Stage biofilms au Laboratoire d’Écologie Fonctionnelle et Environnement
Sujet du stage M2 : Les biofilms peuvent-ils protéger les amphibiens de l’infection par un parasite aquatique d’importance mondiale ?
Stage biodiversité à Lagrâce-Dieu (31)
Date limite de candidature : 07/12/2021
Dans le cadre des Masters 2 orientés « recherche » financés par la Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (FRB), nous recherchons un candidat pour un projet à la jonction de la biodiversité (écologie microbienne) et de la santé (épidémiologie des maladies infectieuses des amphibiens).
Le candidat retenu rejoindra l’équipe GloMEc (Global Change in Mountain Ecosystems) et BIOREF (Biodiversité, réseaux trophiques et flux dans les écosystèmes aquatiques) au sein du Laboratoire d’Écologie Fonctionnelle et Environnement (UMR 5245) à Toulouse.
Contexte du stage
Les écosystèmes de montagnes sont d’une importance considérable pour les sociétés humaines (provision d’eau potable, entre autres) mais très sensibles aux changement globaux (dérèglement climatique, pollutions chimiques et nutritives, dégradation des habitats, introduction d’espèces invasives) causé par les activités humaines (pastoralisme, tourisme, construction de barrage, empoissonnement des lacs d’altitude). Les biofilms sont des communautés très productives et diversifiées des écosystèmes d’eau douce. En altitude, ils forment notamment la base des réseaux alimentaires et jouent de nombreux autres rôles Les biofilms sont évidemment impactés par les changements globaux, mais les conséquences pour les êtres qui en dépendent sont inconnues. Les amphibiens jouent un rôle actif dans la purification de l’eau et constituent le lien entre les écosystèmes aquatiques et terrestres. Les têtards, en outre, se nourrissent du biofilm. La chytridiomycose des amphibiens, une maladie panzootique causée par le champignon aquatique Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), est une menace sérieuse pour la biodiversité des amphibiens, ayant causé des centaines de déclins et d’extinctions dans le monde. Cette maladie est observée dans les Pyrénées depuis 2003, où elle provoque des mortalités massives dans les populations de crapauds accoucheurs (Alytes obstetricans).
Toutefois, l’épidémiologie de la chytridiomycose amphibienne n’y est pas encore élucidée. Plusieurs éléments suggèrent que les amphibiens pourraient être protégés par des facteurs environnementaux biotiques, comme par exemple la microfaune aquatique (Schmeller et al. 2014). Notre objectif est d’évaluer si les biofilms benthiques des lacs pyrénéens peuvent réduire le risque infectieux posé par Bd. Nous voulons aussi déterminer si divers types de biofilms ont différentes capacités de protection, et s’ils peuvent aider à limiter l’infection. En effet, Bd possède un stade de vie aquatique et motile, la zoospore (le stade infectieux), qui est susceptible d’entrer en contact avec les biofilms benthiques. Ces derniers sont des mini-écosystèmes connus soit pour être capable d’abriter et protéger certains agents pathogènes humains causant des maladies hydriques (lorsque que ces derniers parviennent à coloniser un biofilm), soit pour les éliminer (les biofilms peuvent abriter des microprédateurs, ou contenir des microorganismes antagonistes à Bd, par exemple en sécrétant des substances antifongiques). Notre hypothèse est que plus la biodiversité est importante dans les biofilms, plus ces derniers seront capables de réduire la quantité de zoospores dans la colonne d’eau, et donc de diminuer la pression infectieuse pour les amphibiens. L’altération des biofilms par les activités humaines mènerait alors à un risque d’infection et/ou une charge parasitaire plus importants pour les amphibiens.
Pour tester cette hypothèse, nous avons adopté une approche transdisciplinaire, liant investigations in- et ex-situ. Nous souhaitons, avec ce projet de M2, compléter notre approche de metabarcoding par des expériences en laboratoire. Nous voulons déterminer si les biofilms peuvent réduire le nombre de zoospores et si cela réduit la pression infectieuse pour les têtards. En combinant nos deux approches, nous améliorerons notre compréhension du rôle des biofilms dans la dynamique de la maladie.
L’approche est multidisciplinaire, impliquant les sciences épidémiologiques, écologiques (limnologie) et microbiologiques. L’échelle est régionale (Pyrénées).
Mots-clés : Biofilms, parasite, santé des écosystèmes, écologie microbienne, intéractions hôte-pathogène-environnement-microbiome, pyramide des maladies.
Compétences requises
- Bon niveau d’anglais et de statistiques inférentielles requis (niveau GLM si possible, avantage si maitrise des GLMM). Maîtrise du logiciel R nécessaire.
- Excellente capacité de synthèse, de rédaction, de présentation orale (FR ou EN)
- L’étudiant devra faire preuve d’une méticulosité et d’une assiduité absolues, ainsi que d’abnégation. Il devra témoigner d’un fort sens des responsabilités. Le soin aux animaux est nécessaire pour garantir leur bien-être, mais demande parfois d’être flexible sur le volume horaire.
- Forte capacité d’organisation indispensable.
- Habilité nécessaire à travailler en équipe, mais aussi de façon autonome et fiable (capacités à respecter les consignes et à s’y adapter).
- La problématique est complexe, et nouvelle, ce qui signifie que les protocoles ne sont pas au point. L’étudiant doit être capable de gérer les imprévus en résolvant les problèmes techniques mineures. Il doit donc être astucieux et ingénieux, mais aussi savoir faire appel à l’aide lorsque nécessaire (problèmes majeurs).
- Connaissances de base sur l’épidémiologie des maladies infectieuses souhaitées.
- Une expérience préalable de travail en laboratoire (par ex. qPCR) sera un avantage considérable. Une expérience avec les amphibiens ou d’autres animaux de laboratoire est un plus.
- Les travaux impliqueront des sorties dans les Pyrénées pour récupérer des échantillons d’eau, de biofilms, entre autres. Un bon niveau de randonnée est souhaité.
Candidatures
Date limite de candidature : 07/12/2021
Référence de cette offre de stage écologie à Toulouse : OE-251121-1