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Page de résumé pour ULgetd-07102009-161901

Auteur : Frederich, Bruno
E-mail de l'auteur : Bruno.Frederich@ulg.ac.be
URN : ULgetd-07102009-161901
Langue : Français/French
Titre : Etude de la diversité trophique des poissons demoiselles (Perciformes, Pomacentridae) par l'examen des variations du squelette céphalique à partir de leur vie récifale
Intitulé du diplôme : Doctorat en sciences
Département : FS - Département des sciences et gestion de l'environnement
Jury :
Nom : Titre :
Adriaens, D. Membre du jury/Committee Member
Alibert, P. Membre du jury/Committee Member
Lecchini, D. Membre du jury/Committee Member
Michel, Ch. Membre du jury/Committee Member
Parmentier, E. Membre du jury/Committee Member
Bouquegneau, J.M. Président du jury/Committee Chair
Vandewalle, P. Promoteur/Director
Mots-clés :
  • development
  • Morphology
  • geometric morphometrics
  • skull
  • diet
  • ontogeny
  • allometry
Date de soutenance : 2009-06-15
Type d'accès : Public/Internet
Résumé :

Les poissons demoiselles (Pomacentridae) représentent l’une des familles les plus importantes des récifs coralliens ; du point de vue du nombre d’espèces (> 350) et de leur abondance. Malgré cette importance, très peu d’études ont abordé leur diversité trophique et morphologique. Comme la majorité des poissons coralliens, les demoiselles possèdent un cycle de vie complexe divisé en deux phases : (1) une phase larvaire pélagique et océanique potentiellement dispersive et (2) une phase juvénile et adulte sédentaire associée à l’habitat corallien. La fin du stade larvaire coïncide avec la colonisation du récif. Le milieu océanique offre un habitat relativement homogène pour toutes les larves de Pomacentridae et celles-ci se nourrissent exclusivement de copépodes planctoniques. Au contraire, le récif propose une grande variété d’habitats et de ressources alimentaires. Au cours de leur ontogénie, les demoiselles subissent donc un changement de mode de vie qui doit s’accompagner de modifications morphologiques, physiologiques et comportementales pour optimiser leur survie dans chaque environnement. La présente thèse a pour premier objectif de tester l’hypothèse selon laquelle la plus grande diversité trophique attendue au stade adulte s’accompagne d’une plus grande disparité (mesure de la diversité morphologique au sein d’un taxon) que chez les larves. Répondre à cet objectif a nécessité d’organiser la recherche selon trois axes.

Premièrement, L’analyse des contenus stomacaux et des isotopes stables du carbone et de l’azote chez treize espèces a permis de mettre en évidence trois comportements alimentaires : (1) les « pelagic feeders » qui se nourrissent presqu’exclusivement de copépodes planctoniques, (2) les « benthic feeders » qui sont des espèces principalement herbivores broutant des algues filamenteuses et (3) un groupe intermédiaire incluant des espèces qui se nourrissent en proportions variables dans le compartiment pélagique et benthique (ex : copépodes planctoniques et benthiques, petits invertébrés vagiles et sessiles, algues filamenteuses). La littérature signale en plus deux demoiselles spécialisées dans la consommation exclusive de polypes de coraux.

Deuxièmement, une étude écomorphologique a caractérisé la diversité du squelette céphalique chez les adultes. Les variations de forme de quatre unités du squelette céphalique (le neurocrâne, l’unité « suspensorium et opercule », la mandibule et le prémaxillaire) ont été explorées au moyen de la morphométrie géométrique chez quatorze espèces adultes montrant des régimes alimentaires différents. Les résultats révèlent un parallélisme entre la diversité du squelette céphalique et la diversité des régimes alimentaires présent au stade adulte. D’une manière générale, les demoiselles planctonophages possèdent des caractères squelettiques optimisant la prise de nourriture par aspiration (ex : hauts suspensoria et opercules, une large crête supraoccipitale, des mandibules courtes formant une petite bouche). Les espèces brouteuses montrent des pièces squelettiques plus robustes (ex : mandibules hautes et massives, hyomandibulaires larges). Parmi les espèces zooplanctonophages, Chromis viridis et C. acares montrent une morphologie céphalique assez divergente de celle des autres. Leurs caractéristiques squelettiques laissent supposer un mode de prise de nourriture où le poisson capture sa proie en nageant vers elle bouche ouverte (type « ram-suction feeder »). La dentition buccale n’est pas toujours corrélée au régime alimentaire.

Troisièmement, l’ontogénie post-colonisation et la variation du niveau de disparité squelettique ont été étudiées et comparées chez huit espèces représentant un échantillon complet de la diversité trophique de la famille. Après la colonisation, les demoiselles subissent des allométries de croissance importantes (40 à 87% des variations de forme). La disparité morphologique est plus grande au stade adulte qu’au stade de la colonisation pour chaque structure squelettique céphalique. L’ensemble des paramètres développementaux étudiés ont subi des changements évolutifs. À la colonisation, les formes larvaires sont déjà spécifiques, probablement à cause de différences dans la durée de vie larvaire pélagique des espèces. L’augmentation de la disparité au cours du développement post-colonisation est essentiellement due à la divergence des patrons allométriques. La longueur des trajectoires ontogénétiques et les vitesses de développement apparaissent comme deux facteurs moins variables. D’une manière générale, peu de liens existent entre les données phylogénétiques ou écologiques (régime, durée de vie larvaire,…) et les paramètres développementaux.

La diversité du genre Dascyllus illustre des cas de gigantisme. Les méthodes de morphométrie géométrique montrent que les petites espèces et les espèces géantes partagent les mêmes trajectoires ontogénétiques pour le neurocrâne et la mandibule. Au sein de ce groupe, l’apparition d’espèces de grande taille au cours de l’évolution résulterait de processus hétérochroniques.

La morphologie céphalique larvaire suggère une prise de nourriture de type « ram/suction feeding ». Chez toutes les espèces étudiées, les patrons allométriques révèlent une optimisation du système de prise de nourriture par aspiration au cours du développement. Les demoiselles acquièrent au cours de leur croissance des joues et de opercules proportionnellement plus hauts, une crête supraoccipitale plus grande, des mandibules plus courtes et un processus ascendant du prémaxillaire plus long. Chez les espèces herbivores, d’autres changements de forme sont liés à l’acquisition de capacités de morsure et de découpe. Par exemple, les mandibules et les suspensoria deviennent plus massifs.

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