Résumé
Les espèces invasives représentent une menace pour les écosystèmes par leurs impacts sur les populations locales. Pour s'adapter aux conditions changeantes, certaines espèces ont les capacités d’évoluer rapidement, ce qui devient primordial lorsque le changement environnemental dépasse les limites physiologiques des organismes. Au cours du dernier siècle, une augmentation de l’invasion des habitats d’eau douce à partir d’habitats salés a été observée. La capacité des organismes à efficacement réguler leur composition ionique interne, quelle que soit la salinité de l’environnement, devient essentielle pour la survie. Ce travail de thèse vise à explorer comment les mécanismes osmorégulateurs évoluent lors d’un changement de salinité de l’habitat.Le copépode Eurytemora affinis constitue un excellent modèle pour étudier l'évolution des mécanismes physiologiques lors d’une baisse de la salinité. Des études antérieures ont identifié des gènes liés au transport ionique, qui sont sous sélection lors des invasions. Nous avons confirmé la localisation des protéines sous sélection dans les organes osmorégulateurs des copépodes. L'objectif de cette thèse était de comprendre l'évolution des mécanismes de transport ionique lors d’un changement de salinité, en comparant des traits phénotypiques (à l’échelle des gènes et des protéines) entre les populations estuariennes et d'eau douce, maintenus dans un dispositif de ‘jardin commun’. Le premier chapitre de cette thèse a exploré l'expression de la protéine Na+/K+-ATPase (NKA) dans les glandes maxillaires, qui sont un site clé de réabsorption ionique vers l’hémolymphe. Nous émettons l’hypothèse que la NKA des glandes maxillaires est cruciale pour l'adaptation à l'eau douce. En plus de son importance dans l’acclimatation à la salinité, nous avons observé des changements évolutifs, en analysant la localisation et l'expression de la NKA. Un changement de la plasticité phénotypique entre les populations ancestrales estuariennes et dulcicoles a également été observé. Contrairement à nos attentes, l'expression de la NKA était la plus élevée dans la population estuarienne en eau douce. Cela suggère que les glandes maxillaires de cette population sont impliquées dans la régulation ionique du copépode en eau douce. Concernant la population dulcicole, il doit exister des mécanismes adaptatifs alternatifs permettant une régulation ionique interne efficace. Le deuxième chapitre de la thèse a exploré la localisation et l'expression de protéines impliquées dans le transport ionique dans les ionocytes de copépodes. L'objectif était de comprendre comment ces protéines évoluent et coopèrent lors des transitions de salinité. Nous avons examiné la localisation subcellulaire et quantifié l’expression des protéines dans les ionocytes de copépodes chez les deux populations maintenues en jardin commun. Nous avons observé des structures intracellulaires uniques exprimant la NHA-5 dans les pattes natatoires des copépodes, et une expression de la NHA-7 dans le tractus digestif des populations dulcicoles en eau douce. Ces observations suggèrent un rôle clé de ces protéines dans la régulation ionique et l'adaptation lors d’un changement de la salinité. Le troisième chapitre a étudié l'expression des gènes impliqués dans l'osmorégulation, dans un dispositif jardin commun, et lorsque les copépodes sont soumis pendant plusieurs générations à une sélection induite par la salinité. Nous avons révélé des réponses évolutives, ainsi que des changements de plasticité phénotypiques entre les populations lors de changements de salinité. En résumé, cette recherche contribue à notre compréhension de l'évolution des populations lors d’un changement de salinité. Il s'agit de la première étude explorant les changements évolutifs dans l'expression in situ des transporteurs ioniques.