Déterminants physiologiques de la tolérance aux extrêmes de température chez le microcrustacé daphnia pulex

Pecl, Ivan (2023). Déterminants physiologiques de la tolérance aux extrêmes de température chez le microcrustacé daphnia pulex. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 108 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Chaque organisme vivant est caractérisé par des seuils de température au-delà desquels les fonctions vitales sont perturbées puis réduites à néant. D'un côté, ces seuils sont modelés par l'environnement à travers les processus d'acclimatation et d'adaptation. De l'autre, ils déterminent la niche écologique des espèces et la distribution des populations. Les seuils inférieurs et supérieurs de tolérance thermique sont ultimement liés à la sensibilité de certains processus physiologiques clés face aux changements de température. La compréhension de ces mécanismes permettra de mieux comprendre comment la température affecte la distribution des êtres-vivants et leur capacité d'adaptation dans des environnements changeants. Ce mémoire explore les fondements physiologiques des seuils de tolérance thermique inférieurs et supérieurs chez les ectothermes et comment ceux-ci peuvent affecter la distribution des individus. Le modèle d'étude utilisé est le complexe nord-américain Daphnia pulex qui est composé de clones d'origines et de ploïdies variées. Le premier article a pour but de vérifier si la prépondérance des polyploïdes en hautes latitudes et la distribution des clones est expliquée par la tolérance au froid, mesurée par la méthode du CTmin. Il explore le lien entre la tolérance au froid et deux traits affectés par la ploïdie ayant une influence majeure sur la physiologie des organismes : la taille corporelle et la taille cellulaire. Les résultats ont montré que la polyploïdie permet une meilleure résistance au froid. Les tailles corporelles et cellulaires n'étaient pas liées au CTmin. Les résultats suggèrent que la présence des triploïdes en régions nordiques est en partie associée à une meilleure capacité à résister au froid mais que des traits autres que la taille des cellules expliquent cela. Des différences dans l'expression de certains gènes ou dans la composition lipidique pourraient en être la cause. Le second article a pour but d'explorer le rôle de la composition en acides gras des membranes cellulaires sur la tolérance à la chaleur, mesurée par la méthode du CTmax. Les résultats ont montré que les propriétés membranaires générales telles que les indices d'insaturation et de peroxydation n'étaient pas liées à tolérance à la chaleur. En revanche, la proportion en acide eicosapentaénoïque était corrélée négativement au CTmax. Nous avons montré pour la première fois que les daphnies polyploïdes élevées à haute température suraccumulaient les acides gras omega-6. -- Mot(s) clé(s) en français : CTmax, CTmin, polyploïdie, tolérance thermique, acides gras, taille cellulaire. --
ABSTRACT : Every living organism is characterized by temperature thresholds beyond which its vital functions are disrupted and then reduced to nothing. On the one hand, these thresholds are shaped by the environment through the processes of acclimatization and adaptation. On the other, they determine the ecological niche of species and the distribution of populations. Lower and upper thermal tolerance thresholds are ultimately linked to the thermal sensitivity of certain key physiological processes. Understanding these mechanisms will provide a better understanding of how temperature affects the distribution of living organisms and their ability to adapt to changing environments. This thesis explores the physiological bases of lower and upper thermal tolerance thresholds in ectotherms and how these may affect the distribution of individuals. The study model used is the North American Daphnia pulex complex, which is composed of clones of varying origins and ploidy. The first article aims to verify whether the preponderance of polyploids at high latitudes and the distribution of clones is explained by cold tolerance, measured by the CTmin method. It explores the link between cold tolerance and two traits affected by ploidy that have a major influence on the physiology of organisms : body size and cell size. The results showed that polyploidy improves cold tolerance. Body and cell size were not related to CTmin. The results suggest that the presence of triploids in northern regions could be partly due to a better ability to withstand cold temperatures, but that traits other than cell size explain that. Differences in the expression of certain genes or in lipid composition could be the cause. The second article aims to explore the role of the fatty acid composition of cell membranes on heat tolerance, as measured by the CTmax method. The results showed that general membrane properties such as unsaturation and peroxidation indices were not related to heat tolerance. However, the proportion of eicosapentaenoic acid was negatively correlated with CTmax. We showed for the first time that polyploid Daphnia grown at high temperature over-accumulated omega-6 fatty acids. -- Mot(s) clé(s) en anglais : CTmax, CTmin, polyploidy, thermal tolerance, fatty acids, cell size.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Dufresne, France
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Blier, Pierre
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en gestion de la faune et de ses habitats (profil recherche) en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences (M. Sc.).
Mots-clés :	Daphnies; Daphnia pulex; Tolérance thermique (Physiologie); Polyploïdie; Acides gras.
Départements et unités départementales :	Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	01 mars 2024 19:04
Dernière modification :	01 mars 2024 19:04
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2926

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