Importance de la lumière dans le déclenchement de la rupture de la symbiose entre l'espèce de corail Stylophora pistillata et ses endosymbiotes photosynthétiques

Abstract

Les coraux scléractiniaires vivent en symbiose avec des microalgues photosynthétiques de la famille des Symbiodiniaceae, logées dans leurs cellules gastrodermiques. Ces dernières sont essentielles car elles fournissent à l’hôte des molécules organiques et comblent jusqu’à 90 % de ses besoins énergétiques. Par ailleurs, il a été constaté dans les années 80 que le réchauffement climatique était responsable de la rupture de cette symbiose et donc du blanchissement corallien. Ce phénomène se traduit par la perte drastique des endosymbiotes et serait le résultat du stress oxydant causé par une température élevée associée à un rayonnement solaire important. Ce mémoire avait pour objectif de quantifier l’importance de la lumière dans le déclenchement du processus de blanchissement chez Stylophora pistillata. Ce travail s’est focalisé sur des microalgues symbiotiques isolées en culture après 4h de traitement à LL (100 μmol photons m-2 s-1), ML (400 μmol photons m-2 s-1) et HL (1000 μmol photons m-2 s-1) pour 26 et 33°C et sur des fragments de S. pistillata, après 4h et 48h de traitements. Les valeurs d’efficacité photosynthétique maximales (Fv/Fm), le transport relatif d’électrons (rETR) et les valeurs de photosynthèse nette diminuaient significativement avec l’augmentation de la lumière et de la température, traduisant un dysfonctionnement de l’appareil photosynthétique lorsque la lumière et la température sont élevées. De plus, la concentration en H2O2 intracellulaire calculée pour les algues en culture était significativement plus importante pour les traitements ML que pour LL, indépendamment de la température appliquée. En outre, la concentration en pigments des fragments de coraux diminuait de manière significative avec l’augmentation de la lumière et de la température après 48h, suggérant qu’ils étaient photo-oxydés par les ROS induits par le stress lumineux et thermique. Par ailleurs, des mécanismes de photoprotection tels que la voie NPQ et les caroténoïdes ont été analysés pour les fragments comme pour les algues en culture, et au plus l’intensité lumineuse était élevée, au plus le contenu en DDX diminuait et le contenu en DTX augmentait en parallèle, suggérant son utilisation par les endosymbiotes comme puissant antioxydant. Les valeurs de NPQ augmentaient avec la température, traduisant une augmentation du mécanisme de photoprotection dû au stress thermique. Finalement, la densité en symbiotes pour les fragments après 48h était significativement impactée à HL 33°C. Ce n’était pas le cas pour les autres conditions où les densités en symbiotes étaient similaires aux contrôles après 48h, ce qui indiquait qu’une température élevée devait être combinée à une forte intensité lumineuse pour induire le blanchissement à cette courte échelle de temps.