THESE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSITE DE NANTES ECOLE DOCTORALE N° 598 Sciences de la Mer et du littoral Spécialité : Biologie des organismes Par Daphné CHÉREL L’atrésie ovocytaire chez les bivalves Cerastoderma edule (Linné, 1758) et Tapes philippinarum (Adams et Reeve, 1850) Thèse présentée et soutenue à Nantes le 19/10/2020 Unité de recherche : Mer Molécules Santé (EA 2160) Rapporteurs avant soutenance : Sandra Shumway Professor University of Connecticut Elisabeth Von Brand Professor Universitad Católica del Norte Composition du Jury : Président : Laurent Barillé Professeur des Université Université de Nantes Examinateurs : Claire Passarelli Chercheuse invitée University of Essex Dir. de thèse : Peter Beninger Professeur émérite Université de Nantes Co-dir. de thèse : Gaël Le Pennec Maître de conférences Université Bretagne Sud REMERCIEMENTS A Peter Beninger, mon directeur de thèse, vous qui ne lirez jamais ces remerciements, (vous me l’avez si souvent dit). Vous m’avez donné ma chance, à la fin d’un cours, en acceptant cette demande de stage. Qui aurait pu deviner jusqu’où cela nous mènerait. Quelques années plus tard voici la dernière thèse qui vous dirigerez (une thèse MacGyver !), j’espère vous en serez satisfait. Ces années à mes côtés n’ont sans doute pas toujours été faciles. Jamais d’accord avec vous, pleine de doutes et de peurs, vous avez toujours été là pour moi, malgré tout. Vous m’avez poussée à toujours mieux, à ne plus me contenter du bien, à tendre vers l’excellence, quelque chose de tout nouveau pour moi. Ces années à vos côtés m’ont apporté beaucoup plus que je ne l’imaginais. Vous m’avez appris tant de choses, fait découvrir les rouages du monde scientifique, les codes de la rédaction, l’art de l’explication. Grâce à vous j’ai découvert des émotions bien plus intenses devant un microscope que dans des montagnes russes. Vos connaissances sans fin vous permettent de voir plus grand, plus loin, au-delà de beaucoup d’entre nous. Vous m’avez embarquée dans ce voyage vers les frontières de la science, au cœur de réflexions les plus complexes. Nous avons appris au fil des années à travailler ensemble et ça aurait été avec plaisir, si la vie nous le permettait, que j’aurais continué à le faire de nombreuses années. Je ne vous ai jamais appelé Peter, toujours Monsieur. Alors peut-être que le moment est venu : Merci Peter. Je souhaite remercier tout particulièrement mon co-directeur de thèse, Gaël Le Pennec. Sans vous une très grande partie de la thèse aurait été impossible. Vous m’avez initié à la microcopie électronique à transmission (MET), un domaine que je n’aurais pas pu explorer seule. Merci pour votre implication, pour les coupes à Lorient, pour le rendez-vous du samedi sur les parkings de supermarché de Concarneau. Les heures passées ensemble à Brest, devant ce microscope sont à l’origine des plus belles réalisations de cette thèse. Merci également pour votre oreille attentive dans mes moments de doutes, de découragement et parfois même de colère. Vous m’avez permis de relativiser et de prendre du recul au moment où j’en avais le plus besoin. Merci également pour le soin dans la relecture de ce travail. Un très grand merci au Professeur Joël Fleurence. Sans le soutien que vous avez apporté à ce projet, jamais cette thèse n’aurait pu exister, ni être financée. Si ce travail existe aujourd’hui c’est aussi grâce à votre implication dès le départ et au cours de toutes ces années, lors des comités de suivi de thèse, ou au détour des couloirs. Merci au Professeur Tristan Renault pour avoir accepté de faire partie de mon comité de suivi de thèse. Vos conseils et remarques ont toujours été d’une grande aide. Merci aussi et surtout pour nous avoir proposé d’utiliser le MET d’IFREMER la Tremblade, ainsi que de nous avoir mis en contact avec Bruno Chollet. Sans cela nous aurions eu encore plus de difficultés à obtenir tous ces résultats. Un grand merci à Bruno Chollet, Philippe Elies et Nicolas Gautier pour leur aide à tous niveaux, leurs conseils et leur soutien technique dans la réalisation du protocole pour l’obtention des images en MET. Merci pour cette générosité, pour ce don de temps et d’énergie. Merci au SMIDAP et à la région Pays de la Loire pour leur soutien financier au début de ce projet. Je tiens à exprimer ma gratitude à l’entreprise Chellet-Berteau du Croisic, en particulier à Pascal et David. C’est avec une immense gentillesse et une grande générosité que vous nous avez donné le libre accès à vos concessions pour nos échantillonnages. Sans vous pas de matériel biologique et pas de thèse. Vous avez aussi été un relais pour nous auprès des professionnels, et pour tout cela, merci. A mes professeurs devenus mes collègues. Vous avez cru en moi, tout au long de mon cursus. Vous m’avez écouté, conseillé, autour d’un café ou d’un déjeuner. Vous m’avez fait rire et donné confiance. Je ne pourrais pas tous vous citer. Merci à Vona qui m’a aidé à comprendre que en tant que doctorant nous sommes déjà chercheur, merci à Bruno et Priscilla qui m’ont fait partager leur expérience, merci à Paul pour sa bienveillance, merci à Bruno J., Pierre, Laurent, Vincent, Véronique, Justine, Michelle et Alexandra. Merci à Alexandra et Emilie, pour votre aide, votre disponibilité, pour tout, tout le temps, en travaux pratiques comme au laboratoire. Vous êtes indispensables au bon fonctionnement et donc à la réalisation de tous les travaux de recherche. Aux doctorants, post-doctorants, Marta, Antoine, Yoran, Alexandre, Guillaume et les autres. Pour votre accompagnement au jour le jour, merci. Avec vous, j’ai trouvé une équipe avec laquelle partager mes craintes, mes doutes, mais aussi mes joies, professionnelles et personnelles. Au-delà de collègues j’ai trouvé des amis. Eva, mon amie depuis plus de 20 ans. Le hasard de la vie nous a menées sur le même chemin, pour finalement nous retrouver voisines de bureau. Sans toi, rien n’aurait été pareil. Dans 50 ans, vieilles et fripées nous parlerons encore de ces années. Coucou Marius ! A tous les stagiaires que j’ai eu la chance d’encadrer. Dans le désordre : Clémence, Baptiste, Léonard, Gabriel, Mathilde, Anaëlle, Thibault, Tanguy, Stacy-Ann, Lucie et Marie, devenue une amie. Vous avez participé d’une façon ou d’une autre à la bonne réalisation de cette thèse, et pour cela vous avez toute ma gratitude. Vous m’avez appris quelque chose de primordial sur moi-même : enseigner est ce que je veux faire de ma vie. A mes amis les plus proches, promis c’est fini, je ne vous embêterai plus avec tout ça. Vous avez été ma bouffée d’oxygène à chaque fois que j’en avais besoin, toujours disponibles, me prodiguant les encouragements et les conseils indispensables toutes ces années. Merci Rico pour les relectures de dernière minute. Merci d’avoir compris mes mauvaises humeurs, mes indisponibilités et parfois mon égocentrisme. A ma famille. A Papa pour les moments d’échange sur ma thèse, pour l’intérêt et la curiosité que tu y portais. A Maman et Marine, pour les longues discussions lors de mes coups de gueule et de mes coups de mou, vous m’avez tirée vers le haut. Merci aussi pour la relecture et la correction des fautes (surement nombreuses…). A Simon, devenu mon mari. «♪ Faudrait qu’j’invente des mots, qu’existent pas dans le dico ♫». Ça n’a pas dû être évident pour toi de m’accompagner dans les pires et les meilleurs moments. Tu m’as permis d’accomplir chaque journée avec tes bras et tes rires en récompense tous les soirs. RESUME L’atrésie ovocytaire, une dégénérescence des ovocytes dans la gonade, est un phénomène commun chez les bivalves mais très souvent négligé dans les études sur les cycles reproducteurs. La présente étude propose des critères de reconnaissance de l’atrésie ovocytaire et un compte rendu de son impact sur la fécondité de deux espèces exploitées, la palourde japonaise Tapes philippinarum et la coque commune Cerastoderma edule, ainsi qu’une réflexion sur son origine et son contexte évolutif et écologique. L’étude a été réalisée sur plusieurs années et sur plusieurs sites de la côte atlantique française. La caractérisation de l’atrésie ovocytaire a été réalisée grâce à des outils de microscopie optique (histologie et ovocytes in toto) et de microscopie électronique à transmission. La déformation puis la rupture de la membrane ovocytaire a été mis en évidence, associées à une dégradation/désorganisation des organites et de la chromatine. La quantification par stéréologie a montré que l’atrésie impactait environ la moitié du volume ovocytaire au cours de la gamétogenèse, la plupart étant émis et non résorbés par la gonade. Un lien fonctionnel entre la gangue ovocytaire muqueuse et l’atrésie a été établi chez la coque. L’atrésie pourrait avoir des causes endogènes, accentuées par des facteurs exogènes, typiques de la stratégie reproductive dans les milieux changeants. Mots clés : atrésie, ovocytes, bivalves, histologie, cycles reproducteurs ABSTRACT Oocyte atresia is a common, but very often neglected phenomenon of oocyte degeneration in reproductive studies of the Bivalvia. The present study proposed criteria for recognition of oocyte atresia, insights into its origins and evolutionary/ecological consequences, as well as an estimation of its impact on fecundity in two exploited species, the Manila clam Tapes philippinarum and the common cockle Cerastoderma edule. The study was carried out over several years, at several sites on the French Atlantic coast. The characterization of oocyte atresia was performed using optical microscopy (histology and whole mounts) and transmission electron microscopy tools.