II. Effets des polluants sur les traits d’histoire de vie des populations
II.4 Discussion
II.4.1 Conséquences à court terme de l’exposition aux polluants sur le cycle de vie des individus
Afin d’identifier les conséquences de la pollution des milieux aquatiques sur les populations
de moustiques Aedes aegypti, les traits d’histoire de vie des individus exposés à différents milieux
pollués et ceux de leur descendance ont été étudiés. Plusieurs études ont mis en évidence chez les
insectes l’influence de la condition physiologique des parents, définie par exemple par la
disponibilité des ressources alimentaires ou l’exposition à un polluant, sur le développement, la
tolérance au stress ou la fonction reproductrice de leur descendance (Grech et al., 2007; Sadd et
Schmid-Hempel, 2007; Martins et al., 2012; Valtonen et al., 2012; Perez et Noriega, 2013).
Cependant, la descendance n’est que rarement prise en compte dans les études écotoxicologiques.
L’étude globale des profils d’impact de différents milieux pollués (Tableau II.16) révèle des
modifications de traits d’histoire de vie de la descendance des individus, principalement lors de la
contamination des milieux par l’ibuprofène et le benzo[a]pyrène. La contamination des milieux
apparaît affecter la physiologie des individus exposés, et ce, même lorsqu’aucune perturbation n’est
observée à l’échelle individuelle chez les parents. Plus particulièrement, les impacts
trans-générationnels observés ne sont associés à aucune modification des traits d’histoire de vie
directement liés à la reproduction chez les parents, tels que la fertilité et la fécondité des femelles
(Tableau II.16). Ces observations mettent en évidence l’intérêt majeur que peuvent avoir des
approches trans-générationnelles dans l’évaluation de l’impact des polluants sur les organismes.
Le temps de développement des individus apparaît particulièrement impacté. Que ce soit
chez les individus exposés directement ou chez leur descendance, ce trait apparaît modifié par 7
des 11 milieux contaminés testés. Ceci est probablement lié au fait que le temps de développement
est un trait d’histoire de vie particulièrement plastique chez Aedes aegypti. Ce trait développemental
est influencé par différents facteurs environnementaux naturels tels que la température, la densité
larvaire, la disponibilité des ressources alimentaires et notamment les ressources métaboliques
maternelles (pour revue : Couret et Benedict, 2014).
Chapitre II : Effets des polluants sur les traits d’histoire de vie des populations 106
Tableau II.16 - Bilan des impacts de la contamination des milieux sur les traits d’histoire de vie. Les traits
d’histoire de vie mesurés chez les individus exposés (noir) et leur descendance non exposée (violet) sont non modifiés (cercles
vides), augmentés (+) ou diminués (-).
L’exposition des populations à l’ibuprofène induit une accélération du développement de
leur descendance, tandis que les individus directement exposés ne présentent aucune modification
des traits d’histoire de vie. Ces résultats suggèrent que, bien qu’aucune conséquence de l’exposition
à l’ibuprofène n’ait été observée directement, les individus exposés subissent une modification de
leur potentiel reproducteur au sens large, c’est-à-dire leur capacité à engendrer une descendance
similaire aux populations témoins. Cet effet de l’ibuprofène sur les populations d’Aedes aegypti est
observé dès une concentration cohérente avec la contamination environnementale (1µg/l), bien
loin des seuils de toxicité aigus établis pour ce polluant, ce qui accentue d’autant plus la portée
écologique de nos observations. A notre connaissance, seule une étude a, à ce jour, mis en évidence
un tel impact trans-générationnel de l’ibuprofène chez un invertébré aquatique. Cette étude,
s’intéressant à l’impact de l’exposition chronique (21 jours) du planorbe caréné (Planorbis carinatus)
a notamment décrit une réduction du taux d’éclosion de la descendance (Pounds et al., 2008).
Cependant, cet effet a été observé à des concentrations de l’ordre du milligramme par litre, bien
supérieures aux concentrations retrouvées dans l’environnement et n’est ainsi que faiblement
représentatif des impacts environnementaux de l’ibuprofène. Les impacts trans-générationnels de
Temps de développement Taux de mortalité Sex-ratio Taille alaire Fécondité Fertilité
Type de contamination
♂ ♀ ♂ ♀ Ibuprofène 1 µg/l○- ○- ○○ ○○ ○ ○ ○ ○
Ibuprofène 10 µg/l○- ○- ○○ ○○ ○ ○ ○ ○
Ibuprofène 100 µg/l○- ○- ○○ ○○ ○ ○ ○ ○
Benzo[a]pyrène 0,6 µg/l○- ○- ++ ○○ + ○ ○ ○
Benzo[a]pyrène 1,2 µg/l○- ○- ++ ○○ + ○ ○ ○
Benzo[a]pyrène 6 µg/l+○ ○- ○○ ○○ + ○ ○ ○
Bisphénol A 0,4 µg/l○○ ○○ ○○ ○○ + ○ ○ ○
Bisphénol A 4 µg/l○○ ○○ ○- ○○ + ○ ○ ○
Bisphénol A 40 µg/l○○ ○○ ○○ ○○ + ○ ○ ○
Mélange 1x○○ ○○ ○- ○○ ○ ○ ○ ○
Mélange 10x+○ ○○ ○○ ○○ ○ - ○ ○
l’ibuprofène ont en revanche été mis en évidence à des concentrations plus réalistes chez les
poissons modèles poisson zèbre (Danio rerio) (Ji et al., 2013) et Medaka (Oryzias latipes) (Han et al.,
2010), chez lesquels une exposition respective à l’ibuprofène de 1 µg/l durant 21 jours ou de 0,1
µg/l durant tout le cycle de vie induit un allongement du temps d’éclosion de la descendance en
milieu propre. La descendance n’a néanmoins pas été observée au-delà de l’éclosion dans ces trois
études. Le temps de développement des individus est un des paramètres clés de la dynamique de
des populations, puisqu’il caractérise la vitesse à laquelle les individus reproducteurs sont produits
au sein d’une population. Une accélération du développement des individus est ainsi associée à un
avantage en terme de fitness, que ce soit chez Aedes aegypti (Paris et al., 2011; Perez et Noriega, 2012;
Martins et al., 2012) ou d’autres insectes (Mensch et al., 2008; Valtonen et al., 2012). L’accélération
du développement est notamment associée chez les insectes aquatiques à une augmentation du
taux d’accroissement de la population et à la réduction du temps passé dans une phase de vie
particulièrement vulnérable à la prédation. Ainsi, l’avantage développemental conféré par
l’exposition parentale à l’ibuprofène pourrait avoir un impact positif sur la dynamique des
populations exposées à ce polluant.
L’exposition des populations au benzo[a]pyrène induit des effets plus variés que
l’ibuprofène sur les individus et leur descendance. En effet, l’exposition des populations à 0,6 ou
1,2 µg/l induit une mortalité durant le développement des individus en contact avec le milieu
pollué, mais également chez leur descendance non exposée. Cet effet est cohérent avec les données
de toxicité chronique disponibles dans la littérature, rapportant une létalité développementale du
benzo[a]pyrène chez le chironome, la daphnie et le crustacé marin Trigriopus japonicus (Atienzar et
Jha, 2004; Bang et al., 2009; Du et al., 2014). Cette mortalité accrue est accompagnée dans notre
étude d’une accélération du développement chez leur descendance, encore jamais décrite chez les
invertébrés d’eau douce. Etonnamment, la plus forte concentration testée, 6 µg/l, induit un panel
d’effets différent de celui des deux concentrations inférieures, avec l’absence de modification de la
mortalité développementale des individus, et une réduction de l’impact de l’exposition parentale
sur le temps de développement de la descendance. Cependant, une exposition directe à cette
concentration de benzo[a]pyrène induit un retard de développement des mâles, impact qui n’est
pas observé aux concentrations d’exposition inférieures. Enfin, l’exposition au benzo[a]pyrène
semble avoir un impact dose-dépendant sur la taille alaire des mâles exposés, avec une tendance à
l’accentuation de cet effet avec la concentration d’exposition.
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