Dispersal and reproductive system : two factors promoting the colonization by the exotic mollusc crepidula fornicata along the french coasts
Invasion des côtes françaises par le mollusque exotique Crepidula fornicata : contribution de la dispersion larvaire et du système de reproduction au succès de la colonisation
Résumé
The reproductive system and the dispersal ability may be two key factors in the geographical spread of a species. Given the successful colonization of its introduced European range, following its accidental introduction at the end of the 19th century, Crepidula fornicata is an excellent model for the study of an exotic mollusc. This protandrous hermaphrodite having a long larval phase (two to four weeks) has invaded numerous bays along the Channel and Atlantic coasts where oyster farming is practised.
Empirical approaches of population biology and genetics were used to study three factors that could explain the proliferation of C. fornicata along European coasts: i) dispersal vectors (human vectors vs. natural vectors), ii) recruitment patterns and iii) the distribution of sexual morphs within populations and reproductive behaviour.
Although human activities are responsible of the initial establishment of the species due to recurrent introductions, the study of gene flow, using 8 allozymes and 5 microsatellite loci, at the scale of i) French coasts, ii) Channel coasts and iii) Norman-Breton Gulf demontrates that the range expansion of the slipper limpet is, in majority, explained by larval dispersal. Analysis of the temporal dynamics of four populations of the of Mont-saint-Michel and the Bay of Morlaix show that the distribution of males and females in the different age classes promotes reproduction between generations, homogenizing genetic and allelic diversity among juveniles and reproductive adults. Paternity analysis on larvae, carried out with 5 microsatellite loci, show high frequency of multiple paternity in this species, a pattern that maintains a high genetic diversity within populations. Taken together, these results show that successive introductions, long distance dispersal, the distribution of sexual morphs within populations and efficient local reproduction, linked to the environmental plasticity of this species, explain the successful establishment of C. fornicata in Atlantic and Channel coasts.
Le système de reproduction et les capacités de dispersion seraient des éléments prépondérants dans les processus d'expansion géographique des espèces. En raison du succès de la colonisation dans son aire d'introduction européenne, suite à son arrivée accidentelle à la fin du 19ème siècle, Crepidula fornicata est un modèle pertinent pour l'étude du processus d'expansion chez un mollusque exotique. Cette espèce hermaphrodite protandre, possédant une phase larvaire d'une durée de deux à quatre semaines a envahi la majeure partie des bassins conchylicoles français de la Manche et de l'Atlantique.
Au cours de cette thèse, une approche s'appuyant sur des études empiriques de biologie et de génétique des populations a été utilisée, afin d'étudier trois facteurs pouvant expliquer la prolifération de C. fornicata sur le littoral : i) les vecteurs de la dispersion (vecteurs anthropiques vs. dispersion naturelle), ii) les modalités de recrutement local et iii) la distribution des morphes sexuels dans les populations et le comportement reproducteur.
Bien que les activités humaines aient eu un rôle prédominant lors de l'installation initiale de cette espèce en favorisant notamment la récurrence des introductions, l'étude des flux de gènes, à l'aide de 8 locus enzymatiques et 5 locus microsatellites, à l'échelle i) des côtes françaises, ii) de la Manche et iii) du Golfe Normano-Breton indique que l'expansion de la crépidule sur le littoral s'explique surtout par la dispersion larvaire. L'analyse de la dynamique temporelle de quatre populations situées en baie du Mont-saint-Michel et en baie de Morlaix a mis en évidence que la répartition des mâles et des femelles dans les différentes classes d'âge favorise la reproduction entre les générations, un processus se traduisant par une homogénéité génétique entre les juvéniles et les adultes reproducteurs locaux. Des analyses de paternité sur des larves, à l'aide de 5 locus microsatellites, démontrent un fort taux de paternité multiple chez cette espèce, contribuant à maintenir une forte diversité génétique dans les populations. Globalement, les résultats de ces travaux montrent que la récurrence d'introduction, la dispersion à longue distance, la distribution des morphes sexuels dans la population et une reproduction locale efficace, associés à la tolérance écologique de cette espèce, expliquent le succès de l'installation de C. fornicata sur une large part des côtes de l'Atlantique et de la Manche.