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Évaluation de la biodiversité marine sur substrat rocheux à l'aide du codebarre génétique et influence de deux types de substrats sur le recrutement des espèces endémiques et de l'espèce Allochtone ciona intestinalis

Côté, Geneviève (2015). Évaluation de la biodiversité marine sur substrat rocheux à l'aide du codebarre génétique et influence de deux types de substrats sur le recrutement des espèces endémiques et de l'espèce Allochtone ciona intestinalis. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 146 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Dans les dernières décennies, l'intérêt porté à la conservation de la biodiversité mondiale a considérablement augmenté en raison de nombreuses contraintes affectant la structure des communautés (y compris les extinctions) et l'abondance des espèces. En milieu marin, l'une des menaces les plus importantes pour la biodiversité est l'introduction d'espèces envahissantes. Un programme de monitorage de la biodiversité a récemment été mis en place afin de tester l'utilisation de "collecteurs" pour surveiller la biodiversité des invertébrés marins colonisant les substrats rocheux dans les eaux peu profondes de la zone subtidale de quatre régions du sud-ouest de la Baie de Fundy, récemment identifiées comme des Zones d'Importance Ecologique et Biologique. Cette étude avait pour objectifs: l) la caractérisation de la biodiversité des invertébrés recrutés dans les collecteurs (les « settlers » et les « crawl-ins ») avec la technique du codebarre génétique et 2) la comparaison du recrutement des espèces endémiques, ainsi que l'espèce envahissante Ciona intestinalis sur des galets naturellement colonisés dans le bas intertidal (substrat naturel) et des galets de carrière dénudés d'organismes (substrat artificiel). La caractérisation génétique des spécimens (70 espèces) a été réalisée dans un « hotspot » de biodiversité du sud-ouest de la baie de Fundy, soit le site The Wolves. L'ADN de la région conservée du gène CO1 (ou 18S lors d'échec d'amplification du gène COl) de plus de 50 espèces a pu être amplifié en utilisant un total de 30 amorces. Le succès de séquençage total a été de 66,6%. Une grande concordance entre les identifications des espèces faites sur les bases génétiques et de la morphologie a été notée, bien que nous ayons décelé un certain manque de concordance pour les cnidaires (faibles taux d'évolution de l'ADN mitochondrial) et pour certains individus juvéniles. Pour le deuxième objectif, 16 collecteurs remplis de galets ont été immergés dans la zone subtidale peu profonde à Beaver Harbour, dont 8 représentaient le substrat artificiel et 8 autres le substrat naturel. Des analyses multivariées ont démontré un effet significatif du type de substrat sur la structure des communautés lorsque les données non transformées ont été analysées, mais aucun effet significatif du type de substrat lorsque l'analyse a été menée à partir d'une matrice de données présence / absence, indiquant que le type de substrat affecte principalement l'abondance des espèces retrouvées dans les collecteurs, mais peu (ou pas) leur identité. Par la suite, un test T de Student a démontré une plus grande abondance de I'ascidie Ciona intestinalis dans les cages remplies de galets de carrière par rapport aux cages remplies de galets de la zone intertidale. Ce projet a aidé au développement des collecteurs comme un outil de suivi de la biodiversité marine et a permis de démontrer I'importance des identifications génétiques en complément à la taxonomie traditionnelle. -- Mot(s) clé(s) en français : Biodiversité marine, codebarre génétique, substrat, colonisation, recrutement, espèce invasive, biofilm. -- ABSTRACT: In recent decades, the importance given to the conservation of global biodiversity has considerably increased due to the many stresses affecting community structure (including extinctions) and species abundance. In the marine environment, one of the most significant threats to biodiversity is the introduction of invasive species. A program has recently been developed to monitor biodiversity in four regions of the southwest Bay of Fundy, identified by Fisheries and Oceans Canada as Ecological and Biological Significant Areas (EBSAs). Under this program, we tested the use of "collectors" (91 x 61 x 15 cm with 37 mm mesh) to monitor the biodiversity of marine invertebrates that live on rocky substrates in the shallow (≤ l0 m) subtidal zone. In this study we address two objectives: 1) characterizing the biodiversity of invertebrates colonizing the collectors (settlers and "crawl-ins") with DNA barcoding and 2) comparing the recruitment of endemic species as well as the invasive species Ciona intestinalis on naturally colonized cobble from the low intertidal and bare cobble from a quarry. Genetic characterization of specimens (70 species) was performed in a known biodiversity hotspot of the southwest Bay of Fundy. The DNA of more than 50 species was amplified using a total of 30 primers of the conserved CO1 gene (or 18S when CO1 failed to amplify). The total sequencing success rate was 66.6%. There was high agreement in species identification done on the basis of DNA barcoding and morphology, although we did find some disagreement for cnidarians (low rates of mitochondrial evolution) and for some very young settlers. For the second objective, 16 collectors filled with cobbles (diameter ≈ 10 cm) were submerged in the shallow subtidal zone in Beaver Harbour from May to October 2011, 8 of which were filled with bare quarry cobble and 8 with colonized lower-intertidal cobbles. Multivariate analyses (ANOSIM) were performed using PRIMER 6, which indicated a significant effect of substrate type on community structure when non-transformed data were analysed, but no significant effect of substrate type when the analysis was conducted on presence/absence data, indicating that substrate type affected the abundance of species found in the collectors more so than the identity. Subsequently, a Student t-test showed a higher abundance of the tunicate Ciona intestinalis in cages with barren rocks compared to cages filled with cobbles from the intertidal zone. This project has contributed to the development of the collectors as a tool for monitoring marine biodiversity and demonstrated the importance of genetic identifications in complementing more traditional taxonomic identifications. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Marine invertebrates, DNA barcoding, biofouling, bare substrate, biofilm, settlers, recruitment.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Dufresne, France
Co-directeur(s) de mémoire/thèse: Rochette, Rémy
Informations complémentaires: Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès océanographie.
Mots-clés: Biodiversite Marin Codebarre Genetique Substrat Rocheux Recrutement Espece Invasif Colonisation Baie Fundy
Départements et unités départementales: Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 09 févr. 2017 19:06
Dernière modification: 09 mars 2017 16:57
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1093

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