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Accumulation, répartition subcellulaire et effets du nickel et du thallium dissous ou d'origine alimentaire chez le tête-de-boule (Pimephales promelas).

Lapointe, Dominique (2009). Accumulation, répartition subcellulaire et effets du nickel et du thallium dissous ou d'origine alimentaire chez le tête-de-boule (Pimephales promelas). Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 172 p.

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Résumé

Bien qu'il soit démontré que les proies consommées peuvent représenter une importante source de métaux pour différents organismes aquatiques, la règlementation pour la protection des écosystèmes et des organismes aquatiques est établie à partir de données obtenues suite à des expositions aux métaux dissous. Afin d'évaluer adéquatement les risques associés a là présence de métaux dans l'environnement, il importe de caractériser les sources (eau vs proies), le comportement (spéciation, biodisponibilité, accumulation) et les effets toxiques potentiels des métaux. Ce projet visait donc à améliorer notre compréhension de l'accumulation métallique (nickel et thallium) chez les poissons, consommateurs finaux des chaînes alimentaires aquatiques, en utilisant le tête-de-boule (Pimephales pramelas) comme espèce modèle. Ce projet de doctorat comportait trois objectifs principaux. Le premier objectif était de déterminer l'importance relative de l'eau et de l'alimentation dans l'accumulation et la répartition subcellulaire du nickel (Ni) et du thallium (Tl) chez différents stades de tête-de- boule. Pour atteindre cet objectif, nous avons exposé des larves et des juvéniles au Ni et au Tl par la voie aqueuse et/ou alimentaire. Sous nos conditions expérimentales environnementalement réalistes, l'eau a été la seule source importante de métal pour les larves tandis que les juvéniles ont accumulé pratiquement autant de métal par l'eau et par les proies. Chez les poissons, les jeunes stades de VIe démontrent généralement une plus grande sensibilité aux polluants. Ainsi, le deuxième objectif de ce projet était d'exposer de jeunes stades (embryons et larves) de tête-de-boule au Ni et au Tl, par voie aqueuse et/ou alimentaire, afin de mesurer l'accumulation et les effets toxiques de ces deux métaux. Nous avons évalué la toxicité du Ni et du Tl en mesurant des paramètres conventionnels, comme le temps à l'éclosion et la survie, ainsi que des paramètres physiologiques, tels le taux métabolique ou l'activité de certaines enzymes. Les concentrations de Ni que nous avons utilisées n'ont pas eu d'effet significatif sur la survie des embryons ou le taux métabolique de routine des larves. Cependant, la concentration de Ni la plus élevée a causé une diminution du temps à l'éclosion et une augmentation des capacités aérobies et biosynthétiques des larves (augmentation de l'activité de la cytochrome C oxydase et de la nucléoside diphosphate kinase), suggérant une stimulation du métabolisme suite à une exposition au Ni dissous chez les jeunes stades. Finalement, les concentrations de Tl que nous avons utilisées n'ont pas entraîné d'effets sublétaux chez les jeunes stades de tête-de-boule pour les paramètres que nous avons évalués. Plusieurs questions demeurent en ce qui concerne le transfert trophique des métaux vers les maillons supérieurs. Par exemple, l'influence de la spéciation des métaux dans les proies sur le transfert trophique vers les prédateurs n'est pas encore totalement comprise. Le troisième et dernier objectif fut donc de déterminer l'importance de la répartition subcellulaire du Ni et du Tl chez deux proies (Tubifex tubifex et Daphnia magna) sur leur assimilation, leur répartition subcellulaire et leur toxicité chez notre prédateur (tête-de-boule juvénile). Indépendamment du type de proie, les juvéniles ont assimilé le Tl plus efficacement que le Ni. De plus, la proportion de métal potentiellement biodisponible dans les deux types de proies n'a pas eu d'influence sur leur efficacité d'assimilation par notre prédateur. Nonobstant le fait que la majorité du Ni et du Tl assimilé par les poissons fut associée aux fractions impliquées dans la détoxication chez ces derniers, le type de proie a affecté la proportion de métal détoxiqué. Ce phénomène pourrait être du moins partiellement expliqué par les différences de concentration de métal dans les proies. Ainsi, les poissons consommant des proies plus contaminées (D. magna pour le Ni et T tubifex pour le Tl) avaient une plus faible proportion de métal détoxiqué, ce qui suggère que les capacités de détoxication étaient excédées chez ces poissons et que l'excédent de métal s'est retrouvé dans les autres fractions subcellulaires. Le Ni alimentaire n'a pas eu d'effet néfaste sur les paramètres physiologiques mesurés tandis que chez les poissons nourris avec des daphnies contaminées en Tl, nous avons mesuré une diminution de l'activité de deux enzymes (indicatrices des capacités biosynthétiques et antioxydantes). Finalement, indépendamment du métal, nous avons mesuré une activité accrue de deux enzymes (indicatrices des capacités aérobies et antioxydantes) chez les juvéniles nourris avec D. magna comparativement aux juvéniles nourris avec T tubifex. Dans un contexte d'évaluation des risques environnementaux de l'exposition aux métaux, nos résultats démontrent l'importance de considérer la contribution de l'alimentation comme source de métal chez les poissons et suggèrent qu'il importe également de considérer les différents stades de vie des espèces ciblées et de bien caractériser les réseaux trophiques impliqués.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Couture, Patrice
Mots-clés libres: nickel; thallium; alimentation; eau; voie aqueuse; tête-de-boule; accumulation; Pimephales promelas; poisson
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 05 déc. 2013 13:45
Dernière modification: 23 nov. 2015 19:57
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1811

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