. Our results also suggest that the current low levels of dissolved oxygen have no major impact on the distribution, abundance, or growth of this species. However, if oxygen levels decrease further due to global changes the distribution and survival of this species may be affected. This work is therefore important to anticipate and predict potential impacts of a further deterioration of dissolved oxygen concentrations on the abundance and sustainability of this resource. Keywords : hypoxia, Greenland halibut, Estuary and Gulf of St. Lawrence, density dependence, spatial distribution, habitat selection, growth, condition. -- Mot(s) clé(s) en anglais : hypoxia, Greenland halibut, Estuary and Gulf of St. Lawrence, density dependence, spatial distribution, habitat selection, growth, condition
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