Le picoplancton La photosynthèse à l’échelle du micron

Présentation au sujet: "Le picoplancton La photosynthèse à l’échelle du micron"— Transcription de la présentation:

1 Le picoplancton La photosynthèse à l’échelle du micron
Daniel Vaulot Station Biologique de Roscoff CNRS and Université Paris 6, France

2 Plan Le découverte du picoplancton Comment étudier le picoplancton ?
Combien d’espèces de picoplancton ? Le picoplancton, ca sert à quoi ? Gènes et Génomes …

3 Les algues microscopiques
Matériel nécessaire: * 4 micros (demander à l'enseignement deux de plus) * Caméra Vidéo * Préparer des lames permanetes avec des diatomées. * Flacons avec différentes couleur d'algues (brunes, vertes et rouge) + Montrer les flacons en début de présentation en demandant ce qui donne de la couleur à l'eau + Ensuite préparer une lame pour tout le monde Le phyto-plancton

4 * 1 micron = 1 millième de mm
Le phytoplancton est composé d’algues de très petite taille entre 200 et 0.6 microns*. Sa concentration varie de quelques dizaines de cellules par litre à plus de 100 millions. * 1 micron = 1 millième de mm

5 On utilise un microscope pour l ’observer

6 Comme les plantes, le phytoplancton contient de la chlorophylle
La chlorophylle est localisée dans les chloroplastes

7 Le phytoplancton est responsable de la photosynthèse dans les océans
Etats Unis OcéanPacifique

8 Les différents types d’algues du phytoplancton
Diatomées Dinoflagellés Coccolithophoridés

9 La découverte du picoplancton

10 Microscopie en fluorescence

11 Synechococcus découvert en 1979 par J. Waterbury
Prochlorococcus découvert en 1985 par P. Chisholm

12 Comment étudier le picoplancton ?
Microscope électronique

13 Cytomètre en flux

14 Détection de fluorescence
Le cytomètre en flux détecte la fluorescence Laser Taille Fluorescence Détection de fluorescence

15 Chlorophylle Taille

16 Cultiver le picoplancton

17 Combien d’espèces de picoplancton ?

18 Prochlorococcus - Synechococcus Bactéries (pas de noyau)
Taille : 0,6 x 1,0 µm L’organisme le plus abondant de la planète Présent de 40 °N à 40 °S Entre 0 et 150 m de profondeur Synechococcus Diamètre : 0,8 x 1,2 µm Le cousin de Prochlorococcus Abondant dans les zones côtières

19 Micromonas pusilla Une algue verte découverte en 1952

20 Ostreococcus tauri Une autre algue verte découverte en 1994
La plus petite cellule à noyau : 0.8 um

21 Bolidomonas Une algue brune découverte en 1996

22 Florenciella parvula Découverte en 2000

23 L’arbre du vivant

24 Comment reconstruire l’arbre du vivant ?
Caractères visibles 4 Membres Poils Squelette osseux Vertébres

25 Utilisation de l’ADN                                                                                                                         Initialement 25 M années 50 M années

26 L’ADN peut être analysé
A partir des cultures A partir du milieu naturel

27 Le picoplancton est très diversifié
Entamoeba Acanthareans Dictyostelium discoideum Kinetoplastida Haplosporidia Euglenida Polycystinea ? Myxomycetes# Vahlkampfiidae Foraminifera Perkinsozoa Giardia# Diplomonadida Alveolates Group I (OLI11001) Microsporidia Alveolates Group II (Amoebophyra) Trichomonadida Dinoflagellates Thermococcus barophilus Apicomplexa/Ciliates Rhodophyceae + Cryptophyceae nucleomorph Stramenopiles heterotroph B Novel red algae? Rosko II Stramenopiles heterotroph A ? Cryptophyceae nucleus Diatoms Eustigmatophyceae Bolidophyceae Raphidophyceae Acanthamoeba/ Hartmannella Chrysophyceae Phaeophyceae Apusomonas proboscidea Dictyochophyceae Pelagophyceae Eucaryotes supérieurs Plasmodiophorida 0.10# Choanoflagellates Chlorarachniophyceae nucleus Glaucocystophyceae env.OLI019 + OLI032 Plantes vertes Cercozoa Haptophyta

28 Le picoplancton est très diversifié
Baldauf 2003, Science

29 Prasinophytes Guillou et al. 2004

30 Heterokontes

31 Echantillons naturels

32 Pacifique Equatorial Group II Group I Moon et al. 2001, Nature

33 Espèces picoplanctoniques non cultivées
? Baldauf 2003, Science

34 Marqueurs cellulaires
Chlamydomonas Bolidomonas Marqueur reconnaissant toutes les cellules à noyau Marqueur Bolidomonas

35 Picoplancton au large de Roscoff
données F. Not

36 Visualiser des groupes non-cultivés
Noyau Sonde Pigment photosynthétique ? Valentin and Not, in prep.

37 Quel est le rôle du picoplancton ?

38 La chaîne alimentaire

39 Vent UV Nitrates Phosphates Fer Prochlorococcus 100 000 / ml
Synechococcus / ml Microzooplancton 100 / ml Picoeucaryotes / ml Bactéries / ml Virus / ml Nitrates Phosphates Fer

40 Une boucle plutôt qu’une chaîne

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42 Gènes et Génomes ?

43 ADN Chez l’homme 46 chromosomes 3 milliard de lettres 80 000 gènes
Prochlorococcus 1 chromosome 1.6 millions de lettres 1 700 gènes

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46 Le génome de l'océan... Venter et al. 2004 : Mer des Sargasses
1800 nouvelles "espèces" 1,280,663 nouveaux gènes 12 génomes à peu près complets diversité des protéorhodopsines

47 Extrême diversité...

48 En résumé Le picoplancton est très petit (moins de 2 micron) mais très diversifié Il joue un rôle considérable dans le fonctionnement des écosystèmes océaniques Il offre un intérêt pour beaucoup de disciplines de la biologie