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Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus parasites de sparidéset quelques autres choses
Timothée POISOT
Université de Montpellier, Faculté des Sciences – UMR CNRS 5554 “ISEM”
7 novembre 2008
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 1 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Le programme. . .
• Immunocompétence et stress environnemental chez un poissond’eau douce
• Spéciations en cours chez Lamellodiscus, un genre de monogènesde Méditerranée
• L’avancement de la thèse
• Vos questions !
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 2 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Immunocompétence et stress environnemental
Consequences of rapid water temperature increase onimmunocompetence, somatic condition, and parasitism in thechub (Leuciscus cephalus), a freshwater cyprinid fish
Poisot, Šimková, Hyrsl & Morand, en révision – J Fish biol
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 3 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Quelques rappels
Trois impératifs• Immunocompétence (système immunitaire)
• Survie (échappement aux prédateurs)
• Condition somatique (physiologie)
Mais !• La quantité totale d’énergie à allouer est limitée• Investissements antagonistes : trade-offs ?
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 4 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Quelques rappels
Trois impératifs• Immunocompétence (système immunitaire)
• Survie (échappement aux prédateurs)
• Condition somatique (physiologie)
Mais !• La quantité totale d’énergie à allouer est limitée• Investissements antagonistes : trade-offs ?
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 4 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Le modèle
Immunocompétence
Parasitisme
Reproduction
Température
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 5 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Impact des changements rapides de température
Parasitism
Respiratory burst
Hepatopancreas
Neutrophiles
Spleen
Gonads
Lysozyme
Lymphocytes
Seco
nd p
rincip
al c
ompo
nent
(23.
7 %
)
First principal component (34.5 %)
1
0.5
0
-0.5
-1
10.50-0.5-1
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 6 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Impact des changements rapides de température
Parasitism
Respiratory burst
Hepatopancreas Neutrophiles
Spleen
Gonads
Lysozyme
Lymphocytes
Seco
nd p
rincip
al c
ompo
nent
(18.
7 %
)
First principal component (36.8 %)
1
0.5
0
-0.5
-1
10.50-0.5-1
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 6 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Quelles mesures de l’immunocompétence ?
●
●
●
●
●
●
●
−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.0
−1.
0−
0.5
0.0
0.5
1.0
Axis 1: 43.2 %
Axi
s 2:
32.
4 %
B
Lym
M
N
RB
Lys
S
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 7 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Quelles mesures de l’immunocompétence ?
●
●
●
●
●
●
●
−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.0
−1.
0−
0.5
0.0
0.5
1.0
Axis 1: 43 %
Axi
s 2:
20.
5 %
B
Lym
M
N
RB
Lys
S
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 7 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Un effet attendu. . .
6.1°C 10.1°C
020
4060
80100
Males
6.1°C 10.1°C
020
4060
80100
Females
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 8 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
. . . et un plus surprenant
6.1°C 10.1°C
05
1015
2025
3035
Males
6.1°C 10.1°C
05
1015
2025
3035
Females
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 9 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Ce qu’on en retiendra. . .
• Tendance à long terme 6= effets à court terme
• Investissement dans les gonades� investissement dansl’immunocompétence
• Immunocompétence : phénomène trop complexe pour être réduit àun indicateur unique !
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 10 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Introducing. . . LamellodiscusPlathelminthe, Neodermata, Monogenea, Diplectanidae
• Parasites de vertébrésaquatiques
• Cycle de vie direct
• Taux de spécificité important
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 11 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus parasites de sparidésDesdevises et coll. (2002, Evolution)
L. elegansL. coronatusL. furcosusF. echeneisL. mormyriL. verberisL. drummondiL. virgulaL. imperviusL. parisiL. mirandusL. gracilisL. bidensL. hiliiL. knoeppfleriL. ergensiL. fraternusL. ignoratusL. baeriL. erythrini
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 12 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus parasites de sparidésDesdevises et coll. (2002, Evolution)
S. cantharus
B. boops
S. salpa
L. mormyrus
D. sargus
D. cervinus
O. melanura
D. puntazzo
D. annularis
D. vulgaris
S. aurata
P. acarne
P. bogaraveo
D. dentex
P. pagrus
P. erythrinus
L. elegansL. coronatusL. furcosusF. echeneisL. mormyriL. verberisL. drummondiL. virgulaL. imperviusL. parisiL. mirandusL. gracilisL. bidensL. hiliiL. knoeppfleriL. ergensiL. fraternusL. ignoratusL. baeriL. erythrini
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 12 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus parasites de sparidésDesdevises et coll. (2002, Evolution)
S. cantharus
B. boops
S. salpa
L. mormyrus
D. sargus
D. cervinus
O. melanura
D. puntazzo
D. annularis
D. vulgaris
S. aurata
P. acarne
P. bogaraveo
D. dentex
P. pagrus
P. erythrinus
L. elegansL. coronatusL. furcosusF. echeneisL. mormyriL. verberisL. drummondiL. virgulaL. imperviusL. parisiL. mirandusL. gracilisL. bidensL. hiliiL. knoeppfleriL. ergensiL. fraternusL. ignoratusL. baeriL. erythrini
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 12 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Hypothèses évolutives
Spéciation par host–switch• Connu pour Gyrodactylus (e.g.
Huyse et coll. 2005)
• Supposé important pourLamellodiscus (Desdevises etcoll. 2002)
Spéciation indépendante• Connu pour Dactylogyrus
(Šimková et coll. 2004)
• Jamais étudié pourLamellodiscus
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 13 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Morphométrie
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 14 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Morphométrie
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 14 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Séquençage
18S (SSU) 5.8SITS 1
COI
500pb Taille variable
300pb
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 15 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Spéciations entre les hôtes ?Poisot & Desdevises, en révision, Parasitology
D. sargus D. vulgaris O. melanura−6−4
−20
24
Lamellodiscus elegans ?
D. puntazzo D. sargus D. vulgaris L. mormyrus S. salpa
−6−4
−20
24
Lamellodiscus ignoratus
D. sargus D. vulgaris
−4−2
02
4
Lamellodiscus kechemirae ?
D. puntazzo D. sargus D. vulgaris
−8−6
−4−2
02
Lamellodiscus ergensi ?Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 16 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Spéciations intra-hôte ?Le cas de Lamellodiscus elegans sur Diplodus sargus
6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4
2.5
1.5
0.5
0.5
1.0
1.5
2.0
1st axis: 74.5 %
2nd
axis
: 9.
28 %
D. sargus 1D. sargus 1
D. sargus 2
D. sargus 2
D. sargus 2
D. sargus 3D. sargus 3
D. sargus 3D. sargus 6
D. sargus 6
D. sargus 7
D. sargus 7D. sargus 7
D. sargus 7
D. sargus 7
D. sargus 8
D. sargus 8D. sargus 8
D. sargus 8
D. sargus 9
D. sargus 9D. sargus 9
D. sargus 9
100
48
44
90
37
62
63
53
57
43
39
8
99
44
14
85
12
7
38
31
68
11
Hosts 1, 8 and 9
Hosts 2, 3, 6 and 7
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 17 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Spéciations intra-hôte ?Le cas de Lamellodiscus elegans sur Diplodus sargus
Value on first axis of PCA
Dis
tribu
tion
−6 −4 −2 0 2 4
0.00
0.05
0.10
0.15 D. sargus 1
D. sargus 1
D. sargus 2
D. sargus 2
D. sargus 2
D. sargus 3D. sargus 3
D. sargus 3D. sargus 6
D. sargus 6
D. sargus 7
D. sargus 7D. sargus 7
D. sargus 7
D. sargus 7
D. sargus 8
D. sargus 8D. sargus 8
D. sargus 8
D. sargus 9
D. sargus 9D. sargus 9
D. sargus 9
100
48
44
90
37
62
63
53
57
43
39
8
99
44
14
85
12
7
38
31
68
11
Hosts 1, 8 and 9
Hosts 2, 3, 6 and 7
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 17 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Vers une nouvelle phylogénie (18S)Poisot, Verneau et Desdevises (en préparation)
D. aequans
L. echeneis
L. furcosus
L. furcosus
L. coronatus
L. furcosus
L. drummondi
L. elegans
L. elegans
L. elegans
L. elegans
L. mormyri
L. verberis
L. obeliae
L. virgula
L. abbreviatus
L. abbreviatus
L. confusus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. diplodi
L. ignoratus
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. baeri
L. erythrini
L. ergensi
L. ergensi
L. fraternus
L. sanfillipoi
L. kechemirae
L. tomentosus
L. knoeppfleri
L. falcus
L. falcus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. bidens
L. hilii
L. gracilis
L. mirandus
L. parisi
L. impervius
0.89
0.57
0.99 (0.80)
1.00 (0.86)
0.95 (0.95)
0.94
1.00 (100)
1.00
1.00 (1.00)
0.79
0.93
0.91
1.00
0.64
1.00
0.94
0.78
0.66 1.00
0.93 (0.76)
0.92 (0.72)
1.00 (0.73)
0.94
0.79
0.60
0.77
1.00 (0.87)
1.00 (0.82)
0.64
0.99 (0.87)
2
1
E
MVB
LDB
MCO
• “Éspèces” paraphylétiques
• Pas de congruence entremorphologie et génétique
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 18 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Vers une nouvelle phylogénie (18S)Poisot, Verneau et Desdevises (en préparation)
D. aequans
L. echeneis
L. furcosus
L. furcosus
L. coronatus
L. furcosus
L. drummondi
L. elegans
L. elegans
L. elegans
L. elegans
L. mormyri
L. verberis
L. obeliae
L. virgula
L. abbreviatus
L. abbreviatus
L. confusus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. diplodi
L. ignoratus
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. baeri
L. erythrini
L. ergensi
L. ergensi
L. fraternus
L. sanfillipoi
L. kechemirae
L. tomentosus
L. knoeppfleri
L. falcus
L. falcus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. bidens
L. hilii
L. gracilis
L. mirandus
L. parisi
L. impervius
0.89
0.57
0.99 (0.80)
1.00 (0.86)
0.95 (0.95)
0.94
1.00 (100)
1.00
1.00 (1.00)
0.79
0.93
0.91
1.00
0.64
1.00
0.94
0.78
0.66 1.00
0.93 (0.76)
0.92 (0.72)
1.00 (0.73)
0.94
0.79
0.60
0.77
1.00 (0.87)
1.00 (0.82)
0.64
0.99 (0.87)
2
1
E
MVB
LDB
MCO
• “Éspèces” paraphylétiques
• Pas de congruence entremorphologie et génétique
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 18 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus “ergensi”, “ignoratus”, ...
L. abbreviatus
L. abbreviatus
L. confusus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. diplodi
L. ignoratus
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. baeri
L. erythrini
L. ergensi
L. ergensi
L. fraternus
L. sanfillipoi
L. kechemirae
L. tomentosus
L. knoeppfleri
L. falcus
L. falcus
L. ignoratus
L. ignoratus
0.93
0.91
1.00
0.64
1.00
0.94
0.78
0.66 1.00
0.93 (0.76)
0.92 (0.72)
1.00 (0.73)
0.94
0.79
0.60
0.77
2
1
E• Le groupe “ignoratus” n’est
pas monophylétique
• Deux LITUs, falcus (1) andabbreviatus (2)
• Des individus dans le clade“ergensi” (E)
• Diversité intra-LITU pour falcuset abbreviatus ≈ diversitéintra-spécifique
• Évolution morphologique 6=évolution moléculaire :pression de sélection forte !
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 19 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus “ergensi”, “ignoratus”, ...
L. abbreviatus
L. abbreviatus
L. confusus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. diplodi
L. ignoratus
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. baeri
L. erythrini
L. ergensi
L. ergensi
L. fraternus
L. sanfillipoi
L. kechemirae
L. tomentosus
L. knoeppfleri
L. falcus
L. falcus
L. ignoratus
L. ignoratus
0.93
0.91
1.00
0.64
1.00
0.94
0.78
0.66 1.00
0.93 (0.76)
0.92 (0.72)
1.00 (0.73)
0.94
0.79
0.60
0.77
2
1
E• Le groupe “ignoratus” n’est
pas monophylétique• Deux LITUs, falcus (1) and
abbreviatus (2)
• Des individus dans le clade“ergensi” (E)
• Diversité intra-LITU pour falcuset abbreviatus ≈ diversitéintra-spécifique
• Évolution morphologique 6=évolution moléculaire :pression de sélection forte !
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 19 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus “ergensi”, “ignoratus”, ...
L. abbreviatus
L. abbreviatus
L. confusus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. diplodi
L. ignoratus
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. baeri
L. erythrini
L. ergensi
L. ergensi
L. fraternus
L. sanfillipoi
L. kechemirae
L. tomentosus
L. knoeppfleri
L. falcus
L. falcus
L. ignoratus
L. ignoratus
0.93
0.91
1.00
0.64
1.00
0.94
0.78
0.66 1.00
0.93 (0.76)
0.92 (0.72)
1.00 (0.73)
0.94
0.79
0.60
0.77
2
1
E• Le groupe “ignoratus” n’est
pas monophylétique• Deux LITUs, falcus (1) and
abbreviatus (2)• Des individus dans le clade
“ergensi” (E)
• Diversité intra-LITU pour falcuset abbreviatus ≈ diversitéintra-spécifique
• Évolution morphologique 6=évolution moléculaire :pression de sélection forte !
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 19 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus “ergensi”, “ignoratus”, ...
L. abbreviatus
L. abbreviatus
L. confusus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. diplodi
L. ignoratus
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. baeri
L. erythrini
L. ergensi
L. ergensi
L. fraternus
L. sanfillipoi
L. kechemirae
L. tomentosus
L. knoeppfleri
L. falcus
L. falcus
L. ignoratus
L. ignoratus
0.93
0.91
1.00
0.64
1.00
0.94
0.78
0.66 1.00
0.93 (0.76)
0.92 (0.72)
1.00 (0.73)
0.94
0.79
0.60
0.77
2
1
E• Le groupe “ignoratus” n’est
pas monophylétique• Deux LITUs, falcus (1) and
abbreviatus (2)• Des individus dans le clade
“ergensi” (E)
• Diversité intra-LITU pour falcuset abbreviatus ≈ diversitéintra-spécifique
• Évolution morphologique 6=évolution moléculaire :pression de sélection forte !
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 19 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Lamellodiscus “ergensi”, “ignoratus”, ...
L. abbreviatus
L. abbreviatus
L. confusus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. ignoratus
L. diplodi
L. ignoratus
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. neifari
L. baeri
L. erythrini
L. ergensi
L. ergensi
L. fraternus
L. sanfillipoi
L. kechemirae
L. tomentosus
L. knoeppfleri
L. falcus
L. falcus
L. ignoratus
L. ignoratus
0.93
0.91
1.00
0.64
1.00
0.94
0.78
0.66 1.00
0.93 (0.76)
0.92 (0.72)
1.00 (0.73)
0.94
0.79
0.60
0.77
2
1
E• Le groupe “ignoratus” n’est
pas monophylétique• Deux LITUs, falcus (1) and
abbreviatus (2)• Des individus dans le clade
“ergensi” (E)
• Diversité intra-LITU pour falcuset abbreviatus ≈ diversitéintra-spécifique
• Évolution morphologique 6=évolution moléculaire :pression de sélection forte !
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 19 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Stress, parasites et variabilité spatio-temporellePatrons d’évolution et de coévolution
Réponse adaptative d’une bactérie à deux types de stress : phages etenvironnement
ApprocheCouplage modélisation – expérimentation
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 20 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Expérience pilote
Compétition bactéries co évoluées – bactéries seules
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 21 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Expérience “spécificité”
Évolution de la spécificité des phages au cours du temps
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 22 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Sensibilité à la présence de phagesColl. Tom Bell ?
• Bacteria + phages, then removal of the phages
• Bacteria + dead phages
• Bacteria + pieces of phages
• Bacteria + debris of other bacteria killed by phages
• Bacteria + debris of other bacteria killed by any other stress
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 23 / 24
Introduction Leuciscus cephalus Lamellodiscus Pseudomonas – φ2
Merci de votre attention
Timothée POISOT (ISEM) 7 novembre 2008 24 / 24