Synthèse des résultats majeurs

Contrairement aux microbiotes d’espèces de milieux tempérés (e.g. Salmonidae, Cyprinidae), ou de celles provenant de récifs coralliens, les microbiotes associés aux Poissons du bassin de l'Amazone ont reçu très peu d'attention de la communauté scientifique. Pourtant, le bassin de l'Amazone contient la plus grande diversité d’espèces de Poissons téléostéens au monde. L'objectif principal de notre étude visait à répondre à cette lacune, en caractérisant les structures taxonomiques des microbiotes des Poissons d'Amazonie, et en identifiant certains des facteurs biotiques et abiotiques qui modulent la composition et la diversité de ces microbiotes.

Notre étude a d'abord répondu à cet objectif en révélant la structure taxonomique des microbiotes cutanés et intestinaux de trois espèces de Poissons de l'Amazone. Nos résultats (Chapitre 2 Fig. 1abd, Chapitre 3 Fig. 1b) montrent que les microbiotes des Téléostéens néotropicaux échantillonnés ont plusieurs ressemblances avec les microbiotes de Téléostéens de milieux tempérés. Par exemple, nous avons noté l'abondance du genre bactérien Pseudomonas dans le microbiote intestinal des trois espèces étudiées. Ce genre bactérien fait aussi parti du microbiote «coeur» du Poisson zébre (Danio rerio) (Stephens et al. 2016; Roeselers et al. 2011) et du Saumon atlantique (Salmo salar) (Gajardo et al. 2016), deux espèces fréquemment étudiées et provenant de milieux tempérés. Cependant, certains taxa montrent que les microbiotes intestinaux d’espèces du bassin de l'Amazone divergent des microbiotes d’espèces de milieux tempérés, notamment les genres bactériens Stenotrophomonas (omniprésent chez D. rerio et S. salar (Stephens et al. 2016; Roeselers et al. 2011; Gajardo et al. 2016), mais peu abondant dans cette étude) et Acidimicrobium (abondant dans cette étude, mais absent chez D. rerio et S. salar (Stephens et al. 2016; Roeselers et al. 2011; Gajardo et al. 2016)). Ainsi, la similitude des microbiotes de Téléostéens d'eau tempérée et d'eau chaude suggère que certains taxa (e.g. Pseudomonas) sont conservés dans le microbiote intestinal. En revanche, les différences de structuration taxonomique observées entre les microbiotes de Téléostéens d'eau tempérée et d'eau chaude

(ceux documentés dans cette étude) suggèrent l'implication de d'autres variables biotiques et / ou abiotiques. Selon la littérature actuelle, basée sur des observations faites sur le microbiote intestinal de Téléostéens de milieux tempérés, ces facteurs pourraient être, entre autres : un effet de l'espèce, de son régime alimentaire, ou encore des paramètres physicochimiques de son milieu.

Ainsi, ces observations nous ont mené à identifier et à quantifier l'influence de certains facteurs biotiques et abiotiques spécifiques régissant la structure taxonomique des microbiotes cutanés et intestinaux chez les trois espèces étudiées. Nos résultats suggèrent un impact significatif (valeurs p des PERMANOVAs < 0.05, Chapitre 2 Fig. 2,3 et Chapitre 3 Fig. 1,2) de la niche microbienne (mucus cutané versus intestins), de l'espèce, du régime alimentaire, du mode de vie, du site d'échantillonnage et de 10 paramètres physicochimiques de l'eau, sur la structure taxonomique des microbiotes des Poissons d'Amazonie étudiés. Les résultats obtenus au niveau de l'impact de la niche microbienne, de l'espèce, du régime alimentaire, du mode de vie, du site d'échantillonnage et des paramètres physicochimiques de l'eau, concordent avec d'autres études effectuées sur les poissons de milieux tempérés. De plus, nos résultats vont de pair avec plusieurs traits de l'écologie des trois espèces étudiées. Ainsi, nos résultats suggèrent que les structures taxonomiques des microbiotes cutanés et intestinaux pourraient corroborer certains traits écologiques importants des poissons de l'Amazone. Ce dernier résultat a potentiellement des applications directes en Amazonie, puisqu'il serait potentiellement possible, dans le futur, d'utiliser les structures taxonomiques - ainsi que les patrons de variation inter-sites d'échantillonnage - des microbiotes, afin d'inférer l'écologie d’espèces n'ayant jamais été observées/étudiées en milieu naturel. Cette adéquation entre la structure taxonomique des microbiotes et les traits écologiques des poissons-hôtes, fait des communautés microbiennes des outils très prometteurs, permettant d'inférer l'écologie d'espèces rares ou en péril dans le cadre de projets de conservation d'écosystèmes menacés tels le bassin de l'Amazone. Dans le cas d'espèces rares, l'utilisation des informations tirées de la structure taxonomique du microbiote est particulièrement intéressante pour inférer des traits écologiques, puisque l'étude du microbiote intestinal peut être effectuée à partir d'un faible nombre (3-5) d'individus (revu dans Llewellyn et al. 2014; Ghanbari et al. 2015).

Le dernier résultat le plus important de notre étude concerne la complémentarité des traits écologiques pouvant être inférés du microbiote cutané versus ceux relevant du microbiote intestinal. Nos résultats - particulièrement l'analyse en réseau de corrélation (Chapitre 2 Fig. 2ab) - suggèrent que les structures taxonomiques des microbiotes du mucus cutané et des intestins reflètent différents aspects de l'écologie de leurs hôtes. En effet, les microbiotes cutanés étaient principalement corrélés au site d'échantillonnage, donc leur composition évoluait selon des paramètres spécifiques à chaque population (donc à chaque site d'échantillonnage), tels les paramètres physicochimiques de l'eau environnementale. Ainsi, nos résultats suggèrent que les microbiotes cutanés sont particulièrement informatifs sur la connectivité inter-habitats / inter-populations des Poissons. Contrairement à nos observations sur les microbiotes cutanés, nos résultats sur les microbiotes intestinaux suggèrent que leur structure taxonomique n'évoluait pas en fonction de paramètres spécifiques à chaque population / site d'échantillonnage, mais plutôt en fonction du régime alimentaire et de la phylogénie des hôtes. En conclusion, notre étude montre que la caractérisation de la structure taxonomique des deux principales niches microbiennes associées aux poissons de l'Amazonie pourrait potentiellement être un outil puissant pour inférer leur écologie à l'échelle populationnelle (via le microbiote cutané) et à l'échelle de l'espèce (via le microbiote intestinal).