Mission Santo
 
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Les étudiants du module "biodiversité marine" présentent leurs 6 semaines de mission sur l'île de Santo et les étapes de traitement des échantillons à leur retour en France.
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Les analyses continuent ... et les résultats arrivent

Plusieurs mois après la fin de la mission, nous pouvons faire un premier bilan sur l’analyse des résultats. J’ai extrait l’ADN de 600 spécimens, et presque 400 ont déjà été séquencés pour 2 fragments d’ADN : celui classiquement utilisé dans le projet Barcode (gène COI), et un second gène, situé sur le génome  nucléaire (gène 28S).

Quatre de ces spécimens m’ont permis de compléter le jeu de données que j’ai utilisé pour réaliser une analyse phylogénétique du groupe sur lequel je travaille (les Turridae). Ces résultats seront présentés à un congrès international de malacologie qui se tiendra cet été à Anvers, et publié (bientôt je l’espère) dans une revue scientifique. L’objectif de ce genre d’analyse est de définir des groupes à l’intérieur des Turridae (des familles, des sous-familles, des genres), et ensuite de déterminer leurs relations de parenté.

Dans le cadre du projet barcode, les séquences d’ADN obtenues à partir des spécimens de Santo seront également très utiles. Je souhaite me concentrer sur une sous-famille particulière de Turridae, les Turrinae, dans laquelle les espèces sont actuellement encore mal définies. Plusieurs centaines de spécimens de cette sous-famille, récoltés à Santo, s’ajoutent aux récoltes effectuées les années précédentes : environ 500 spécimens sont d’ores et déjà séquencés, ce qui permet d’obtenir une bonne estimation de la variabilité génétique entre et au sein de chaque espèce.

Je continue actuellement de séquencer des individus récoltés à Santo, mais également ceux qui viennent d’être récoltés lors d’une récente mission aux Philippines à laquelle j’ai également participé (mai-juin 2007). Mais il restera ensuite à analyser tous ces résultats avant de pouvoir proposer de nouvelles hypothèses de délimitation d’espèces : j’y travaille !


 

Article rédigé par Nicolas Puillandre

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Julien brisset - Les poissons de Santo

Je suis Julien Brisset, étudiant en M1 mention SEP (Systématique, Evolution et Paléontologie) à l’université Pierre et Marie Curie (Paris VI). Dans le cadre de mon stage je poursuis le travail de Damien Hinsinger sur les téléostéens (les poissons !!) ramenés de la mission. Je travaille sur environ 800 échantillons qui représentent au moins plusieurs centaines d’espèces. Mon étude consiste en l’acquisition de données moléculaires dans le cadre du projet Barcode of Life, mais aussi dans l’optique de préciser la phylogénie des Acanthomorpha qui reste encore très peu connue (les Acanthomorpha représentent un tiers des espèces de vertébrés actuel !!). Dans un premier temps je me concentre sur trois clades d’Acanthomorphes : le clade « N », qui comprend les chaetodontidés (poissons-papillons), les drépanidés, les caproïdes (sangliers de mer), les tetraodontiformes (poissons-coffres, fugu), les lophiiformes (baudroies), les siganidés, les pomocanthidés, les acanthuridés, les elassomatidés ; le clade « X », qui regroupe les cottoïdes (chabots), les zoarcoïdes(loups de mer), les gasterosteidés (épinoches), les triglidés (grondins), les percidés (perches), les notothenioïdes (poissons des glaces), les serranidés (mérous), les scorpaenidés (rascasses) et peut être les zanclorhynchidés et les percophidés ; le clade des Callionymidés.

 

Canthigaster valentini - Clade N - Photo Damien Hinsinger Halieutaea stellata - Clade N - Photo Damien Hinsinger
Canthigaster valentini - Clade N
Halieutaea stellata - Clade N
Holanthias borbonius - Clade X - Photo Damien Hinsinger Pterois volitans - Clade X - Photo Damien Hinsinger
Holanthias borbonius - Clade X
Pterois volitans - Clade X
Callionymidae - Photo Damien Hinsinger Callionymidae 2 - Photo Damien Hinsinger
Callionymidae 1
Callionymidae 2


J’ai débuté l’extraction d’ADN des échantillons sous forme de tissus des clades « N » et « X », ne pouvant toucher aux individus entiers avant que les morphologistes ne me donnent leur accord (tous les échantillons du clade des Callionymidés sont sous forme d’individus entiers). Pour le moment je me suis concentré sur l’acquisition des séquences du gène COI  dont je viens de recevoir les premiers résultats (20 séquences). Les séquences obtenues sont très « propres » et sont donc aisément exploitables (même si je n’ai pas commencé à les exploiter..). Je commence à peine les amplifications du gène de la rhodopsine et n’ai pas encore attaqué le cytochrome B. Les informations apportées par ces deux gènes me seront nécessaires pour mon étude phylogénétique.


 

Article rédigé par Julien brisset
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Lucie Bittner : du terrain à la paillasse !

Lorsqu’on m’a proposé de partir à Santo, je n’ai pas hésité une seule seconde. C’était l’occasion rêvée de faire le lien entre les Herbiers du MNHN (Muséum National d’Histoire Naturelle) dans lesquels j’étais plongé pendant déjà plus de 5 mois et le terrain.

Ce ne fut pas sans une certaine émotion que j’ai pu observer dans leur milieu naturel des Dictyotales (un ordre d’algues brunes ou Phaeophyceae) sur lesquelles j’avais travaillé les  mois précédents pour mon mémoire de master 2. J’ai ainsi pu compléter mon échantillonnage sur ce groupe.


Lobophora variegata    © T. Schils. Dictyota friabilis      © O. De Clerck. Hydrolithon onkodes     © C. Geoffray.
Lobophora variegata
(Dictyotales, algue brune)
Dictyota friabilis
(Dictyotales, algue brune)
Corallinale sp. !
(algue rouge)



Mais j’ai tout particulièrement concentré mes efforts sur l’échantillonnage des Corallinales (un ordre d’algues rouges ou Rhodophyta). Ces algues se caractérisent par la fixation de calcaire dans leurs parois cellulaires, leur conférant un thalle « dur ». Certaines espèces possèdent un thalle entièrement « encroûté », en milieu tropical, elles jouent ainsi un rôle fondamental dans la formation et la construction des récifs coralliens. L’étude phylogénétique et phylogéographique de ces algues au thalle calcaire et à l’aspect parfois « pierreux » constituent les principales thématiques de ma thèse (pour plus de détails : les Corallinales).

En plongée et sur les platiers à marée basse, les corallinales sont très abondantes et … magnifiques. Certains spécialistes des corallinales décrivent ces paysages comme des peintures impressionnistes, ou l’artiste aurait un peu abusé de nuances de rose. J’adhère totalement à cette vision ! Mais pas facile de récolter ces algues encroûtantes, le marteau et le burin sont des outils indispensables. De retour sur le bateau, il faut absolument les protéger du soleil car elles changent très vite de couleur. Cette étape est importante, car la plupart des espèces sont décrites et distinguées sur leur couleur en milieu naturel.

Le tri de la récolte laisse souvent place au doute : hors de l’eau et sous lumière artificielle, de nombreux échantillons commencent à se ressembler furieusement… Pas facile aussi d’identifier et d’individualiser des spécimens a priori différents lorsque ceux-ci on des thalles qui se superposent et sont en compétition sur le même support (coquille, débris de bois, autre algue, etc.). Ainsi mieux vaut traiter la récolte le plus vite possible après le terrain, lorsque les informations sont encore toutes fraîches pour l’esprit.

 

Depuis le mois décembre (2 mois après mon retour de Santo), je commence mes extractions d’ADN sur mes spécimens de corallinales. J’ai du pain sur la planche comme la plupart des autres thésards partis à Santo (voir les messages de Nicolas et Julien), la mission nous a permis d’échantillonner massivement. Plus de 380 échantillons de corallinales m’attendent ! Mais malheureusement, la plupart des protocoles d’extraction d’ADN sont inefficaces ou en tout cas peu rentables sur mes spécimens. Il va falloir être patient et élaborer le protocole adéquat.

Les corallinales font peut être voir la vie en rose sous l’eau, mais il va falloir un peu de patience avant qu’elle ne le devienne à la paillasse. A suivre …


 

Article rédigé par Lucie Bittner

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Nicolas Puillandre - Diversité des Conoidea

    Pour moi également, l’analyse de mes échantillons de Santo 2006 a commencé. La plupart des spécimens de Turridae, le groupe sur lequel je travaille, sont arrivés en même temps que les échantillons de bois coulés de Julien.

    Petit bilan numérique tout d’abord : environ 1700 spécimens de Turridae ont été récoltés. Mêmes s’il est très difficile d’estimer le nombre d’espèces représentées, cet échantillonnage est très intéressant à la fois en terme de diversité spécifique, mais également en terme de réplicats au sein de plusieurs espèces. Comme expliqué dans l’article « Barcode », pouvoir estimer la variabilité génétique intra-spécifique est indispensable pour ensuite la comparer à la diversité inter-spéfique et proposer ainsi des hypothèses de délimitation d’espèces.

    Pour être clair, je reviens également sur le groupe sur lequel je travaille : les Turridae. Je devrais d’ailleurs dire : les Conoidea. Il s’agit d’une superfamille de mollusques marins prédateurs, qui possèdent pour beaucoup d’entre une glande à venin très puissant. L’ancienne classification du groupe distinguait au sein des Conoidea 3 familles : les Terebridae, les Conidae, avec le genre Conus comme unique représentant, et les Turridae, avec tout les autres membres des Conoidea. Actuellement, la vision du groupe a changé : les Conoidea se divisent en 7 familles, avec notamment les Terebridae, les Drilliidae, les Conidae (dont le genre Conus) et les Turridae.

Diversité des Conioidea - Photos Nicolas Puillandre Lophiotoma - Photo Nicolas Puillandre
Diversité des Conoidea : de gauche à froite, un Terebridae, Un Conidae, Un Turridae, Un Drilliidae. Un spécimen de Lophiotoma acuta en action.


    L’objectif de ma thèse est d’étudier la diversité de ce groupe, à la fois au niveau spécifique, en utilisant des approches de types barcode pour délimiter les espèces, mais également à des niveaux supérieurs, en utilisant des approches phylogénétiques pour tenter d’éclaircir la classification des différents taxa au sein des Conoidea.

    Ces quelques 1700 spécimens, qui s’associent aux 1000 déjà récoltés lors de précédentes missions, devraient me permettre de proposer de nouvelles hypothèses taxonomiques. Quelques 400 spécimens sont d’ores et déjà extraits, et environ 160 séquencés pour le gène COI (voir article "Barcode").


Article rédigé par Nicolas Puillandre
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Julien Lorion et les moules des bois coulés

    Ca y est… 2 mois après la mission, je commence à traiter les échantillons qui nous reviennent de Santo. Petit rappel, comme cela est indiqué sur ma fiche de présentation, je travaille sur les organismes associés aux substrats organiques coulés. Plus précisément, notre équipe cherche à comprendre les affinités phylogénétiques de ces organismes par rapports à ceux d’autres écosystèmes réducteurs profonds, tels que les sources hydrothermales et les suintements froids.
    Je travaille sur les Mytilidae (les moules !) de ces substrats. Durant l’expédition, j’avais isolé l’ensemble des moules de chaque station échantillonnée et en avait fait un lot. J’ai donc poursuivi ce travail en individualisant chaque spécimen dans un tube (+ alcool 90° !), et en lui donnant une étiquette indiquant la station et un numéro d’individu au sein de cette station. Toutes les étiquettes ont été rentrées dans une feuille Excel (qui sert de base de travail pour une base de donnée). De cette manière, je dispose d’un lien entre l’individu et toutes les informations qui lui sont liées, qu’elles soient de nature écologique (profondeur, coordonnées géographiques, nature du bois) ou biologiques (morphologie, numéro d’extraction d’ADN, gènes séquencés).

 Bois coulé Moule des bois coulés 
Un bois coulé récupéré à Santo Une moule trouvée sur un bois coulé à Santo


    J’ai ainsi recensé 20 stations pour un total de 168 individus. Relativement aux campagnes précédentes, c’est un petit échantillon. Mais il semble cependant assez intéressant pour diverses raisons : ces 168 individus semblent comprendre plusieurs espèces, morphologiquement distinguables à l’œil nu. J’ai distingué 3 ou 4 morphes. Les analyses d’ADN mettront probablement en évidence un nombre supérieur d’espèces au sens biologique du terme. Récolter de nombreuses espèces est crucial pour les analyses phylogénétiques que nous envisageons. De plus, les casiers nous ont permis de récolter du matériel sur des substrats très particuliers : bois divers, bambous, écailles de tortues ou os de baleine. Nous saurons ainsi si certaines espèces ont des affinités particulières ou au contraire si elles sont ubiquistes vis-à-vis du substrat organique.

Article rédigé par Julien Lorion
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Présentation des 5 blogueurs

Sur ce blog vous pourrez suivre semaine après semaine l’évolution d’une partie des recherches liées au module marin de la mission Santo 2006. Après plusieurs mois sur le terrain, et plusieurs milliers de spécimens récoltés, le travail de laboratoire commence dès l’arrivée des échantillons en France. Cinq étudiants en thèse ont notamment participés à l’échantillonnage réalisé au Vanuatu entre août et septembre 2006. Ils vont présenter sur ce blog le travail de laboratoire qu’ils effectuent au quotidien sur les mollusques, algues et autres poissons récoltés à Santo, participant ainsi à l’amélioration de la connaissance de la biodiversité des eaux qui entourent l’archipel.
Mais laissons tout de suite les cinq intéressés se présenter :



Magalie CastelinJe m’appelle Magalie Castelin, et je suis étudiante en première année de doctorat au Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris, sous la direction de Philippe Bouchet et de Sarah Samadi. Durant mon cursus universitaire, j’ai réalisé plusieurs stages de biogéographie dans l’équipe de Philippe Bouchet. J’ai ainsi pu accéder au matériel biologique que l’équipe ramenait des diverses expéditions dans le Pacifique. Il m’a fallu plusieurs années pour apprendre à trier grossièrement les coquillages bien souvent microscopiques et comparables à de vrais bijoux dont aucun de mes camarades ne pouvaient soupçonner l’existence... Avec cet apprentissage de base et l’obtention de ma bourse de thèse, j’ai eu la chance de participer à l’expédition Santo 2006. Mon travail au Vanuatu consistait essentiellement au tri des mollusques sous la loupe binoculaire. J’ai également pu participer aux diverses interventions de récoltes sur le terrain et utiliser ainsi les multiples techniques d’échantillonnage mises en œuvre lors de la mission.


LucieJe m’appelle Lucie Bittner. Depuis le mois d’octobre 2006, je suis étudiante en thèse au Muséum d’Histoire Naturelle de Paris. Mon sujet s’intitule : Phylogénie et phylogéographie des Corallinales (un ordre d’algues rouges) à l’échelle du Pacifique Sud.
Depuis mon baccalauréat, j’ai suivi des études de biologie tournée vers la biologie des organismes, puis vers la systématique, l’évolution et la paléontologie (Master SEP UPMC/MNHN). En février 2006, lors de mon stage de master 2, ma responsable Mme Claude Payri (organisatrice de la première équipe – l’équipe algues – du module biodiversité marine – août à septembre 2006) me propose de participer à ce qui s’annonce comme « LA grande expédition scientifique » du début du siècle. Je n’hésite pas une seule seconde. C’est un peu un rêve d’enfance qui va se réaliser… et c’est une excellente occasion de prendre part à la récolte des spécimens qui serviront de base à mon travail de thèse.


DamienJe m’appelle Damien Hinsinger, actuellement en thèse au laboratoire “Ecologie, Systématique, Evolution” à Orsay (Paris XI) sur la phylogénie et la phylogéographie du genre Fraxinus (les frênes). A la suite de mon stage de M2 sur la phylogénie des mérous, j’ai participé à Santo2006 pour constituer des collections ichtyologiques pour la morphologie, la phylogénie et le barcoding. Un effort particulier a été fait sur l’échantillonnage des espèces de poissons des profondeurs, notamment récifales, révélant plusieurs nouvelles espèces (en cours de description par des chercheurs Hawaïens). L’accent a été mis sur le nombre de réplicats (jusqu’à 30 pour certains taxons) et la variété des taxons échantillonnés. Le travail sur l’échantillonnage réalisé commencera par le barcoding de taxons cibles, et l’usage des individus intéressants pour les analyses phylogénétiques. Un spécialiste d’un groupe particulier (les Callionymidae) viendra étudier la morphologie des individus de l’échantillonnage de cette famille, et d’autres proches, et sans doute décrire de nouvelles espèces.


JulienJe m’appelle Julien Lorion. J’ai suivi un cursus universitaire classique en biologie, puis me suis spécialisé en biologie évolutive des organismes marins. Je réalise actuellement une thèse sous la direction de Sarah Samadi et Marie-Catherine Boisselier qui a pour but de déterminer l’origine évolutive des organismes associés aux sources hydrothermales, via le séquençage de l’ADN et les analyses phylogénétiques. J’avais besoin de plus d’échantillons ; SantoBOA, une sous-partie du module marin de Santo 2006, était donc l’occasion rêvée d’acquérir de nouveaux spécimens au large du Vanuatu. Grâce au Navire Océanographique Alis de l’IRD, nous avons ainsi pu échantillonner de nombreuses localités et différents substrats. Nous avons également récupéré des casiers expérimentaux immergés au large l’année précédente.


NicolasJe suis Nicolas Puillandre, étudiant en 2ème année de thèse au MNHN, sous la direction de Marie-Catherine Boisselier, Sarah Samadi et Philippe Bouchet. Je travaille sur un groupe de gastéropodes marins, les Turridae, et l’objectif de ma thèse est d’utiliser l’ADN de ces animaux pour délimiter les espèces au sein de ce groupe encore mal connu. J’ai eu l’opportunité de partir un mois et demi à Santo, dans le cadre du module marin de Santo 2006. J’ai participé à cette occasion à ma première expédition de grande envergure sur le terrain, ce qui m’a permis de récolter notamment un grand nombre de spécimens de Turridae indispensables pour ma thèse. J’ai travaillé à Santo au sein de l’équipe de “barcodeurs”, chargée de préserver en alcool les mollusques récoltés pour permettre par la suite une analyse moléculaire.



Comme c’est déjà le cas pour le thème du “barcode” ou l’équipe « alque », vous trouverez dans les textes publiés par les cinq étudiants sur ce blog des liens vers des articles de la section “biodiversité marine” du site. Ces articles détailleront les techniques utilisées sur le terrain pour la récolte et la préservation des échantillons (voire les articles “barcode” et “techniques de pêches” déjà publiés), mais également les méthodes utilisées en laboratoire pour étudier les spécimens récoltées : extraction de l’ADN, lecture des séquences d’ADN, analyse de la variabilité génétique,… (à venir prochainement).

Bonne lecture à tous, et n’hésitez pas à intervenir et à poser des questions en laissant vos commentaires sur le blog.
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