Effects of large dams on the aquatic food web along a coastal stream with high sediment loads

The contribution of two basal energy sources – detrital organic matter and primary producers – as part of aquatic food webs varies typically along river continua. A host of barriers to river flow increase the water residence time and sediment and nutrient retention in reservoirs worldwide, and potentially alter the balance between detritus-based and algae-based energy pathways in the downstream food webs. We explored this issue on the Sélune River (Normandy, France), a small coastal stream that drains an agricultural catchment with high sediment runoff. Seasonal measurements of the following parameters were compared upstream and downstream of the reservoirs of two large dams (16 m and 36 m high): sediment fluxes, nutrient and chlorophyll a concentrations, algal communities in the epilithic biofilm (taxonomic composition, biomass and growth), and benthic invertebrate communities (abundance and trophic guild structure). As anticipated, annual sediment fluxes were much lower downstream of the reservoirs, where significant decreases in water turbidity, phosphate and silicate concentrations were recorded. A higher chlorophyll a concentration in water and a higher contribution of pelagic algae taxa to the photosynthetic biofilm suggested drifting and deposition of reservoir-borne phytoplankton downriver. Photosynthetic biofilm growth was higher downstream of the reservoirs in spring and fall, and so was the abundance of herbivores in the invertebrate community, notably scrapers and algae eaters. Energy pathways within riverine food webs were traced using stable isotope analyses of carbon (C) and nitrogen in the tissues of aquatic consumers (invertebrates and fish). Mixing models revealed a discontinuity in the origin of the C entering the food webs along the river continuum, confirming a greater contribution of algal C to aquatic consumers downstream of the reservoirs. These results illustrate mechanisms whereby large reservoirs can modulate C flow in food webs along a small coastal river with high sediment loads, and make it possible to anticipate the effects of dam removal on the future river ecosystem

Screening diversity and distribution of Copia retrotransposons reveals a specific amplification of BARE1 elements in genomes of the polyploid Hordeum murinum complex

International audienceWe explored diversity, distribution and evolutionary dynamics of Ty1-Copia retrotransposons in the genomes of the Hordeum murinum polyploid complex and related taxa. Phylogenetic and fluorescent in situ hybridization (FISH) analyses of reverse transcriptase sequences identified four Copia families in these genomes the predominant BARE1 (including three groups or subfamilies, A, B and C), and the less represented RIRE1, IKYA and TAR-1. Within the BARE1 family, BARE1-A elements and a subgroup of BARE1-B elements (named B1) have proliferated in the allopolyploid members of the H. murinum complex (H. murinum and H. leporinum), and in their extant diploid progenitor, subsp. glaucum. Moreover, we found a specific amplification of BARE1-B elements within each Hordeum species surveyed. The low occurrence of RIRE1, IKYA and TAR-1 elements in the allopolyploid cytotypes suggests that they are either weakly represented or highly degenerated in their diploid progenitors. The results demonstrate that BARE1-A and BARE1-B1 Copia elements are particularly well represented in the genomes of the H. murinum complex and constitute its genomic hallmark. No BARE1-A and -B1 homologs were detected in the reference barley genome. The similar distribution of RT-Copia probes across chromosomes of diploid, tetraploid and hexaploid taxa of the murinum complex shows no evidence of proliferation following polyploidization

Screening and In Situ Synthesis Using Crystals of a NAD Kinase Lead to a Potent Antistaphylococcal Compound

International audienceMaking new ligands for a given protein by in situ ligation of building blocks (or fragments) is an attractive method. However, it suffers from inherent limitations, such as the limited number of available chemical reactions and the low information content of usual chemical library deconvolution. Here, we describe a focused screening of adenosine derivatives using X-ray crystallography. We discovered an unexpected and biocompatible chemical reactivity and have simultaneously identified the mode of binding of the resulting products. We observed that the NAD kinase from Listeria monocytogenes (LmNADK1) can promote amide formation between 5'-amino-5'-deoxyadenosine and carboxylic acid groups. This unexpected reactivity allowed us to bridge in situ two adenosine derivatives to fully occupy the active NAD site. This guided the design of a close analog showing micromolar inhibition of two human pathogenic NAD kinases and potent bactericidal activity against Staphylococcus aureus in vitro

Effets des arasements sur le fonctionnement des réseaux trophiques - Avancement des travaux 2015

Le projet «Réseaux Trophiques» («projet RT» par abréviation dans la suite du document) a l’ambition de considérer, dans un ensemble large, les différentes composantes des biocénoses aquatiques et rivulaires de la Sélune, des sources à l’estuaire. Sans focaliser sur un groupe taxonomique ou une communauté d’espèces en particulier, la démarche vise à étudier les interactions entre ces composantes, des microorganismes aux poissons, avec pour objectif principal de comprendre les relations trophiques («qui mange quoi»). Les interactions trophiques sous-­tendent en grande partie les équilibres (et les déséquilibres) que l’on peut observer au sein des écosystèmes. Décrivant le fonctionnement des écosystèmes, ce type d’approche sur les réseaux trophiques est souvent qualifiée de fonctionnelle. Dans le cas présent, le projet RT doit permettre de comprendre les équilibres trophiques actuels dans les écosystèmes aquatiques, des têtes de bassin versant à l’estuaire, puis de suivre les modifications engendrées par la restauration des continuités écologiques, et notamment les nouveaux équilibres qui s’installeront au sein des biocénoses aquatiques.Les recherches menées dans le projet RT apporteront des réponses aux questions génériques suivantes:-­ quelles conséquences ont les opérations de démantèlement de barrages sur les biocénoses aquatiques en place, leurs interactions et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques, des têtes de bassin versant à l’estuaire ?- Comment l’écosystème rivière se restaure-­t-­il à l’emplacement précis d’un ancien lac de barrage ?- Quels sont les rôles de certaines espèces clés (notamment les poissons amphihalins et les espèces invasives) dans les nouveaux équilibres de l’écosystème cours d’eau reconnecté à l’océan

Riverscape genetics in brook lamprey: genetic diversity is less influenced by river fragmentation than by gene flow with the anadromous ecotype

International audienceUnderstanding the effect of human-induced landscape fragmentation on gene flow and evolutionary potential of wild populations has become a major concern. Here, we investigated the effect of riverscape fragmentation on patterns of genetic diversity in the freshwater resident European brook lamprey (Lampetra planeri) that has a low ability to pass obstacles to migration. We tested the hypotheses of (i) asymmetric gene flow following water current and (ii) an effect of gene flow with the closely related anadromous river lamprey (L. fluviatilis) ecotype on L. planeri genetic diversity. We genotyped 2472 individuals, including 225 L. fluviatilis, sampled from 81 sites upstream and downstream barriers to migration, in 29 western European rivers. Linear modelling revealed a strong positive relationship between genetic diversity and the distance from the river source, consistent with expected patterns of decreased gene flow into upstream populations. However, the presence of anthropogenic barriers had a moderate effect on spatial genetic structure. Accordingly, we found evidence for downstream-directed gene flow, supporting the hypothesis that barriers do not limit dispersal mediated by water flow. Downstream L. planeri populations in sympatry with L. fluviatilis displayed consistently higher genetic diversity. We conclude that genetic drift and slight downstream gene flow drive the genetic make-up of upstream L. planeri populations whereas gene flow between ecotypes maintains higher levels of genetic diversity in L. planeri populations sympatric with L. fluviatilis. We discuss the implications of these results for the design of conservation strategies of lamprey, and other freshwater organisms with several ecotypes, in fragmented dendritic river networks

Effets des arasements sur le fonctionnement des réseaux trophiques - Avancement des travaux 2017

Le projet «Réseaux Trophiques» («projet RT» par abréviation dans la suite du document) a l’ambition de considérer, dans un ensemble large, les différentes composantes des biocénoses aquatiques et rivulaires de la Sélune, des sources à l’estuaire. Sans focaliser sur un groupe taxonomique ou une communauté d’espèces en particulier, la démarche vise à étudier les interactions entre ces composantes, des microorganismes aux poissons, avec pour objectif principal de comprendre les relations trophiques («qui mange quoi»). Les interactions trophiques sous-­tendent en grande partie les équilibres (et les déséquilibres) que l’on peut observer au sein des écosystèmes. Décrivant le fonctionnement des écosystèmes, ce type d’approche sur les réseaux trophiques est souvent qualifiée de fonctionnelle. Dans le cas présent, le projet RT doit permettre de comprendre les équilibres trophiques actuels dans les écosystèmes aquatiques, des têtes de bassin versant à l’estuaire, puis de suivre les modifications engendrées par la restauration des continuités écologiques, et notamment les nouveaux équilibres qui s’installeront au sein des biocénoses aquatiques.Les recherches menées dans le projet RT apporteront des réponses aux questions génériques suivantes:-­ quelles conséquences ont les opérations de démantèlement de barrages sur les biocénoses aquatiques en place, leurs interactions et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques, des têtes de bassin versant à l’estuaire ?- Comment l’écosystème rivière se restaure-­t-­il à l’emplacement précis d’un ancien lac de barrage ?- Quels sont les rôles de certaines espèces clés (notamment les poissons amphihalins et les espèces invasives) dans les nouveaux équilibres de l’écosystème cours d’eau reconnecté à l’océan

Effets des arasements sur le fonctionnement des réseaux trophiques - Avancement des travaux 2015

Le projet «Réseaux Trophiques» («projet RT» par abréviation dans la suite du document) a l’ambition de considérer, dans un ensemble large, les différentes composantes des biocénoses aquatiques et rivulaires de la Sélune, des sources à l’estuaire. Sans focaliser sur un groupe taxonomique ou une communauté d’espèces en particulier, la démarche vise à étudier les interactions entre ces composantes, des microorganismes aux poissons, avec pour objectif principal de comprendre les relations trophiques («qui mange quoi»). Les interactions trophiques sous-­tendent en grande partie les équilibres (et les déséquilibres) que l’on peut observer au sein des écosystèmes. Décrivant le fonctionnement des écosystèmes, ce type d’approche sur les réseaux trophiques est souvent qualifiée de fonctionnelle. Dans le cas présent, le projet RT doit permettre de comprendre les équilibres trophiques actuels dans les écosystèmes aquatiques, des têtes de bassin versant à l’estuaire, puis de suivre les modifications engendrées par la restauration des continuités écologiques, et notamment les nouveaux équilibres qui s’installeront au sein des biocénoses aquatiques.Les recherches menées dans le projet RT apporteront des réponses aux questions génériques suivantes:-­ quelles conséquences ont les opérations de démantèlement de barrages sur les biocénoses aquatiques en place, leurs interactions et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques, des têtes de bassin versant à l’estuaire ?- Comment l’écosystème rivière se restaure-­t-­il à l’emplacement précis d’un ancien lac de barrage ?- Quels sont les rôles de certaines espèces clés (notamment les poissons amphihalins et les espèces invasives) dans les nouveaux équilibres de l’écosystème cours d’eau reconnecté à l’océan

Effets des arasements sur le fonctionnement des réseaux trophiques - Avancement des travaux 2017

Le projet «Réseaux Trophiques» («projet RT» par abréviation dans la suite du document) a l’ambition de considérer, dans un ensemble large, les différentes composantes des biocénoses aquatiques et rivulaires de la Sélune, des sources à l’estuaire. Sans focaliser sur un groupe taxonomique ou une communauté d’espèces en particulier, la démarche vise à étudier les interactions entre ces composantes, des microorganismes aux poissons, avec pour objectif principal de comprendre les relations trophiques («qui mange quoi»). Les interactions trophiques sous-­tendent en grande partie les équilibres (et les déséquilibres) que l’on peut observer au sein des écosystèmes. Décrivant le fonctionnement des écosystèmes, ce type d’approche sur les réseaux trophiques est souvent qualifiée de fonctionnelle. Dans le cas présent, le projet RT doit permettre de comprendre les équilibres trophiques actuels dans les écosystèmes aquatiques, des têtes de bassin versant à l’estuaire, puis de suivre les modifications engendrées par la restauration des continuités écologiques, et notamment les nouveaux équilibres qui s’installeront au sein des biocénoses aquatiques.Les recherches menées dans le projet RT apporteront des réponses aux questions génériques suivantes:-­ quelles conséquences ont les opérations de démantèlement de barrages sur les biocénoses aquatiques en place, leurs interactions et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques, des têtes de bassin versant à l’estuaire ?- Comment l’écosystème rivière se restaure-­t-­il à l’emplacement précis d’un ancien lac de barrage ?- Quels sont les rôles de certaines espèces clés (notamment les poissons amphihalins et les espèces invasives) dans les nouveaux équilibres de l’écosystème cours d’eau reconnecté à l’océan

Evolution de la taille des génomes et diversification des lupins

International audienc