Sélection de la langue

Gouvernement du Canada / Government of Canada

Recherche

Marqueurs élémentaires des otolithes

Hypothèses sur la composition élémentaire, ce qui affecte les marqueurs élémentaires, les types d’empreintes et la demande de nouveaux logiciels.

Sur cette page

Hypothèses sur la composition élémentaire

Étant donné que les populations ou les stocks de poissons vivent dans des environnements différents, la composition élémentaire des otolithes devrait servir d’identificateur des populations.

L’utilisation de la composition élémentaire de l’otolithe pour la discrimination des stocks repose sur 2 hypothèses.

Le deuxième postulat ne se vérifie pas dans le cas des éléments assujettis à une forte régulation physiologique (Na, K, S, P, Cl). Ces éléments présentent peu d’intérêt dans les études d’identification de stock.

Toutefois, les 2 postulats semblent être respectés dans le cas d’autres éléments comme :

Pour ces éléments, les 2 facteurs ambiants, concentrations de Ca et température, ont des effets importants sur la composition des otolithes.

Ces réactions environnementales sont enregistrées de façon permanente dans l’otolithe, ce qui signifie que nous pouvons nous servir des concentrations de certains éléments et isotopes dans l’otolithe comme d’une empreinte biologique. Ainsi, nous pourrions différencier les groupes de poissons ayant passé au moins une partie de leur vie dans des environnements différents.

L’efficacité discriminante est plus importante si on traite ces éléments en groupe, par technique statistique multivariable, plutôt que séparément, d’où la notion d’empreinte élémentaire.

L’avantage de cette application est notamment qu’elle ne nécessite pas de lier l’empreinte élémentaire à des sources ou des lieux possibles dans l’environnement. Elle est plutôt fondée sur l’idée que la présence de différences importantes dans les empreintes de 2 ou plusieurs groupes de poissons signifie que ces groupes ne peuvent pas tous représenter des échantillons aléatoires d’une même population. Ce raisonnement est valable même si des facteurs physiologiques ont influencé la composition élémentaire, car des échantillons aléatoires d’une même population présenteraient les mêmes effets physiologiques moyens.

Bien entendu, la présence d’empreintes différentes ne permet pas de déterminer la durée de la séparation des groupes de poissons. Même un séjour occasionnel dans un autre milieu peut introduire une différence perceptible dans la composition élémentaire.

En corollaire, l’absence de différences n’implique pas nécessairement que les groupes de poissons sont d’origine commune.

Il s’ensuit donc qu’il est juste de considérer les empreintes élémentaires des otolithes comme des outils de discrimination efficaces en présence de différences. Cependant, ces empreintes sont d’une utilité négligeable en l’absence de différences perceptibles.

Environnements différents

L’utilisation des empreintes élémentaires ne fait pas intervenir de différences génétiques. L’hétérogénéité spatiale dans l’environnement du stock peut aboutir à des empreintes différentes chez diverses composantes du stock. Il est donc incorrect de qualifier l’utilisation des empreintes élémentaires de méthode de discrimination des stocks.

En outre, des effets ontogénétiques et les différences liées à l’âge dans les antécédents d’exposition peuvent se traduire par des empreintes très différentes chez des poissons de diverses classes d’âge au sein d’une même population. Néanmoins, la présence d’empreintes différentes chez des groupes de poissons appariés dénote nécessairement des antécédents environnementaux différents.

Par conséquent, l’empreinte élémentaire semble être un excellent traceur biologique de groupes de poissons. Cette application a d’ailleurs donné de très bons résultats chez les poissons d’eau douce et d’eau salée.

Types d’empreintes élémentaires

Nos 2 formes d’empreinte élémentaire sont fondées sur :

Les avantages de la première méthode comprennent :

Son principal inconvénient réside dans le fait qu’elle ne peut pas tirer parti de la séquence de croissance chronologique enregistrée dans l’otolithe.

Les techniques que nous avons utilisées pour analyser les otolithes comprennent :

L’ICP-MS est toutefois la méthode privilégiée pour les analyses. Cela est principalement dû à sa capacité d’analyse élémentaire et isotopique rapide et exacte pour une vaste série d’éléments et de concentrations.

L’ICP-MS par dilution isotopique (ID-ICPMS) est une variante de l’ICP-MS souvent utilisée pour valider les substances de référence. C’est la plus précise des techniques d’analyse des otolithes actuellement disponibles. Le poids des échantillons d’otolithes requis pour la plupart des bioanalyses susmentionnées est de l’ordre de 5 à 10 mg. Cependant les appareils d’ICP-MS munis de nébuliseurs à haute efficacité peuvent traiter des échantillons d’otolithe dont le poids ne dépasse pas 0,3 mg.

Logiciel fondé sur le maximum de vraisemblance

On constate une demande croissante pour un logiciel basé sur le maximum de vraisemblance, capable de séparer les stocks de poissons mixtes provenant de différentes sources.

L’analyse discriminante ne convient pas ici, car les paramètres des éléments antérieurs sont inconnus. Nous avons versé une version de travail du programme d’analyse intégrée des mélanges de stocks (ISMA) [établie pour l’environnement S-Plus]. Elle peut être utilisée pour séparer les mélanges de stocks en fonction des empreintes élémentaires ou d’autres variables continues ou nominales.

Nous avons beaucoup travaillé sur l’étude et l’application des empreintes élémentaires des otolithes, tant en ce qui concerne l’identification des stocks que les facteurs influant sur l’intégration des éléments-traces dans les otolithes.

Date de modification :