Genetic survey of shallow populations of the Mediterranean red coral [ Corallium rubrum (Linnaeus, 1758)]: new insights into evolutionary processes shaping nuclear diversity and implications for conservation

International audienceCombined action from over-harvesting and recent mass mortality events potentially linked to ongoing climate changes has led to new concerns for the conservation of shallow populations (5-60 m) of Corallium rubrum, an octocorallian that is mainly found in the Mediterranean Sea. The present study was designed to analyse population structure and relationships at different spatial scales (from 10s of meters to 100s of kilometres) with a focus on dispersal pattern. We also performed the first analysis of the distribution of genetic diversity using a comparative approach between regional-clusters and samples. Forty populations dwelling in four distinct regions between 14 and 60 m in depth were genotyped using 10 microsatellites. Our main results indicate (i) a generalized pair-sample differentiation combined with a weak structure between regional-clusters; (ii) the occurrence of isolation by distance at the global scale, but also within two of the three analysed regional-clusters; (iii) a high level of genetic diversity over the surveyed area with a heterogeneous distribution from regional-cluster to sample levels. The evolutionary consequences of these results are discussed and their management implications are provided

La vie sur Terre

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La régénération des bras de Sepia officinalis L. (Mollusque Céphalopode Coléoïdé)

UPMC-Paris 6PhD THESIS presented to obtain the DIPLOMA OF DOCTOR OF SPECIALTY IN ANIMAL BIOLOGY, mention BIOLOGICAL OCEANOGRAPHY, defended by Jean-Pierre FERAL Subject: The regeneration of the arms of Sepia officinalis L. (Mollusk Cephalopod Coléoid)The regeneration of the arms of Sepia officinalis (Cephalopod Decapod) is possible. It is done by epimorphosis for the epidermis and by morphallaxy for the other tissues.Morphologically, 6 stages were determined: healing (1), appearance of the bud (half-sphere) (2), growth (cone) (3), appearance of suckers (4), and chromatophores (5) (morphogenesis) and mobility (6) (nerve connections).Regeneration is total.Histologically and cytologically, 3 phases were demonstrated: -healing (cellular material supply and collagen synthesis) and dedifferentiation,-formation of the blastema and its growth, -differentiation and morphogenesis.The last two phases are related, at least temporally, with the appearance of the blood and nervous systems in the regenerate. This fact has been interpreted in terms of regulation. A change in serum proteins was noted during regeneration.Temperature and food intake influence the rate of regeneration. These factors were put back in the context of the relative growth of Sepia.The growth of the regenerate is at first rapid, then it is inflected. There is a centrifugal polarity in differentiation and morphogenesis.It was possible to draw a parallel between normal and experimental morphogenesis.In some aspects of the regeneration of their arms, the Cephalopods are closer to the Batrachians than to the other Mollusks.UPMC-Paris 6 THESE présentée pour l'obtention du DIPLOME DE DOCTEUR DE SPECIALITE en BIOLOGIE ANIMALE mention OCEANOGRAPHIE BIOLOGIQUE Soutenue le par Jean-Pierre FERA L Sujet: La régénération des bras de Sepia officinalis L. (Mollusque Céphalopode Coléoïdé)La régénération des bras de Sepia officinalis (Céphalopode Décapode) est possible. Elle se fait par épimorphose pour l'épiderme et par morphallaxie pour les autres tissus.Morphologiquement, 6 stades ont été déterminés : la cicatrisation (1), l 'apparition du bourgeon (demi-sphère) (2),. la croissance (cône) (3), l'apparition des ventouses (4), celle des chromatophores (5) (morphogenèse). et la mobilité (6) (connections nerveuses), La régénération est totale,Histologiquement et cytologiquement, 3 phases ont été mises en évidence : - la cicatrisation (apport de matériel cellulaire et synthèse de collagène) et la dédifférenciation. - la formation du blastème et sa croissance, - la différenciation et la morphogenèse. Les 2 dernières phases sont en rapport, au moins temporel, avec l'apparition des systèmes sanguin et nerveux dans le régénérat, Ce fait a été interprété en terme de régulation. Une variation des protéines sériques a été notée au cours de la régénération.La température et l'apport alimentaire influencent la vitesse de régénération. Ces facteurs ont été remis dans le contexte de la croissance relative de Sepia,La croissance du régénérat est d'abord rapide, puis s'infléchit. On note une polarité centrifuge dans la différenciation et la morphogenèse. Il a été possible de faire un parallèle entre morphogenèse normale et expérimentale,Par certains aspects de la régénération de leurs bras, les Céphalopodes se rapprochent plus des Batraciens que des autres Mollusques

Nutrition chez un invertébré marin détritivore: Leptosynapta galliennei (Holothurioidea: Echinodermata)

The definition of some etho-ecological parameters is first given in order to characterize the feeding of Leptosynapta galliennei. The structure and ultrastructure of the L. galliennei digestive tract are fully described. Its wall consists of three tissue layers, a monostratified digestive epithelium, a conjunctive layer, a pseudostratified mesothelium. The latter contains the musculature (epithelial) and is innervated by a plexus (mesothelium). The cell types of the digestive epithelium define five digestive tracts in L. galliennei. These definitions are generalized to other sea cucumbers. The digestive cells appear multifunctional. This is considered to be directly related to the absence of digestive appendages; all functions of nutrition are assumed by the constituents of the digestive epithelium.The relationships between nutritional structures and functions are made from the discovery of hyrolasic potentialities (also studied in Leptosynapta inhaerens and Holothuria forskali) and sites of absorption. Holothurians are characterized by a limited ability to digest proteins.The main site of extracellular digestion is the anterior intestine (weak proteolytic, amylolytic, disaccharidase and lipase activities). There is a correlation between certain enzymatic activities (proteases, amylase) and the presence of a particular type of enterocyte (granular).The low molecular weight elements (dissolved organic matter) are absorbed at the beginning of the tract by cells similar to those of the external epithelium of the integument. These cells, which are associated with subcuticular bacteria, are considered as the morphological support of parenteral absorption.The diet is only partially defined; it can be considered omnivorous. A comparison with annelids indicates that detritivores have different digestive capacities, related not only to the hydrolases present but also to the transit time of the sediment in the tract. The transport of nutrients is mainly ensured by the coelomic fluid. Hemal fluid would have only a marginal role in this function. On the other hand, the hemal system would be a place of cytopoiesis (coelomocytes).Possible reserve sites have been found in L. galliennei (temperate species) and in Eunolpadia violacea (subantarctic species) during their sexual cycle and during a fast. An extragonadic reserve site was not found in either species. Fluctuations in the biochemical composition of the gonad reflect changes in the energy value of adults during the cycle. Short-lived fasting does not cause the depletion of any organ in L. galliennei.La définition de quelques paramètres étho-écologiques est d'abord donnée afin de caractériser l'alimentation de Leptosynapta galliennei. La structure et l 'ultrastructure du tube digestif de L. galliennei sont complétement décrites. Sa paroi est constituée de trois couches tissulaires, un épithélium digestif monostratifié, une couche conjonctive, un mésothélium pseudostratifié. Ce dernier contient la musculature (épithéliale) et est innervé par un plexus (mésothélien). Les types cellulaires de l'épithélium digestif permettent de définir cinq tronçons digestifs chez L. galliennei. Ces définitions sont généralisées aux autres holothuries. Les cellules digestives paraissent multifonctionnelles. Ceci est considéré comme étant en rapport direct avec l'absence d'annexe digestive; toutes les fonctions de nutrition sont assumées par les constituants de l'épithélium digestif.Les relations entre structures et fonctions de nutrition sont faites à partir de la mise en évidence de potentialités hyrolasiques (également étudiéeschez Leptosynapta inhaerens et Holothuria forskali) et de sites d'absorption. Les holothuries sont caractérisées par une aptitude limitée à digérer les protéines.Le site principal de la digestion extra-cellulaire est l'intestin antérieur (activités protéolytiques faibles, amylolytiques, disaccharidasiques et lipasiques). Il existe une corrélation entre certaines activités enzymatiques (protéases, amylase) et la présence d'un type particulier d'entérocyte (granulaire).Les éléments de faible poids moléculaire (matière organique dissoute) sont absorbés dès le début du tractus, par des cellules semblables à celles de l'épithélium externe du tégument les cellules en T. Ces cellules, auxquelles sont associées des bactéries sous-cuticulaires, sont considérées comme le support morphologique de l'absorption parentérale.Le régime alimentaire n'est que partiellement défini; il peut être considéré comme omnivore. Une comparaison avec les annélides indique que les détritivores ont des capacités digestives différentes, liées non seulement aux hydrolases présentes, mais aussi au temps de transit du sédiment dans le tractus. Le transport des nutriments est assuré surtout par le liquide cœlomique. Le liquide hémal aurait seulement un rôle marginal dans cette fonction. En revanche le système hémal serait un lieu de cytopoièse (coelomocytes).D'éventuels sites de réserves ont été recherchés chez L. galliennei (espèce tempérée) et chez Eunolpadia violacea (espèce subantarctique) au cours de leur cycle sexuel et à l'occasion d'un jeûne. Un site de réserves extragonadiques n'a été mis en évidence chez aucune des deux espèces. Les fluctuations de la composition biochimique de la gonade rendent compte des variations de la valeur énergétique des adultes, au cours du cycle. Un jeûne de courte durée ne provoque la déplétion d'aucun organe chez L. galliennei

Fine-scale spatial genetic structure in the brooding sea urchin Abatus cordatus suggests vulnerability of the Southern Ocean marine invertebrates facing global change

International audienceThe Southern Ocean benthic communities are characterized by their levels of endemism and their diversity of invertebrate brooding species. Overall, biological processes acting within these species remain poorly understood despite their importance to understand impacts of ongoing global change. We take part in filling this gap by studying the genetic structure over different spatial scales (from centimeters to tens of kilometers) in Abatus cordatus, an endemic and brooding sea urchin from the Kerguelen Islands. We developed three microsatellites and two exon-primed intron crossing markers and conducted a two-scale sampling scheme (from individuals to patches) within two dense localities of Abatus cordatus. Between patches, all pairwise comparisons, covering distances from few meters (between patches within locality) to 25 km (between localities), revealed significant genetic differentiation, a higher proportion of the molecular variance being explained by the comparisons between localities than within localities, in agreement with an isolation by distance model. Within patches, we found no significant correlation between individual pairwise spatial and genetic distances, except for the most polymorphic locus in the patch where the largest range of geographical distances had been analyzed. This study provides an estimation of the dispersal capacities of Abatus cordatus and highlights its low recolonization ability. Similar low recolonization capacities are thus expected in other Antarctic and Subantarctic brooding invertebrate species and suggest a high vulnerability of these species facing global change

Zones côtières et développement durable : une équation à résoudre

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Histoire évolutive, structures génétique, morphologique et écologique comparées dans un complexe d'espèces jumelles (Echinocardium cordatum (Echinoidea, Irregularia))

Echinocardium cordatum (Pennant 1777) oursin irrégulier abondant des zones côtières tempérées a longtemps été considéré comme une espèce cosmopolite dont la vaste aire de distribution était la conséquence directe des capacités de dispersion de sa larve planctotrophe. L étude couplée des caractéristiques génétiques [génomes mitochondrial et nucléaire (introns+microsatellites)], morphologiques (étude basée sur 20 indices morphométriques) et écologiques (distribution géographique à petite ou grande échelle, et cycle de maturation gonadique) a révélé la présence d un complexe d espèces jumelles dont la différenciation génétique est accompagnée d une différenciation morphologique statistique ainsi que de différenciations écologiques plus ou moins fines. Ces espèces occupent des aires de distribution limitées (clade A : Atlantique, clade SP : Pacifique Sud, clade NP : Pacifique Nord, clade B2 : Méditerranée, et clade B1 : Méditerranée et côtes atlantiques de l Ibérie). D après la reconstruction de l histoire évolutive de ce complexe, à partir des données paléontologiques et moléculaires, ces espèces auraient divergé il y a 3 (B1-B2) à 10 (A-reste) millions d années sous l effet de perturbations géologiques et paléoclimatiques (fermeture de la Téthys, crise messinienne de salinité et glaciations Plio-Pléistocène). Le polymorphisme morphologique et moléculaire apparaît réduit chez B1 suggérant un effectif efficace historique de cette espèce réduit. L analyse des flux géniques contemporains révèle que les clades A et B1 échangent toujours des gènes, alors que les clades B1 et B2, ont mis en place un isolement reproducteur efficace empêchant l hybridation. Par ailleurs, les capacités de dispersion des espèces de ce complexe sont importantes (plus de 3000 km), mais moindres comparées à d autres espèces du genre, notamment E. mediterraneum, qui bien qu ayant subi les mêmes évènements géologiques n a pas formé d espèce depuis son apparition il y aurait 28 millions d années. D un point de vue évolutif, les taxons à forte capacité de dispersion présenteraient des tailles efficaces de populations importantes, ainsi qu une aire de répartition étendue et peu de différentiation génétique entre localités ; autant de caractéristiques qui devraient ralentir la vitesse de spéciation dans ces taxons. Si cette hypothèse semble se vérifier chez E. mediterraneum, il n en est pas de même chez E. cordatum qui malgré des effectifs efficaces apparemment importants et une différenciation des populations à l échelle régionale faible, présente une dynamique se spéciation plus rapide. Il faut envisager que d autres caractéristiques soient à l origine de cette différence de dynamique de spéciation, et la comparaison des exigences écologiques des deux taxons ainsi que l isolement de la molécule responsable de la réaction acrosomique, la bindine, pourraient apporter des éléments de réponse aux nouvelles questions soulevées.Echinocardium cordatum (Pennant 1777) an abundant irregular sea urchin from the coastal temperate zones has long been considered as a cosmopolitan species which wide distribution area was the direct consequence of its planktotrophic larvae high dispersal abilities. A combined study of the genetic [mitochondrial and nuclear genomes (introns+microsatellites)], morphologic (based on 20 morphometric indices) and ecologic (geographic distribution at fine or large scale, and gonad maturation cycle) characteristics reveals that this taxon is a complex of cryptic species for which genetic differentiations concurred with morphological and ecological ones. The different species each occupy a limited geographic areas (clade A : Atlantic, clade SP : South Pacific, clade NP : North Pacific, clade B2 : Mediterranean sea, et clade B1 : Mediterranean sea and Atlantic coasts of Iberia). According to the complex species evolutionary history reconstruction, based on fossils and molecular data, the different species diverged between 3 (B1-B2) and 10 (A-rest) million years ago, driven by geologic and paleoclimatic perturbations (Tethys closure, messinian salinity crisis, Plio-Pleistocene glaciations). Molecular and morphologic polymorphisms appear reduced in B1, suggesting a reduced historical effective size. The contemporaneous genetic flux analysis reveals that clades A and B1 exchange genes whereas clades B1 and B2 developed an efficient reproductive isolation preventing hybridization. Though dispersal abilities of the complex species are high (more than 3000 km), they appear to be smaller than those of other species of the same genera, particularly E. mediterraneum which undergone the same geological perturbations without splitting into several species since its appearance some 28 million years ago. From an evolutionary point of view, taxa with high dispersal abilities should exhibit important population effective sizes, wide distribution areas and weak genetic differentiation between localities, properties that should slow species formation within these taxa. If this hypothesis seems verified in E. mediterraneum, it is not the case in E. cordatum for which the apparent high effective size and weak regional structure contrast with the fast speciation dynamics. It seems that other characteristics might be responsible for the speciation dynamic differences, and the comparison of the two taxa ecological requirements, as well as the isolation of the gene coding for the protein responsible of the sperm specific attachment, the bindin, should bring elements to answer these questions.AIX-MARSEILLE2-Bib.electronique (130559901) / SudocSudocFranceF

Érosion de la biodiversité

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Kerguelen Islands: a living laboratory to understand the benthic biodiversity of the Antarctic

International audienceThe high proportion of brooding (50 to 70% depending on phyla) compared with broadcaster species among invertebrates living along the coast of the Southern ocean has been traditionally interpreted as an adaptation to local environmental conditions. Currently, however, species with a planktotrophic developmental mode are ecologically dominant along coastal areas, in terms of abundance of individuals. The fact that Kerguelen island is inhabited by such species and that the French base Port-aux-Français, with its equipped marine laboratory, made it possible to address questions as to why are there so many brooders in the coastal waters of the Southern ocean and if the apparent ecological success of broadcasters related to their developmental mode. We argue that the present shallow antarctic benthic invertebrate fauna is the result of two processes acting at different temporal scales. First, the high proportion of brooding species compared with coastal communities elsewhere corresponds to species-level selection occurring over geological and evolutionary times which explains the very high biodiversity observed in coastal waters. Second, the ecological dominance of broadcasters is the result of processes operating at ecological timescales that are associated with the advantage of having pelagic larvae under highly disturbed conditions (e.g., ice scouring). rÉsUMÉ.-les îles Kerguelen : un laboratoire vivant pour la compréhension de la biodiversité benthique en antarctique. la proportion élevée (50 à 70% selon les phylums) d'espèces incubantes comparée à celle des espèces dispersantes d'invertébrés vivant dans les eaux côtières de l'océan austral a été traditionnellement interprétée comme une adaptation aux conditions environnementales locales. Cependant, de nos jours, les espèces à développement planctotrophique y sont écologiquement dominantes, en termes d'abondance. le fait que les îles Kerguelen abritent de telles espèces et que la base de Port-aux-Français possède un véritable laboratoire marin a permis de développer des programmes pour répondre à des questions comme : pourquoi y-at -il tant d'espèces incubantes dans les eaux côtières de l'océan austral ? ou bien, le suc-cès écologique apparent des espèces dispersantes est-il lié à leur mode de développement ? nous soutenons que la faune actuelle d'invertébrés benthiques côtiers antarctiques est le résultat de deux processus agissant à des échelles temporelles différentes : (1) la proportion élevée d'espèces incubantes, comparée aux communautés côtières partout ailleurs, correspond à une sélection au niveau de l'espèce se produisant à des échelles de temps géologiques qui explique la biodiversité très élevée observée dans les eaux côtières, (2) la dominance écologique actuelle des espèces dispersantes est le résultat de processus fonctionnant à des échelles de temps écologiques qui sont associés à l'avantage de posséder des larves pélagi-ques dans des conditions fortement perturbées (p. ex., rabotage des fonds par les icebergs). Since the seventies, benthic biodiversity was assessed in Kerguelen during the cruises of the Marion Dufresne and thanks to programs by r. Delépine and others focused on algae, P. arnaud, a. Guille, J.-P. Féral on macrobenthos and by J.-C. Hureau and G. Duhamel on fishes. Pioneering efforts to study the antarctic biodiversity in Terre adélie were conducted by P. arnaud and J.-C. Hureau in the early sixties and in 1987 by the first diving expedition by J.-P. Féral. Initial investigations of antarctic marine biology started with mac-robenthos and fishes. The use of scuba diving, limited exploration only until 30 m depth; the use of a remote operated vehicle (roV) in 2000 permitted the study of biodiversity at 150 m depth. The Astrolabe, equipped with a ROV, verified previous observations. Contrary to an accepted (continental-based) paradigm that biodiversity declines from the equator to the poles, marine biodiversity, at least coastally, is very high along the antarctic continent and the sub-antarctic islands. as the observed biodiversity at a time is the result of the histories of the species, of the climate and of the ocean basins, it is necessary to consider different time scales to understand the present biodiversity. To only compare contemporary conditions with the characteristics of the fauna and flora is quite risky. Hence, we propose to first consider exceptional biological properties of the antarctic fauna, using model species .La proportion élevée (50 à 70% selon les phylums) d’espèces incubantes comparée à celle des espèces dispersantes d’invertébrés vivant dans les eaux côtières de l’océan Austral a été traditionnellement interprétée comme une adaptation aux conditions environnementales locales. Cependant, de nos jours, les espèces à développement planctotrophique y sont écologiquement dominantes, en termes d’abondance. Le fait que les îles Kerguelen abritent de telles espèces et que la base de Port-aux-Français possède un véritable laboratoire marin a permis de développer des programmes pour répondre à des questions comme : pourquoi y-a-t-il tant d’espèces incubantes dans les eaux côtières de l’océan Austral ? Ou bien, le suc-cès écologique apparent des espèces dispersantes est-il lié à leur mode de développement ? Nous soutenons que la faune actuelle d’invertébrés benthiques côtiers antarctiques est le résultat de deux processus agissant à des échelles temporelles différentes : (1) la proportion élevée d’espèces incubantes, comparée aux communautés côtières partout ailleurs, corres-pond à une sélection au niveau de l’espèce se produisant à des échelles de temps géologiques qui explique la biodiversité très élevée observée dans les eaux côtières, (2) la dominance écologique actuelle des espèces dispersantes est le résultat de processus fonctionnant à des échelles de temps écologiques qui sont associés à l’avantage de posséder des larves pélagi-ques dans des conditions fortement perturbées (p. ex., rabotage des fonds par les icebergs)

Spongiaires Irciniidae de Méditerranée (chimiotaxonomie, métabolites volatils et bio-indicateurs de pollution par les éléments traces métalliques)

Spongiaires Irciniidae de Méditerranée : Chimiotaxonomie, métabolites volatils et bio-indicateurs de pollution par les éléments traces métalliquesLe projet de recherche qui m a été confié concerne l étude des éponges Irciniidae de Méditerranée : Ircinia oros, I. variabilis, I. dendroides, Sarcotragus spinosulus et S. foetidus ; collectées, dans le cadre du programme ECIMAR (ANR Biodiversité 2006), dans huit différents sites : détroit de Gibraltar (Ceuta - Espagne), bassin nord occidental (Costa Blanca et l Estartit Espagne et Banyuls, Marseille et l île de Corse - France) et le bassin oriental (Crète - Grèce et Liban).La famille Irciniidae est actuellement constituée de trois genres : Ircinia, Sarcotragus et Psammocinia. La systématique de ces éponges est relativement complexe. Ainsi, le statut de Sarcotragus est considéré comme incertain et la distinction entre certaines espèces d Ircinia fait encore l objet de nombreuses discussions. Pour tenter de clarifier ce désordre de la classification biologique, nous avons choisi, dans un premier temps, une étude chimiotaxonomique basée sur la RMN 1H et les analyses multivariées. Par cette approche de métabolomique des différentes espèces, nous avons pu démontrer que les genres Ircinia et Sarcotragus sont caractérisés, d un point de vue chimique, par des marqueurs chimiotaxonomiques appartenant respectivement à la famille des furanoterpènes et des hydroquinones prénylées.Dans un second temps, nous avons mené une étude comparative des composés volatils présents dans les espèces I. oros, I. variabilis, I. dendroides et S. spinosulus, provenant de trois sites : Marseille, Ceuta et Costa blanca. En effet, des composés volatils comme le diméthylsulfure, le méthylisocyanate et le méthylisothiocyanate, sont présents dans Ircinia felix et ils sont responsables de la forte odeur caractéristique et nauséabonde de cette espèce. L identité et le rôle écologique potentiel de l ensemble des volatils sont encore peu étudiés. Plusieurs hypothèses concernant leurs origines ont été proposées (éponge et/ou symbiote) sans toutefois parvenir à une conclusion certaine. De plus, les composés volatils présents dans les éponges Sarcotragus n ont pas été étudiés, bien qu elles se distinguent également par une forte odeur. Dans ce cadre, nous avons mis au point un protocole d étude des composés volatils des spongiaires en utilisant la microextraction SPME de l espace de tête et l analyse par CG-SM et/ou CG*CG-MS. Les composés identifiés sont des alcanes, des alcènes, des aldéhydes, des dérivés furaniques et soufrés, issus fort probablement de la dégradation de terpénoïdes par les bactéries associées aux éponges.Enfin, nous avons réalisé une étude comparative de la bioaccumulation d éléments trace métalliques (ETM) par I. oros, I. variabilis et S. spinosulus, afin d identifier de potentiels bioindicateurs de pollution par les ETM dont la contamination a considérablement augmenté en Méditerranée pendant ces 20 dernières années. Notre étude a révélé que les différentes espèces semblent bioaccumuler l arsenic, le chrome, le cuivre, le fer et le plomb, alors qu elles régulent le cadmium.The Irciniidae marine sponges from the Mediterranean Sea: secondary metabolism, volatile compounds and potential bio-indicators of a heavy metal pollutionMarine sponges of the Irciniidae family (I. oros, I. variabilis, I. dendroides, S. spinosulus and S. foetidus) collected during the french ANR program ECIMAR from eight different areas over the Mediterranean Sea: Gibraltar Straits (Ceuta - Spain), North Western basin (Costa Blanca and Estartit Spain and Banyuls, Marseille and Corsica Island - France, and Monaco) and Eastern basin (Crete - Greece and Lebanon) were studied.We used first a chemotaxonomical approach based on 1H NMR chemical fingerprints and multivariate analysis to better characterize the species. Systematic of the Irciniidae family is still unclear, notably the status of Sarcotragus is viewed as uncertain and the distinction of some Ircinia species remains difficult. To clarify this biological classification disorder, we used a chemosystematics strategy. In the present study, we showed that Ircinia and Sarcotragus genera are chemically characterized by chemotaxonomic markers belonging to furanoterpenes and prenylated hydroquinones families respectively. We report also a comparative GC-MS analysis of the volatile components of S. spinolusus, I. oros, I. variabilis and I. dendroides using static headspace solid phase microextraction (HS-SPME). Sponges of the genus Ircinia were described to exude low-molecular-weight volatile compounds (e.g., dimethyl sulfide, methyl isocyanide, methyl isothiocyanate) that give these sponges a characteristic strong and unpleasant odor. To date, the volatile constituents of sponges of the genus Sarcotragus have not been studied, though their odor is no lighter than the associated genus Ircinia from the same family. The impact of different parameters (e.g., sample weight, fiber coating, extraction time and temperature) was evaluated to determine the best conditions of analysis. The types of compounds identified include alkanes, alkenes, aldehydes, ketones, furans, and sulfides probably produced from bacterial degradation of naturally occurring terpenoids. Finally, we performed a comparative study on metal bioaccumulation by I. oros, I. variabilis, and S. spinosulus to select the most suitable species for metal monitoring. Contamination by heavy metals has increased drastically in the coastal Mediterranean during the last 20 years. Arsenic, chromium, copper, iron and lead bioaccumulation were shown to fit an accumulation strategy, while cadmium seemed to be bio-regulated.AIX-MARSEILLE2-Bib.electronique (130559901) / SudocSudocFranceF