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Ecología de la conservación de Margaritifera auricularia (Spengler, 1973) en Francia

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Academic year: 2022

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UNIVERSITÉ DE TOURS

ÉCOLE DOCTORALE « Sciences de la société : Territoires, Économie, Droit »

UMR CNRS 7324-CITERES

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID

FACULTAD DE BIOLOGIA

THÈSE

présentée par :

Joaquín SOLER GIRBES

soutenue le : 20 décembre 2018

pour obtenir le grade de :

Docteur de l’université de Tours

Discipline/ Spécialité

: Sciences de l’Environnement/Ecologie et

el título de Doctor en BIOLOGÍA por la Universidad Autónoma de Madrid

Conservation ecology of Margaritifera auricularia (Spengler, 1793) in France

THÈSE co-dirigée par :

M. WANTZEN Karl Matthias Professeur et Chaire UNESCO, Université de Tours

M. ARAUJO Rafael Docteur, Museo de Ciencias Naturales-CSIC, Madrid, Espagne

RAPPORTEURS :

M GEIST Jürgen Professeur, Technische Universität München, Allemagne Mme. ONDINA Paz Professeur, Universidad de Santiago de Compostela, Espagne

JURY :

M. ARAUJO Rafael Docteur, Museo de Ciencias Naturales-CSIC, Madrid, Espagne Mme. BAUDRIMONT, Magali Professeur, Université de Bordeaux

M. GEIST Jürgen Professeur, Technische Universität München, Allemagne Mme. ONDINA Paz Professeur, Universidad de Santiago de Compostela, Espagne M. PINCEBOURDE Sylvain Professeur, Université de Tours

M. WANTZEN Karl Matthias Professeur et Chaire UNESCO, Université de Tours

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Acknowledgments/Remerciements

This work would not have been possible without the help of countless people to whom I would like to express my sincere gratitude here.

To Rafael Araujo for co-directing this thesis and for supporting me during all phases of this work. Thank you for everything you have taught me about freshwater mussels and for giving me the opportunity to resume research. Thank you for hosting me at the Museum and, above all, thank you for your friendship.

To Matthias Wantzen for co-directing this thesis and giving me the opportunity to do it. Thank you very much for sharing your extensive knowledge in fluvial ecology. Thank you for your support, for the discussions and suggestions and for your contagious enthusiasm.

To Ángel Luque, for being my thesis tutor at the Universidad Autónoma de Madrid. For all your efforts and advice.

This thesis has been sponsored by the LIFE Project 'LIFE13 BIO / FR / 001162 Conservation of the Giant Pearl Mussel in Europe'. The technical and personal resources were financed by this project and the thesis corresponds to a large extent to the research outlined in the project proposal. Thank you to Nina Richard, Laure Morisseau, Yann Guerez and all the people who, despite the difficulties, have made it possible. Especially many thanks to Philippe Jugé. Without him I would not have been able to survive the troubled waters. Thank you for your moral support and for your friendship, and also thanks for your commitment in the work and for all the technical solutions and great ideas, of which this thesis is largely indebted. Many thanks also to Carmen Jugé for her hospitality and sympathy.

This thesis has been provided under the auspices of the UNESCO Chair "Fleuves et Patrimoine (River Culture)" by Karl M. Wantzen. Thanks also to UMR CITERES for hosting the project and supporting this thesis. Thanks to the University of Tours and especially to Veronica Serrano, and Stephanie Gosset for their support. To the Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid to welcome me and especially to all the friends who have made me feel at home:

Bea, Javi, Lola, Annie, Iván, Violeta, David, "la prima", Paula, Óscar, Jesús , Pepe, Marian, Mario, Anna, Victoria, Carolina, Nacho and many others.

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I also want to show my gratitude to the researchers that I have met throughout this thesis and from whom I have learned many interesting things. Thanks to Catherine Boisneau of the University of Tours for sharing with me her extensive knowledge of freshwater fish and Michele de Monte for your availability and help. To Stephane Rodrigues and Coraline Wintenberger for their guidance on fluvial sedimentology and for their hospitality. Thanks to Jürgen Geist, Bernhard Stoeckle and the rest of the members of the Molecular Biology laboratory of the Aquatische Systembiologie chair of the Technical University of Munich for their wonderful welcome and enthusiastic collaboration.

Thanks to all the freshwater mussel conservation programs that I had the good fortune to visit in Lugo, Zaragoza, Banyoles and Brittany for opening their doors and teaching me the ins and outs of captive breeding. To Paz, Catuxa, Keiko, Marie and Pierre Yves for sharing your experience. Thanks to Miquel, Carles, Gerard, Ramón and the rest of the team for how much I learned and for making my stay in Banyoles one of the most beautiful moments of this time.

Thanks to all the people who have participated in the fieldwork. To the members of Gemosclera and the Club Plongé of Chinon for having collaborated selflessly in the samplings, most of the time under harsh and dangerous conditions. To the team of Logrami, Biotope and of the Fishing Federations that collaborated in the electrofishing surveys and to Vienne Nature and Valentin Viennot that helped me in the Vienne and Creuse surveys. Thanks to Ana, Yannick and Paula for reviewing parts of the manuscripts.

And to all the friends that have made my stay in Tours an unforgettable experience: "el berberecho", Eli, Pili, Jean Baptiste, Serena, Lillo, Edu, Laura, Edu, Maria Angeles, Romeo, Frederic, Helena, Tierry, Kity, Dom, Paloma, Diego, Alex, los Mata and many other Spanish and Italian expatriate friends in Tours. Thanks also to Sam, los Flakis and the Berthom brothers.

To my family, because without them I would not know how to explain myself and especially my sister and my parents, who have taught me to persevere and believe that a better and fairer world is possible.

The last words of thanks are for Bea. Without your love I could not have gotten here. Thank you for having accompanied me during a good part of my life, and for all your support and patience during this thesis period.

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Abstract

Among the many victims of global biodiversity loss in the Anthropocene, the giant freshwater pearl mussel Margaritifera auricularia is one of the most endangered species. Originally occurring in many European rivers, M. auricularia is a relict species now restricted to a few ageing population in France and Spain, in which natural reproduction is almost absent. The general goal of this thesis was to improve the knowledge of the conservation status of the M.

auricularia French populations, their reproductive biology and the early life stages of the species. Despite harboring approximately 90% of the world population, these French populations have been little studied before. To achieve these objectives, the bibliography and museum collections were revised and the populations of the Charente, Vienne and Creuse rivers, considered the most important ones in France, were studied.

On historical times, Margaritifera auricularia was present in the Rhine in France and Germany, the Seine and the Rhône in France, the Po in Italy and the Tagus in Spain, where the species is now believed to be extirpated. Today, M. auricularia is considered restricted to five watersheds in France and Spain (Loire, Charente, Garonne, Adour and Ebro), representing a range contraction of about a 90% in the last two centuries. Recruitment is very scarce in all populations although evidences of an important recent recruitment were found during the present study in the Vienne and Creuse rivers, constituting the most notable event of M.

auricularia recent reproduction reported so far. The current lack of recruitment does not seem to be related to the infertility of the specimens. Ova and developing embryos were found throughout the month of March in the Charente and Creuse populations, and the beginning of glochidial release occurred in early to mid-April. Compared with the Spanish populations, the reproductive period begins some weeks later, likely due to differences in water temperature.

Development from first cleavage to glochidial maturity took 25-37 days and the estimated number of larvae per gravid mussel was around 2,000,000.

As the vast majority of freshwater mussel species, Margaritifera auricularia depends on fishes to host larvae until their metamorphosis into juveniles. The discovery of three new host species (Gasterosteus aculeatus, Petromyzon marinus and the exotic Silurus glanis) increases the number of known physiological hosts to eight species from five different families, indicating that M. auricularia has a more host generalist behavior than previously expected. This is the

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first time that a lamprey has been tested and used as a possible host for a freshwater bivalve belonging to the Unionoida Order. The potential use of Petromyzon marinus to reinforce M.

auricularia populations along its entire geographic range may help to counteract the decline of the species. All currently known Margaritifera auricularia hosts have a notable tolerance to salinity. This pattern could have arisen early in its evolution because of the potential advantage for dispersion that diadromous species confer. However, anthropogenic causes, such as dam construction and degradation of water quality and habitat, have led to a severe decline of most migratory fish species in Europe during the last two centuries. Although other causes may have contributed to the overall decline of M. auricularia, the loss of hosts seems to be a main factor.

The utilization of M. auricularia by Rhodeus amarus, a cyprinid fish that spawns in the mantle cavity of freshwater mussels resulting in a fitness cost for the mussels, was also discovered in the present Thesis. The extensive expansion of this bitterling species, and the reduction in fitness that it could cause on mussels, may be problematic for species facing extinction risk especially in areas inhabited by spatially restricted mussel species.

The juvenile breeding of Margaritifera auricularia is a difficult task and although the survival results are still very low, it seems that the use of an initial laboratory phase with the newborn juveniles reared in detritus boxes can offer more successful results than the direct cultivation of juveniles into raceways. As it seems to happen in other species of freshwater mussels, the high mortality rates of juveniles of M. auricularia found in the first months of culture may be related to their ontogenetic development, characterized by the initial small size of the juveniles and the slow growth until reaching the first millimeter.

Keywords

Margaritifera auricularia; freshwater mussel; brooding; glochidia release; fecundity;

conservation status; host fish; juveniles; captive rearing.

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French Abstract/Résumé

Parmi les nombreuses victimes de la perte de biodiversité mondiale dans l'Anthropocène, la grande mulette Margaritifera auricularia est l'une des plus menacées. Présente à l'origine dans de nombreuses rivières européennes, la grande mulette est une relique désormais limitée à des populations vieillissantes en France et en Espagne, dans lesquelles la reproduction naturelle est presque inexistante. L'objectif général de cette thèse était d'améliorer nos connaissances sur le statut, la biologie de la reproduction et les premiers stades de développement de M. auricularia, en particulier chez les populations françaises. Bien qu'elles abritent environ 90% de la population mondiale, ces populations françaises ont été peu étudiées auparavant. Pour atteindre ces objectifs, la bibliographie et les collections des musées ont été révisées, et les populations des fleuves Charente, Vienne et Creuse, considérées comme les plus importantes de France, ont été étudiées.

Aux époques historiques, Margaritifera auricularia était présente dans le Rhin en France ou en Allemagne, dans la Seine et le Rhône en France, dans le Pô en Italie et dans le Tajo en Espagne, où l’espèce serait à présent disparue. Aujourd'hui, M. auricularia est considéré comme limité à cinq bassins versants en France et en Espagne (Loire, Charente, Garonne, Adour et Ébre), ce qui représente une contraction d'environ 90% de son aire de répartition au cours des deux derniers siècles. Le recrutement est très rare dans toutes les populations, bien que des preuves d'un recrutement récent important aient été découvertes au cours de la présente étude dans les rivières Vienne et Creuse, constituant l'événement le plus notable de la reproduction récente de M. auricularia signalé à ce jour. Le manque actuel de recrutement ne semble pas être lié à la stérilité des spécimens. Des ovules et des embryons en développement ont été trouvés tout au long du mois de mars dans les populations de la Charente et de la Creuse et le début de la libération des glochidies a eu lieu du début à la mi-avril. Par rapport aux populations espagnoles, la période de reproduction commence quelques semaines plus tard, probablement en raison des différences de température de l'eau. Le développement du premier clivage à la maturité des glochidies a pris 25-37 jours, et le nombre estimé de larves par moule gravide était d'environ 2.000.000.

Comme la grande majorité des espèces de moules d'eau douce, Margaritifera auricularia dépend des poissons pour héberger les larves jusqu'à leur métamorphose en juvéniles. La

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découverte de trois nouvelles espèces hôtes (Gasterosteus aculeatus, Petromyzon marinus et l'exotique Silurus glanis) augmente le nombre d'hôtes physiologiques connus à huit espèces appartenant à cinq familles différentes, ce qui indique que M. auricularia a un comportement plus généraliste que prévu. L’utilisation potentielle de Petromyzon marinus pour renforcer les populations de M. auricularia sur l’ensemble de son aire de répartition géographique peut aider à lutter contre le déclin de l'espèce. Tous les hôtes de Margaritifera auricularia actuellement connus ont une tolérance notable à la salinité. Cette préférence aurait pu apparaître tôt dans son évolution en raison des avantages potentiels en termes de dispersion que les espèces diadromes confèrent. Cependant, des causes anthropiques, telles que la construction de barrages et la dégradation de la qualité de l'eau et de l'habitat, ont entraîné un grave déclin de la plupart des espèces de poissons migrateurs en Europe au cours des deux derniers siècles. Bien que d’autres causes aient pu contribuer au déclin général de M. auricularia, la perte d’hôtes semble être un facteur principal. L'utilisation de M. auricularia par Rhodeus amarus, un poisson cyprinidé qui se reproduit dans la cavité du manteau des moules d'eau douce, entraînant un coût de fitness pour les moules, a également été découverte dans la présente thèse. La vaste extension de cette espèce et la perte fitness qu'elle pourrait causer aux moules, sauraient poser problèmes aux espèces menacées d'extinction, en particulier dans les zones habitées par des espèces avec une distribution spatiale restreinte.

L'élevage juvénile de Margaritifera auricularia est une tâche difficile, et bien que les résultats en termes de survie restent très faibles, il semble que le recours à une phase initiale de laboratoire (boîtes à détritus) puisse donner de meilleurs résultats que la culture directe de juvéniles nouveau-nés dans des auges d'élevage. Comme cela semble se produire chez d'autres espèces de moules d'eau douce, les taux de mortalité élevés des juvéniles de M. auricularia trouvés au cours des premiers mois de culture peuvent être liés à leur développement ontogénétique, caractérisé par la petite taille initiale des juvéniles et leur croissance lente jusqu'au premier millimètre.

Mots clés

Margaritifera auricularia; moules d'eau douce; incubation; libération de glochidies; fécondité;

statut de conservation; poisson hôte; juvéniles; élevage en captivité.

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Spanish Abstract/Resumen

Entre las muchas víctimas de la pérdida global de biodiversidad en el Antropoceno, Margaritifera auricularia es una de las especies más amenazadas. Aunque originalmente distribuida por muchos ríos europeos, hoy en día M. auricularia ha quedado restringida a unas pocas poblaciones envejecidas en Francia y España en las que apenas hay reproducción natural.

El objetivo general de esta tesis ha sido mejorar el conocimiento sobre el estado de conservación, la biología reproductiva y las primeras fases de vida de M. auricularia, especialmente en las poblaciones de Francia. A pesar de que las poblaciones francesas albergan aproximadamente el 90% de la población mundial de la especie, han sido muy poco estudiadas.

Para lograr estos objetivos, se revisaron la bibliografía y las colecciones de museos y se estudiaron las poblaciones de los ríos Charente, Vienne y Creuse, consideradas las más importantes de Francia.

En épocas históricas, Margaritifera auricularia estuvo presente en el Rhin en Francia y Alemania, el Sena y el Ródano en Francia, el Po en Italia y el Tajo en España, donde se cree que la especie está actualmente extinguida. Hoy en día, M. auricularia se considera restringida a cinco cuencas hidrográficas en Francia y España (Loira, Charente, Garona, Adur y Ebro), lo que representa una contracción de su distribución de aproximadamente un 90% en los dos últimos siglos. El reclutamiento es muy escaso en todas las poblaciones, aunque durante el presente estudio se encontraron evidencias de un importante reclutamiento reciente en los ríos Vienne y Creuse, lo que constituye el evento de reproducción reciente de M. auricularia más notable conocido hasta la fecha. La actual falta de reclutamiento no parece estar relacionada con la infertilidad de los especímenes. Se encontraron óvulos y embriones en desarrollo durante todo el mes de marzo en las poblaciones de Charente y Creuse y el inicio de la liberación de gloquidios ocurrió de principios a mediados de abril. Comparado con las poblaciones españolas, el período reproductivo comienza unas semanas más tarde, probablemente debido a las diferencias en la temperatura del agua. El desarrollo desde la primera división embrionaria hasta la madurez de los gloquidios duró entre 25 y 37 días y el número estimado de larvas por ejemplar grávido fue de alrededor de 2.000.000.

Como la gran mayoría de las especies de náyades, Margaritifera auricularia necesita de peces para que sus larvas o gloquidios se fijen antes de pasar una metamorfosis que los convertirá en

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juveniles. El descubrimiento de tres nuevas especies de hospedadores (Gasterosteus aculeatus, Petromyzon marinus y el exótico Silurus glanis) aumenta el número de hospedadores fisiológicos conocidos a ocho especies de cinco familias diferentes, lo que indica que M.

auricularia tiene un comportamiento más generalista de lo que se esperaba. Es la primera vez que se experimenta y se utiliza una lamprea como posible hospedador de un bivalvo de agua dulce del Orden Unionoida. El uso potencial de Petromyzon marinus para reforzar las poblaciones de M. auricularia en todo su rango geográfico puede ayudar a contrarrestar el declive de la especie.

Todos los hospedadores de Margaritifera auricularia conocidos actualmente tienen una notable tolerancia a la salinidad. Esta relación podría haber surgido gracias a la ventaja potencial que confieren las especies diádromas para la dispersión de los moluscos, lo que podría haberse mantenido en esta especie como un constraint evolutivo. Sin embargo, nuevas amenazas como la construcción de presas y la degradación de la calidad del agua y el hábitat, han provocado un grave declive de la mayoría de las especies de peces migradores en Europa durante los últimos dos siglos. Aunque el declive general de M. auricularia puede deberse a numerosas causas, la pérdida de especies hospedadoras parece haber sido un factor principal. En esta tesis también se descubrió la utilización de M. auricularia por Rhodeus amarus, un pez ciprínido que pone sus huevos en la cavidad del manto de las náyades provocando un coste en fitness para las náyades. La gran expansión de R. amarus y la reducción de fitness que podría causar en las almejas de agua dulce, puede poner en peligro la supervivencia de algunas especies en riesgo de extinción, especialmente las que tienen una distribución más restringida.

La cría en cautividad de juveniles de Margaritifera auricularia es una tarea difícil y, aunque los resultados de supervivencia son todavía muy bajos, parece que el uso de una fase inicial de laboratorio donde los juveniles recién nacidos se críen en cajas de detritus, puede ofrecer resultados más exitosos que el cultivo directo de juveniles en diferentes tipos de canales de cultivo. Como parece ocurrir en otras especies de almejas de agua dulce, las altas tasas de mortalidad de los juveniles de M. auricularia encontradas en los primeros meses de cultivo pueden estar relacionadas con su desarrollo ontogenético, caracterizado por el pequeño tamaño inicial de los juveniles y su lento crecimiento hasta alcanzar el primer milímetro.

Palabras clave: Margaritifera auricularia; almeja de agua dulce; incubación; liberación de gloquidios; fecundidad; estado de conservación; pez hospedador; juveniles; cría en cautividad.

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French long abstract/Résumé significatif

Les moules d'eau douce constituent un élément remarquable et important des écosystèmes aquatiques. Elles peuvent former des agrégats de plus de 100 animaux par m2, appelés lits de moules, où ils peuvent dominer la biomasse benthique. Les assemblages de moules denses ont la capacité de filtrer un volume d'eau énorme, pouvant dépasser les débits journaliers d'un ruisseau (Haag, 2012). En tant que bivalves filtreurs, les moules jouent un rôle important dans le cycle des nutriments, car elles influencent la chimie et la clarté de l'eau (par exemple, Kryger

& Riisgard, 1988; Strayer et al., 1999; Vaughn & Hakenkamp, 2001). Leurs déchets donnent la possibilité de renforcer les populations locales d'algues (Vaughn et al., 2007) et de macroinvertébrés (Vaughn & Spooner, 2006), et leurs coquilles fournissent un habitat à d'autres organismes benthiques (Spooner & Vaughn, 2006; Vaughn & Spooner, 2006).

Les moules d'eau douce fournissent également d'importants services directs aux humains, tels que la purification de l'eau (Lopes-Lima et al., 2017). En outre, elles ont été récoltées comme source de perles, de nacre et d’alimentation pour l’humain depuis la préhistoire (par exemple, Kunz, 1898, Morrison, 1942, Claassen, 1994; Anthony & Downing, 2001; Walker et al., 2001).

Malgré avoir survécu depuis le Triasique (Haas, 1969; Watters, 2001), elles sont maintenant décimées à l'échelle mondiale en raison d'activités humaines et constituent aujourd'hui l'un des groupes d'animaux les plus menacés de la planète (Bogan, 1993; Young et al., 2001; Lydeard et al. 2004; Strayer et al., 2004; Strayer, 2008). Répertoriées dans la Liste Rouge 2015 des Espèces Menacées de l'UICN, 44% des espèces de moules d'eau douce sont classées dans la catégorie quasi menacée ou menacée (Lopes-Lima et al. 2017).

Margaritifera auricularia (Spengler, 1793) est considérée comme l'une des espèces de bivalves les plus rares et les plus menacées en Europe. Elle est classée en danger critique d'extinction par l'UICN (Araujo & Ramos, 2001a; Prié, 2010a; Prié et al., 2018). Bien que probablement répandue dans la plupart des rivières d'Europe occidentale au début du XXe siècle, il ne reste aujourd'hui seulement quelques populations de cette espèce en Espagne et en France. La quasi- absence de moules juvéniles indique que la reproduction est fortement réduite au sein de ces populations, ce qui représente le problème le plus critique pour la survie de l'espèce.

Bien que les connaissances scientifiques sur M. auricularia se soient considérablement améliorées au cours des deux dernières décennies, d'importantes lacunes empêchent encore une préservation efficace de l'espèce. En outre, malgré que près de 90% des populations vivantes

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existent dans des rivières françaises, la plupart des connaissances biologiques de M. auricularia ne proviennent que d'études sur les populations espagnoles, y compris les études sur le sex-ratio et la gamétogenèse (Grande et al., 2001), la morphologie des larves ou glochidies (Araujo &

Ramos, 1998), la saison d’émission des glochidies (Araujo et al., 2000), les poissons hôtes (Araujo et al., 2001), la gamme de degrés-jours pour compléter la métamorphose des glochidies (Araujo et al., 2003), les menaces nationales (Araujo & Ramos, 2000b; Araujo & Álvarez- Cobelas, 2016), et les modèles de croissance (Nakamura et al., 2018).

L'objectif principal du travail de recherche décrit dans cette thèse, est de fournir les connaissances essentielles pour la mise en œuvre des programmes de conservation de M.

auricularia en France. Par conséquent, les recherches et études présentées ici, se concentrent principalement sur l’étude des populations françaises de M. auricularia. La majorité des populations françaises vivantes actuellement connues de cette espèce sont réduites en nombre de spécimens, ce qui les rendent plus vulnérables. Par conséquent, la plupart des travaux décrits dans cette thèse ont été réalisés dans les populations considérées comme les plus importantes de France, situées dans deux bassins hydrographiques différents, la Loire (comprenant la Vienne et la Creuse) et la Charente.

Compte tenu des connaissances limitées sur les populations françaises et de la variété des facteurs qui menacent la survie de M. auricularia, cette thèse inclut l’étude des questions suivantes :

1. Clarifier la distribution historique de M. auricularia en France

Bien que les anciens textes montrent que M. auricularia était répandue en Europe avant le vingtième siècle, la répartition précise de cette espèce avant l'effondrement actuel des populations reste mal connue, notamment en France. Pour pallier ce manque de connaissances sur la biogéographie de l'espèce, une revue exhaustive de la bibliographie et des collections des musées a été réalisée sur les populations françaises.

La littérature disponible a fourni des données précieuses, bien que généralement sans localisation ni date précise. Margaritifera auricularia est connue aux Pays-Bas, en Angleterre et en Allemagne d'après des archives fossiles uniquement. Cependant, certains coquillages recueillis dans la rivière Unstrut en Allemagne sont très bien conservés et pourraient peut-être remonter à des époques historiques, du moins jusqu'au début du Moyen Âge (Bössneck et al, 2006). Les données sur les fossiles en Espagne incluent un fleuve méditerranéen du Quaternaire

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à Yecla (Murcie) avec des spécimens âgés de 129.000 à 140.000 ans (Andrés & Ortuño, 2014) et de nombreux autres cours d'eau atlantiques avec des spécimens de 5.000 ans (Araujo &

Moreno, 1999). En France, nous avons trouvé des données sur les fossiles près de Marseille (provenant de fouilles archéologiques), et dans le Massif Central (procédant des fossiles rassemblés dans une grotte) qui étaient vraisemblablement le résultat d'un transport humain.

Selon les données historiques recueillies, Margaritifera auricularia n'a été découverte que dans les grandes rivières avec substrat calcaire, en France, en Espagne et en Italie. En France, les données historiques proviennent principalement des bassins versants de l'Atlantique et de la Manche, avec une seule occurrence dans les bassins versants de la Méditerranée, dans la Saône (affluent du Rhône). En Italie et en Espagne, l'espèce est historiquement connue dans deux bassins versants de la Méditerranée, le Pô et l'Èbre réciproquement (Araujo & Ramos, 2000a).

En Espagne, M. auricularia vivait dans deux canaux historiques de l'Èbre, le Canal Imperial et le Canal de Tauste, où il y avait environ 5.000 spécimens vivants. Les données les plus récentes publiées sur ces populations espagnoles ont été enregistrées dans Araujo & Ramos (2000b), Gómez & Araujo (2008) et Araujo & Álvarez-Cobelas (2016).

Les spécimens de M. auricularia conservés dans les collections des musées ont d'abord été examinés à grande échelle par Araujo & Ramos (2001), principalement dans les musées nationaux du monde entier. Notre étude s'est concentrée uniquement sur les collections régionales françaises. Sur les 58 collections identifiées, 25 avaient au moins un spécimen de M.

auricularia. Une partie des données des collections des musées étaient des spécimens fossiles.

Nous avons trouvé un total de 400 spécimens non fossiles dans les collections des musées, y compris les 37 spécimens déjà trouvés par Araujo et Ramos (2001). Parmi eux, 332 ont été localisés à une échelle de bassin versant. Un tiers de ces spécimens provenait du bassin versant de la Garonne, 19% de la Saône (la moitié d'entre eux, provenant d'un seul lot collecté par Coutagne en 1879), et 17% de l'Èbre. Les autres bassins versants représentent moins de 30%

des spécimens des collections des musées. La plupart des données provenant de ces collections correspondaient aux données de la littérature, à l'exception de celles des fleuves Arros et Vézère en France. Environ 80% des spécimens datés ont été collectés avant le début du vingtième siècle.

En résumé, l'analyse historique a confirmé que M. auricularia était autrefois présente jusqu’à la Tamise en Angleterre, aux Pays-Bas et en Allemagne, où des spécimens de fossiles ont été découverts et étudiés (Araujo & Ramos, 2001). Aux époques historiques, nous avons retrouvé

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des archives de musée (coquillages récents) provenant du Rhin en France ou en Allemagne (leur localisation exacte reste inconnue), de la Seine et du Rhône en France, du Pô en Italie et du Tajo en Espagne, où nous pensons á ce jour que l'espèce aurait disparu (Araujo & Ramos, 2001).

2. Mettre à jour les informations disponibles sur le statut des populations vivantes

Depuis la redécouverte des populations françaises actuelles de M. auricularia, de nombreuses enquêtes de terrain ont été réalisées en France et en Espagne. Mais la plupart de ces résultats sont non publiés ou disponibles uniquement en tant que littérature grise. Une revue sur l'ensemble de cette documentation sur M. auricularia en France et en Espagne a été réalisée.

Elle résume les informations sur la répartition actuelle de l'espèce, la taille de ses populations et leur état par rapport à la reproduction.

Contrairement à Margaritifera margaritifera L, 1758, qui est généralement limitée aux habitats en amont, M. auricularia vit généralement dans des écosystèmes en aval. L'étude de cet habitat est difficile car il est souvent profond, turbide, avec beaucoup de courant et navigable. Dans ces cas, les prospections sont effectuées en plongée bouteille. Pour les populations plus accessibles, la plongée en apnée a permis des prospections efficaces. Les populations de Margaritifera auricularia ont été estimées à l'aide de différentes méthodes, notamment des dénombrements exhaustifs d'individus vivants observés, des analyses statistiques et une appréciation subjective basée sur la densité des spécimens observés.

Avant 2007, seules trois populations (Ebro, Charente et Vienne-Creuse) étaient connues à l'échelle mondiale. Des prospections intensives menées au cours de la dernière décennie sur 2.500 km de rivières en France et en Espagne, ont permis de redécouvrir neuf autres populations. Aujourd'hui, Margaritifera auricularia est considérée comme limité à cinq bassins versants: du nord au sud, le bassin versant de la Loire (deux populations proches dans les rivières de la Vienne et la Creuse), le bassin versant de la Charente, le bassin versant de la Garonne (deux populations très isolées, dans les rivières de la Dronne et la Save), le bassin versant de l'Adour (au moins trois populations isolées dans les rivières Adour, Luy et Arros) et l'Èbre (quatre populations, trois dans des canaux et une petite dans l'Èbre même). Vu l'ampleur des efforts déployés pour étudier l'espèce dans son aire de répartition historique, nous pensons maintenant qu'il y a très peu de chances de retrouver des populations non remarquées (sauf peut-être dans le nord-est de la France). Cette distribution actuelle représente une contraction

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dans sa distribution d’environ 90% au cours des deux derniers siècles, comme précédemment estimée par Prié et al. (2014).

En Espagne, la principale population, avec 5.000 spécimens vivants, vit dans le Canal Imperial de Aragón, bien qu'il y ait eu des mortalités récentes (Nakamura, Guerrero et al., 2018). Une nouvelle population a récemment été découverte dans le fossé d'irrigation de Quinto, avec 25 spécimens vivants. Le Canal de Tauste héberge encore plusieurs spécimens vivants, mais l’espèce est aujourd'hui disparue de la partie basse de l'Èbre.

En France, la Creuse et la Vienne abritent environ 250 individus. Dans le bassin versant de la Garonne, trois sites contenant quelques dizaines de spécimens vivants ont été découverts dans la rivière de la Dronne, et seuls cinq spécimens vivants ont été observés dans la rivière de la Save. Dans le bassin versant de l'Adour, la population totale est estimée à environ 300 spécimens sur toute la longueur de l'Adour, à environ 150 spécimens sur l'affluent Luy et à environ 200 individus sur les 54 km d'habitat favorable de l’Arros. La plus grande population mondiale vit dans la Charente avec environ 100.000 individus.

Le recrutement est très faible dans toutes les populations, mais des spécimens vivants âgés de moins de 10 à 15 ans ont été trouvés dans l'Èbre en Espagne et dans les rivières Vienne, Charente, Dronne et Adour en France. Néanmoins, au terme de cette étude, certaines populations ont déjà disparu de l'Èbre et de l'Adour. Le statut de l'espèce reste donc préoccupant. Les populations prioritaires pour la conservation sont : celle de la Charente, car elle est de loin la plus grande du monde; la population de la Vienne et de la Creuse, puisqu’elle présente le plus haut taux de recrutement naturel; les populations du bassin versant de l'Adour, parce qu'elles forment une métapopulation importante composée de sous-populations très éloignées; et la population de l'Èbre, car c’est la seule population restante dans les bassins versants de la Méditerranée.

3. Décrire le statut des populations de la Charente et de la Creuse-Vienne

Des données détaillées sur la taille et la structure des populations de M. auricularia sont nécessaires pour élaborer des mesures de conservation, et fournir des données de base pour des investigations ultérieures, permettant de mettre en évidence les changements survenus dans la population étudiée. Ces informations sont rares pour la plupart des populations françaises de M. auricularia. La structure de la population dans les rivières Charente et Vienne-Creuse a déjà été analysée, mais elle était basée sur une taille réduite des échantillons ou sur des estimations

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uniquement à partir des coquilles d'individus morts, ce qui peut transmettre une interprétation inexacte de la situation réelle. Cependant, cette information nous a permis de comparer nos données. En outre, l'évolution temporelle de ces populations a été insuffisamment étudiée depuis sa redécouverte, et il existe peu d'informations pour appuyer le choix d'une méthodologie appropriée pour réaliser des études comparatives.

L’objectif de cette étude était 1) d’évaluer les caractéristiques écologiques de base des populations de la Charente et de la Vienne-Creuse telles que la répartition, l’abondance et la structure de la population, 2) de comparer ces résultats avec des études antérieures afin de détecter des changements temporels, 3) de décrire la capacité de déplacement de l'espèce et 4) discuter de l'adéquation de différentes approches méthodologiques pour détecter des changements temporels dans les populations de M. auricularia.

Les populations de la Charente et de la Vienne-Creuse ont été choisies pour cette étude car ceux sont les plus importantes en France, et car il existe des données de base pour les comparer avec nos résultats. Afin d'établir ces comparaisons, les méthodes d'échantillonnages utilisées dans les études précédentes ont été suivies telles quelles. Dans la Vienne-Creuse, des prospections ont été effectuées dans 14 stations réparties sur un tronçon de 54 km de long avec des bathiscopes, et par la plongée en apnée. Dans la Charente, 12 stations réparties sur un tronçon de 25 km de long ont été étudiées. A chaque station, des transects de 20 m de long ont été étudiés en plongée bouteille.

La caractérisation de la structure des populations était basée sur des mesures biométriques. La longueur de la coquille des spécimens vivants et morts de M. auricularia a été mesurée à 0,1 mm près avec des pieds à coulisse. Pour déduire la structure de la population et détecter un recrutement récent possible, une distribution de fréquence de taille de 10 mm d'intervalle a été utilisée.

Afin d'identifier les spécimens mesurés biométriquement et de permettre des actions de suivi futures, une petite étiquette numérotée a été collée sur l'une des valves. De plus, dans la population Vienne-Creuse, l'emplacement précis des spécimens marqués a été enregistré à l'aide d'un GPS à précision centimétrique. Un an plus tard, les individus géoréférencés ont été à nouveau examinés afin d'évaluer le taux de mortalité, et son déplacement horizontal.

Les plus fortes densités dans ces rivières ont été trouvées dans les zones urbaines ou près des rejets d'eaux usées, suggérant que M. auricularia (même les individus jeunes) semblent

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capables de tolérer un certain degré de pollution de l'eau. Ceci est conforme aux observations précédentes de Prié (2010), mais des études écotoxicologiques complémentaires sont nécessaires pour étudier les limites de tolérance de M. auricularia à différentes concentrations de polluants, et en particulier, aux premiers stades de leur vie. Nous apportons également des données sur la qualité de l’eau des rivières étudiées, indiquant une tolérance plus grande de M.

auricularia à différentes concentrations de calcium et de conductivité de l’eau que nous pensions auparavant.

La distribution des fréquences de taille des coquilles indique une population vieillissante dans la Charente et un recrutement presque inexistant, ce qui est en accord avec les résultats précédemment rapportés par Nienhuis (2003), Prié et al. (2008) et Prié (2010). Dans cette rivière, bien que la comparaison avec les études précédentes nécessite être interprétée avec prudence, les résultats suggèrent une population de M. auricularia semblant être restée relativement stable au cours des 6 à 9 dernières années.

Inversement, dans les rivières de la Vienne et de la Creuse, les résultats obtenus dans cette étude diffèrent nettement des résultats précédents de Cochet (2001) et de Nienhuis (2003). Des évidences d'un important recrutement récent ont été trouvées, constituant l'événement le plus notable de reproduction récente de M. auricularia signalée à ce jour à l'échelle mondiale. Nous avons observé que la taille des spécimens vivants variait entre 8 et 18 centimètres, avec 34%

des individus appartenant à des classes de taille inférieures à 12 cm. Une étude préliminaire de l'âge des individus basée sur le comptage des anneaux de croissance internes et externes des coquilles de cette population, suggère que la classe de taille 10-11 cm correspond à un âge de 15-20 ans (J. Soler, données non publiées). Cela implique qu’après une période sans reproduction effective, un événement de recrutement important s’est produit entre la fin des années 90 et le début des années 2000. Néanmoins, la comparaison des abondances actuelles avec celles trouvées par Cochet (2002) suggère une baisse de 45% au cours des 14 dernières années, ce qui est conforme à un taux de mortalité annuel estimé compris entre 1 et 13%. Par conséquent, malgré l'important recrutement récent observé, les résultats obtenus ici montrent que si les mesures de conservation ne sont pas prises en compte de manière urgente, l'espèce pourrait disparaître dans un avenir proche.

Une évaluation du déplacement horizontal effectuée par des spécimens marqués dans les rivières Vienne et Creuse a montré, que 71% des moules étudiées se sont déplacées de moins de 20 cm en un an, et seulement 7% ont été trouvées à une distance supérieure à 50 cm. Ces

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résultats confirment que M. auricularia est essentiellement sédentaire, ce qui indique que la prospection du même emplacement au cours des campagnes de suivi successives, peut constituer une approche efficace pour évaluer les variations temporelles des populations.

Compte tenu de la profondeur et de la densité relativement élevée de M. auricularia dans la Charente, une étude quantitative des parcelles permanentes dans cette rivière est recommandée.

Selon les caractéristiques de la population des rivières de la Vienne et de la Creuse, nous proposons que les futures actions de surveillance de ces populations soient basées sur le suivi d'individus précisément géoréférencés et marqués avec des pit-tags.

4. Augmenter l'information sur les facteurs de menace pour M. auricularia en France

De nombreux facteurs ont été identifiés comme responsables du déclin global de M.

auricularia, y compris la destruction de son habitat, la surexploitation commerciale, la pollution de l'eau et des sédiments, la perte de poissons hôtes en raison de poissons exotiques et des modifications du débit naturel par la construction de barrages. L'introduction d'espèces envahissantes est une menace relativement récente pour les moules d'eau douce, mais pourrait devenir l'une des préoccupations majeures pour leur conservation. Les effets d’espèces bivalves invasives telles que la moule zébrée, Dreissena polymorpha (Pallas, 1771) et la corbicule, Corbicula fluminea (Müller, 1774), sur les populations de M. auricularia n’ont pas été bien étudiés, mais ils pourraient être très importants étant donné les capacités de filtration très élevées de ces petits bivalves (Bogan, 1993; Parker et al., 1998; Ricciardi et al., 1998; Neves, 1999; Yeager et al., 1999; Burlakova et al., 2000; Lydeard et al., 2004; Strayer, 2006). Les espèces de poissons exotiques peuvent également constituer une menace importante pour les moules d'eau douce, en contribuant de manière significative à la disparition des faunes de poissons indigènes, qui sont des hôtes essentiels pour les unionoïdes.

L'objectif de cette étude était d'alerter la communauté scientifique et les gestionnaires de la biodiversité sur une nouvelle menace potentielle pour M. auricularia, dérivé de la colonisation récente de leurs habitats par une espèce de poisson exotique. La présence de la Bouvière, Rhodeus amarus (Bloch, 1782), a été détectée par la pêche électrique lors d’une étude visant à identifier les poissons hôtes de M. auricularia dans les rivières Vienne, Creuse et Charente. Ce poisson cyprinidé est connu pour son cycle de vie très particulier, caractérisé par sa symbiose obligatoire avec les moules d'eau douce, à l'intérieur desquelles la femelle de la bouvière pond ses œufs. (Smith et al., 2004).

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La présence d’embryons de la bouvière dans les moules entraîne un coût de fitness pour les hôtes: ils rivalisent avec l’hôte pour l’oxygène (Smith et al. 2001) et réduisent la circulation de l’eau au niveau des branchies des moules, ce qui peut affecter leur capacité de filtration (Mills et al., 2005). Ces effets pourraient expliquer les taux de croissance considérablement réduits des moules infestées par des embryons de R. amarus (Reichard et al., 2006). Dans les moules d'eau douce, la taille est positivement corrélée à la fécondité (Bauer, 1994); par conséquent, une réduction de la croissance représente un coût de fitness pour les moules.

Malgré le fait que la bouvière est considérée comme une espèce indigène sur une grande partie de son aire de répartition actuelle en Europe, des études récentes ont montré qu’elle s’est étendue relativement récemment (des siècles à des millénaires avant notre époque) à partir de la région de la mer Noire à l'Europe centrale et occidentale (Bohlen et al., 2006, Van Damme et al., 2007, Bryja et al., 2010). Au cours de son expansion, R. amarus a utilisé avec succès des espèces de moules présentes dans son aire de répartition historique comme hôtes, telles que Anodonta anatina (L, 1758), A. cygnea (L, 1758), Pseudanodonta complanata (Rossmässler, 1835), Unio pictorum (L, 1758), U. tumidus Retzius, 1788 (Wiepkema, 1961; Balon, 1962, Reynolds et al., 1997; Smith et al., 2000; Smith et al., 2004) et U. crassus Philipsson, 1788 (Reichard et al., 2010; Tatoj et al., 2017). Comparées aux populations d'unionidés de la région pontique, les populations de moules indigènes d'Europe continentale sont moins adaptés pour éviter ou éjecter les œufs de R. amarus, probablement en raison d'une durée plus courte de sympatrie (Reichard et al., 2010).

Après son déclin spectaculaire en abondance de 1960 à 1980, R. amarus a été déclarée espèce en voie de disparition en Europe centrale et occidentale et fut inscrite à l'Annexe II de la Directive Habitat (92/43/CEE). Néanmoins, depuis 1980, la distribution de R. amarus s'est étendue dans de nombreuses régions d'Europe, notamment en Europe orientale, où une augmentation considérable et rapide de l'abondance a pu être observée (Kozhara et al., 2007).

En France, cette espèce était limitée aux bassins du nord-est au dix-neuvième siècle (Valenciennes, 1848; Gehin, 1868; Gensoul, 1908). Cependant, de nos jours, elle s'est répandue dans presque tout le pays, en particulier dans le sud-ouest, où elle est considérée comme envahissante (Kottelat & Freyhof, 2007). Deux raisons ont été proposées pour expliquer la récente expansion de R. amarus: les activités anthropiques, y compris son introduction par les pêcheurs à la ligne et les connexions artificielles de systèmes de voies navigables, et le changement climatique (Kozhara et al., 2007; Van Damme et al., 2007).

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L'expansion récente de R. amarus dans de nouveaux habitats et de nouvelles zones géographiques a entraîné son contact avec différentes espèces de moules d'eau douce. À la suite de sa récente expansion en Europe occidentale, il a été observé que R. amarus ovoposait dans Unio mancus Lamarck, 1819 et Potomida littoralis (Cuvier, 1798) dans des rivières françaises (Prié, 2017). La vaste expansion de cette espèce et la perte de fitness qu'elle peut entraîner, pourraient être problématiques pour les espèces de moules d’eau douce menacées de disparition, comme dans le cas de la Grande Mulette, Margaritifera auricularia.

Les observations sur le terrain et en laboratoire ont permis de vérifier pour la première fois que R. amarus utilise M. auricularia comme hôte de leurs œufs et de leurs embryons. Étant donné que l'anatomie des branchies des margaritiféridés est différente de celle des unionidés (voir section 3.2.1 de cette thèse), cette découverte soutient l'idée que R. amarus peut parasiter toutes les espèces de moules d’eau douce européennes indigènes, indépendamment de l’anatomie de leurs branchies.

Dans les rivières d’Europe centrale, les moules indigènes ont coexisté avec R. amarus pendant des centaines, voire des milliers d'années, sans une diminution apparente de leur population malgré la présence de ces derniers. Cependant, les moules d'eau douce européennes sont en déclin actuellement et, 12 des 16 espèces actuellement reconnues sont classées comme menacées ou quasi menacées par l'UICN (Lopes-Lima et al., 2017). Les populations de moules qui ont connu un déclin drastique de la densité sauraient particulièrement impactées par la présence de R. amarus, car les moules individuelles pourraient accueillir un plus grand nombre d'embryons de R. amarus, ce qui représenterait un stress supplémentaire pour ces moules (Van Damme et al., 2007, Prié 2017, Tatoj et al., 2017). Ainsi, l’expansion de R. amarus et le coût de fitness qu’elle pourrait causer sur les moules, sauraient problématiques pour des espèces telles que M. auricularia, faisant face à un risque d’extinction.

5. Améliorer les connaissances sur la biologie de la reproduction de M. auricularia

Étant donné que l’absence de reproduction des populations naturelles est l’un des problèmes les plus importants pour la conservation de l’espèce, élargir les connaissances sur ce sujet était l’un des objectifs principaux de cette thèse. La biologie de la reproduction des populations françaises n'a jamais été étudiée et, quelques questions fondamentales, comme les suivantes, n'ont pas encore été abordées. Le manque actuel de recrutement est-il dû à la stérilité des spécimens? Si elles sont toujours fertiles, quelle est la saison de reproduction et quelles

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variables abiotiques peuvent la déterminer? Quelles espèces de poissons hôtes sont utilisées?

La disponibilité des poissons hôtes limite-t-elle la reproduction? Dans quelle mesure le déclin global de l'espèce est-il lié à la disponibilité des poissons hôtes? La réponse à ces questions est l’objectif principal de cette section, détaillée dans les objectifs spécifiques suivants:

5.1 Identification de la période de reproduction des populations françaises de M.

auricularia

Bien que la période de reproduction des populations espagnoles ait été identifiée auparavant, cette information est encore inconnue pour les populations françaises. Ces connaissances de base sont essentielles pour établir de futures mesures de conservation. En fait, la collecte de femelles gravides au bon moment de l’année est primordiale pour mener à bien les programmes d’élevage en captivité. Pour éviter de longues périodes de captivité des moules adultes en laboratoire, la collecte doit avoir lieu lorsque les larves sont matures. En outre, les larves des espèces avec une gravidité de courte durée (ou tachytictiques, comme on le suppose pour tous les margaritiferidés) sont généralement prêtes pendant une très courte période, par conséquent, manquer le moment adéquate peut entraîner l'échec des activités du programme de reproduction artificielle de tout l’année. De plus, le moment de la libération des glochidies revêt une importance cruciale par rapport à la disponibilité des poissons hôtes, et peut donner des pistes pour identifier des espèces hôtes utilisées dans la nature.

Sur la base des informations disponibles sur la saison de reproduction de l'espèce en Espagne (Araujo et al., 2000), les populations de M. auricularia de la Creuse et de la Charente ont été étudiées entre mars et mai des années 2015-2017. Les moules ont été collectées en plongée bouteille et régulièrement inspectées pour en déterminer la gravidité et le stade de développement des embryons, à la fois sur le terrain et en laboratoire. Les évaluations de la gravidité sur le terrain ont été réalisées en observant des échantillons du contenu des branchies, obtenus à l'aide d'une seringue jetable et observées au microscope optique. Les moules gravides ont été transportées au laboratoire et maintenues dans des aquariums remplis d'eau de rivière constamment aérée. Le matériel larvaire libéré par chaque moule était inspecté quotidiennement au microscope binoculaire et les dates d'émission des glochidies enregistrées.

Les connaissances antérieures sur la saison de reproduction de M. auricularia sont basées sur les populations du bassin de l'Èbre, qui sont gravides en février et libèrent des glochidies en mars (Araujo et al., 2000). Les observations de terrain et de laboratoire des deux populations

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françaises réalisées de 2015 à 2017 ont dévoilé que les moules présentaient des embryons en développement jusqu'en mars, et que le début de la libération de glochidies tenait lieu du début à la mi-avril. Pris ensemble, cela indique une différence dans le moment de la libération des glochidies entre les populations espagnoles et françaises, et même entre les deux populations françaises, ou la libération des glochidies dans la population plus septentrionale de la rivière Creuse étant retardée de plusieurs jours.

Bien que la plupart des informations disponibles sur la saison de libération des glochidies soient basées sur des observations en laboratoire, les évidences suggèrent qu’il existe un gradient latitudinal qui influence le moment de la saison de reproduction chez cette espèce, similaire à celui proposé pour d’autres espèces de moules d'eau douce. Howard (1915) a suggéré que les différences dans le moment de la reproduction pourraient être liées aux différences latitudinales de la température de l'eau. Les différences thermiques entre les rivières semblent être responsables des dissimilitudes de temps de reproduction chez d'autres margaritiferids tels que M. laevis (Awakura, 1968; Naito, 1988), M. falcata (Meyers & Millemann, 1977) et M.

margaritifera (Hastie & Young, 2003). Dans ce dernier cas, les auteurs ont suggéré que les différences annuelles en degrés-jours accumulés (somme de la température moyenne quotidienne) pourraient constituer un indicateur plus fiable des différences thermiques. Les degrés-jours cumulés de six années consécutives (2011-2016) des trois rivières comparées dans notre étude (Èbre, Charente et Creuse) indiquent un gradient de température latitudinal qui semble corroborer cette hypothèse.

Malgré des variations dans la période de reproduction entre les différentes populations, M.

auricualaria commence à libérer des glochidies de la fin de l'hiver au début du printemps, ce qui est plus précoce que chez les autres margaritiferids. Le moment de la libération des glochidies est d’une importance cruciale par rapport à la disponibilité des poissons hôtes.

5.2 Description du processus d'incubation chez M. auricularia

Bien que des études antérieures aient considérablement amélioré les connaissances sur la biologie de la reproduction de M. auricularia, à l'exception de la brève description fournie par Haas (1914, 1924), aucune étude n'a caractérisé l'anatomie des branchies et les modifications du marsupium au cours de l’incubation, la période de développement et la fécondité chez cette espèce. Cette information est fondamentale pour mieux comprendre d’autres traits biologiques, et elle est aussi très importante pour les études taxonomiques et phylogénétiques.

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Les observations des branchies de M. auricularia ont été effectuées sur des spécimens recueillis au Canal Imperial (bassin de l'Èbre, Espagne) et conservées dans la collection malacologique du Musée National des Sciences (Museo Nacional de Ciencias Naturales) de Madrid. En raison de la rareté de cette espèce, nous n'avons pas sacrifié de spécimens supplémentaires pour cette étude. Trois spécimens (deux gravides et un non gravide) ont été traités pour des analyses histologiques. Des portions de la partie centrale des démibranches externes et internes ont été excisées, progressivement déshydratées au moyen d'une série d'éthanol, incluses dans du Paraplast® et sectionnées en série (5 à 10 µm) avec un microtome. Les lames ont ensuite été colorées à l’hématoxyline-éosine et à l’azan de Heidenhain et observées au microscope optique équipé d’une caméra.

Afin d'estimer la durée du processus d’incubation et le nombre de larves hébergées par une seule moule, des individus des populations de la Creuse et de la Charente ont été collectées par plongée bouteille pendant la période de reproduction identifiée auparavant. La durée de la maturation des œufs a été estimée en comptant le nombre de jours entre la première observation d'œufs non divisés et la présence de glochidies matures chez deux spécimens de la Creuse. Pour estimer le nombre total de glochidies hébergées par une seule moule, nous avons recueilli tout le matériel larvaire libéré individuellement par trois spécimens des deux populations. Nous avons dilué et homogénéisé ce matériau dans un volume connu d'eau de rivière, puis compté le nombre de glochidies dans trois échantillons de 1 ml dans une chambre de comptage Sedgewick Rafter pour chaque échantillon.

Les ctenidia de Margaritifera auricularia étaient composées de démibranches internes et externes, chacune avec des lamelles ascendantes et descendantes. Le démibranche intérieur était toujours plus grand que l’extérieur. Presque toute la longueur du démibranche externe était attachée dorsalement au manteau, 1/9 à 1/4 de sa longueur étant libre postérieurement. Le démibranche interne était relié dorsalement au sac viscéral, à l'exception des parties centrale et postérieure. Comme dans le reste des espèces de Margaritiferidae, les extrémités postérieures libres des deux ctenidia étaient en contact l'une avec l'autre, et avec la paroi interne du manteau, formant le pseudodiaphragme.

Les lamelles de chaque démibranche étaient unies par intermittence par des jonctions irrégulièrement dispersées formant légèrement un motif diagonal. Ces jonctions interlamellaires (ILJ) consistent généralement en des extensions de tissu entre deux ostia adjacentes dans la direction du filament. Dans le tissu lamellaire des démibranches, les

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vaisseaux sanguins, que nous pouvons observer de manière macroscopique, courent et se ramifient dorso-ventralement. Des canaux d'eau, reliant la lumière intérieure des démibranches à la cavité du manteau à travers l'ostia, étaient toujours présents.

En ce qui concerne les modifications anatomiques associées à l’incubation chez M. auricularia, nous avons observé que, pendant la gravidité, les démibranches augmentent le volume de leur lumière interne pour héberger les larves en réduisant la largeur du tissu conjonctif lamellaire.

Apparemment, ceci est contrôlé par la relaxation des fibres musculaires des ILJ, qui se dilatent au maximum à partir d'un état contracté, de sorte que les épithéliums de la lumière interne à la base des ILJ s'étendent vers les filaments branchiaux, réduisant ainsi la largeur du tissu conjonctif lamellaire et en allongeant des ILJ. Par conséquent, ceux sont les ajustements dans les dimensions linéaires du tissu, plutôt que l’action d’étirement, qui sont responsables de la légère augmentation de la largeur du démibranche pendant l’incubation. Ce manque d'élasticité, qui a également été signalé pour M. margaritifera (Smith, 1979), est contraire aux résultats rapportés pour les Unionidae (Ortmann, 1911; Fuller, 1972, 1973; Richard et al., 1991;

Tankersley & Dimock, 1992), et peut s’avérer être une contrainte phylogénétique de la famille Margaritiferidae (Smith, 1979).

Comme décrit pour M. margaritifera par Smith (1979), les cellules épithéliales des ILJ et du reste de la lumière interne subissent des changements morphologiques au cours du processus d’incubation, probablement pour assumer une fonction de sécrétion. La fonction de ces sécrétions ne semble pas claire. D'après des études effectuées sur plusieurs Unionidés (espèces d'Anodontinae et de Lampsilini), certains auteurs ont suggéré que les concrétions de nutriments et de calcium pourraient être transférées des femelles aux larves en développement via du mucus sécrété par des cellules situées dans les septa interlamellaires (Wood, 1974, Tankersley

& Dimock, 1992; Tankersley, 1996; Schwartz & Dimock, 2001; McElwain & Bullard, 2014).

Comme d'autres Margaritiferidae (Harms, 1907; Howard, 1915; Haas, 1916; Murphy, 1942;

Smith, 1980), M. auricularia est une espèce tétragène. Dans les spécimens analysés de M.

auricularia, les démibranches externes présentaient un nombre d'embryons considérablement supérieur à celui des démibranches internes. À l'heure actuelle, nous ne pouvons pas déterminer s'il s'agit d'une caractéristique de cette espèce ou bien si les spécimens que nous avons observés n'étaient pas encore complètement gravides avant la fixation

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A partir du matériel prélevé sur trois spécimens, nous avons estimé la fécondité de M.

auricularia à environ 2.000.000 de glochidies par adulte. Bien que cette estimation de la fécondité est élevée par rapport à celle des autres membres d'Unionoida (Haag, 2013), elle est inférieure à celle observée pour les autres margaritiferids. Vraisemblablement, pour des moules de taille similaire, plus de glochidies peuvent être produites avec le même investissement énergétique si les glochidies sont plus petites (Bauer, 1994). La fécondité apparemment inférieure de M. auricularia chez les margaritiféridés pourrait être une conséquence de la taille des glochidies. Margaritifera auricularia produit des glochidies d’une longueur comprise entre 127 et 155 μm (Araujo & Ramos, 1998; cette étude), les plus grandes parmi tous les Margaritiferidae. Le glochidium de M. auricularia, décrit précédemment par Araujo & Ramos (1998) et confirmé dans cette étude, est du type sans crochet et dépourvu de fils larvaires. Il a plutôt des dents minuscules dans la marge de la coquille (Araujo & Ramos, 1998), qui sont probablement utilisées pour se fixer aux branchies des poissons hôtes.

D’après nos observations du développement embryonnaire, réunissant autant les études sur le terrain qu’en laboratoire, le temps de maturation des embryons (du premier clivage jusqu’au stade glochidial mature) dans la Creuse à une température moyenne de 11°C est de 31 à 37 jours. Cette période requise pour la maturation est similaire à celle observée dans plusieurs populations européennes de M. margaritifera (Harms, 1907; Scheder, Gumpinger & Csar, 2011). Par conséquent, chez M. auricularia, la ponte et la fécondation ont probablement lieu du début à la mi-mars dans les populations françaises et un peu plus tôt, entre la fin de janvier au début du mois de février en Espagne, le moment précis dépendant de la température (Wellmann, 1943; Meyers & Millemann, 1977; Young & Williams, 1984; Ross, 1992; Hastie

& Young, 2003).

5.3 Identification des espèces de poissons hôtes des populations françaises de M.

auricularia

Le déclin général de M. auricularia au cours des périodes historiques semble être étroitement lié à la disparition de l’un de ses poissons hôtes: Acipenser sturio L, 1758 (Altaba, 1990; Araujo

& Ramos, 2000, 2001; López et al., 2007). Deux faits appuient cette hypothèse. La répartition historique de A. sturio correspond à l'aire géographique d'origine de M. auricularia (Araujo &

Ramos 2000a, c). Les deux espèces ont également connu un déclin considérable de leur population à la fin du dix-neuvième siècle et au début du vingtième siècle. Aujourd'hui, A.

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sturio est pratiquement éteinte et on ne connaît plus qu'une seule population reproductrice en Europe dans la Garonne (France) (Gesner et al., 2010).

L'autre hôte connu, Salaria fluviatilis (Asso, 1801), a une distribution méditerranéenne et ne correspond pas à celui des populations françaises de M. auricularia. Par conséquent, depuis la disparition d’Acipenser sturio, il n’existe apparemment aucune espèce hôte disponible pour ces populations. Néanmoins, il a été observé un recrutement récent de M. auricularia dans plusieurs localités espagnoles et françaises (Nakamura et al., 2018; Prié et al., 2018). Alors que dans le bassin de l'Èbre, Salaria fluviatilis a pu empêcher l'extinction de cette moule, les populations françaises semblent utiliser une espèce hôte inconnue.

Toutes les espèces hôtes connues de M. auricularia partagent une caractéristique commune:

elles ont une relation étroite avec le milieu marin. Les esturgeons sont des poissons anadromes.

Salaria fluviatilis, bien que confinée à l'eau douce, peut tolérer des niveaux de salinité élevés et fait partie d'une grande famille d'espèces principalement marines. Par conséquent, nous avons émis l’hypothèse d’une relation similaire pour cette espèce de poisson hôte inconnue.

L’identification de cette espèce hôte est d’une grande importance car 1) elle pourrait servir d’outil de conservation, 2) elle pourrait aider à comprendre les causes du déclin de M.

auricularia et 3) elle pourrait améliorer les connaissances sur la relation hôte-moule parmi les espèces de Margaritiferidae.

Afin d'identifier ces espèces de hôtes de M. auricularia inconnues en France, une double approche a été suivie, comprenant l'évaluation de l'infestation dans la nature et sur les infestations artificielles en laboratoire.

L’infestation naturelle des communautés de poissons de la Creuse, de la Vienne et de la Charente ont été évaluées à partir de la pêche électrique directement en aval des populations de M. auricularia. Sur la base de la période de reproduction précédemment identifiée de ces populations (voir la section 3.2.1 de cette thèse), les dates de pêche électrique ont été choisies afin de coïncider avec la période d'enkystement des glochidies. Les branchies des poissons étourdis ont été inspectées sous microscope optique pour détecter la présence de glochidies enkystées. Bien que cette approche soit très utile car elle prend en compte les conditions d’infestation dans la nature, la faible abondance de moules ou d’hôtes peut rendre la collecte d’hôtes infectés peu pratique. De plus, l'observation de glochidies enkystées ne fournit que peu

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