URM n° 7 - Station Biologique de Roscoff

ANNEXE 3
EQUIPE ECOPHYSIOLOGIE
Adaptations respiratoires et métaboliques
Notre thème de recherche au sein de l'URM consiste en l'étude des structures et
mécanismes permettant la fixation et/ou le transport des métabolites inorganiques
(oxygène, sulfure, dioxyde de carbone, nitrates...) du milieu extérieur vers les
mitochondries et/ou les bactéries endosymbiontiques. Il recouvre plus spécifiquement
l'étude structurale et ultrastructurale des organes d'échanges et de transport; l'étude du
transport du CO 2 et de l'équilibre acide-base du milieu intérieur; l'étude de la structure
quaternaire et primaire des pigments respiratoires, hémoglobines et hémocyanines
extracellulaires. Toutefois, il faut souligner que les trois objectifs ainsi définis sont en
profonde interdépendance.
1. Anatomie fonctionnelle et ultrastructure (Responsable: Claude Jouin-
Toulmond).
Les études concernant le système circulatoire et l’ultrastructure des organes
d’échanges respiratoires ont concerné deux familles d'Annélides Polychètes inféodées
aux sources hydrothermales profondes, les Alvinellidae et les Branchipolynoinae.
Chez les premiers, un complexe périoesophagien, constitué d’un ensemble de
capillaires et d’érythrocytes enveloppés dans une poche coelomique située autour de
l’oesophagea a été mis en évidence et sa description, chez Paralvinella grasslei, a fait
l’objet d’une publication (Jouin-Toulmond et al. 1996). Cette étude doit être
complétée chez Alvinella pompejana et A. caudata, en parallèle avec une étude des
propriétés des hémoglobines extra- et intracellulaires afin d’élucider dans quel sens se
fait le transfert d’oxygène au sein du complexe perioesophagien et de comprendre la
signification fonctionnelle de ce complexe.
L’ultrastructure des organes d’échanges respiratoires est également étudiée chez
le genre Branchipolynoe qui constitue un modèle totalement différent du précédent,
intéressant à la fois par son mode de vie (commensalisme avec les Modioles) et sa
répartition (espèces voisines dans le Pacifique, B. symmytilida, et dans l'Atlantique, B.
seepensis). A la différence des Alvinellidés, ces espèces offrent la particularité
remarquable d’avoir un système circulatoire résiduel et, par contre, un compartiment
coelomique très développé contenant une hémoglobine extracellulaire dont les
propriétés sont en cours d’analyse. Une étude de l’anatomie fonctionnelle et de
l’ultrastructure des branchies a montré que la surface branchiale est particulièrement
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