Écosystèmes

Les chercheuses de l'Eawag, Anita Narwani, Marta Reyes et Joey Bernhardt prélèvent des échantillons d'eau dans l'un des étangs de l'installation expérimentale de l'Eawag. (Photo: Thomas Klaper)

Comprendre des ecosystèmes

Pourquoi une espèce de crapauds vit-elle dans les étangs tandis qu'une autre préfère les bancs de galets? Comment la flore et la faune dans un ruisseau de montagne changent-elles lorsque le glacier a fondu? Et comment des espèces envahissantes affectent-elles leur nouvel habitat? C’est seulement en répondant à des questions comme celles-ci que des écosystèmes entiers peuvent être compris et, dans une certaine mesure, gérés.

Actualités

Les insecticides ont été conçus pour attaquer le système nerveux des nuisibles de l’agriculture et de l’arboriculture fruitière, comme le doryphore, mais ils attaquent aussi le système nerveux d’autres organismes. (Photo: Shutterstock, Sidorov Ruslan) 300c
24 août 2023

Les insecticides peuvent modifier le comportement des poissons

24 août 2023Cela peut impacter indirectement la survie de populations entières et pourrait être l’une des causes du déclin des poissons observé actuellement en Suisse.

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La diversité biologique des systèmes fluviaux de 22 pays européens a nettement augmenté dans la période de 1968 à 2020 – mais cette tendance stagne depuis les années 2010. Photo: Senckenberg 300c
9 août 2023

D’abord le rétablissement, puis la stagnation: l’état de la biodiversité dans les cours d’eau européens

9 août 2023Une équipe, avec participation de l’Eawag, a présenté dans le magazine scientifique «Nature» l’évolution de la biodiversité dans les eaux intérieures européennes en se basant sur les invertébrés.

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Publications académiques

Do changes in body mass alter white blood cell profiles and immune function in Australian cane toads (Rhinella marina)?

Variation in food resources can result in dramatic fluctuations in the body condition of animals dependent on those resources. Decreases in body mass can disrupt patterns of energy allocation and impose stress, thereby altering immune function. In this study, we investigated links between changes in body mass of captive cane toads (Rhinella marina), their circulating white blood cell populations, and their performance in immune assays. Captive toads that lost weight over a three-month period had increased levels of monocytes and heterophils and reduced levels of eosinophils. Basophil and lymphocyte levels were unrelated to changes in mass. Because individuals that lost mass had higher heterophil levels but stable lymphocyte levels, the ratio of these cell types was also higher, partially consistent with a stress response. Phagocytic ability of whole blood was higher in toads that lost mass, owing to increased circulating levels of phagocytic cells. Other measures of immune performance were unrelated to mass change. These results highlight the challenges faced by invasive species as they expand their range into novel environments which may impose substantial seasonal changes in food availability that were not present in the native range. Individuals facing energy restrictions may shift their immune function towards more economical and general avenues of combating pathogens.
Brown, G. P.; Hudson, C. M.; Shine, R. (2023) Do changes in body mass alter white blood cell profiles and immune function in Australian cane toads (Rhinella marina)?, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 378(1882), 20220122 (9 pp.), doi:10.1098/rstb.2022.0122, Institutional Repository

Defensive symbiosis in the wild: seasonal dynamics of parasitism risk and symbiont‐conferred resistance

Parasite-mediated selection can rapidly drive up resistance levels in host populations, but fixation of resistance traits may be prevented by costs of resistance. Black bean aphids (Aphis fabae) benefit from increased resistance to parasitoids when carrying the defensive bacterial endosymbiont Hamiltonella defensa. However, due to fitness costs that come with symbiont infection, symbiont-conferred resistance may result in either a net benefit or a net cost to the aphid host, depending on parasitoid presence as well as on the general ecological context. Balancing selection may therefore explain why in natural aphid populations, H. defensa is often found at intermediate frequencies. Here we present a 2-year field study where we set out to look for signatures of balancing selection in natural aphid populations. We collected temporally well-resolved data on the prevalence of H. defensa in A. f. fabae and estimated the risk imposed by parasitoids using sentinel hosts. Despite a marked and consistent early-summer peak in parasitism risk, and significant changes in symbiont prevalence over time, we found just a weak correlation between parasitism risk and H. defensa frequency dynamics. H. defensa prevalence in the populations under study was, in fact, better explained by the number of heat days that previous aphid generations were exposed to. Our study grants an unprecedentedly well-resolved insight into the dynamics of endosymbiont and parasitoid communities of A. f. fabae populations, and it adds to a growing body of empirical evidence suggesting that not only parasitism risk, but rather multifarious selection is shaping H. defensa prevalence in the wild.
Gimmi, E.; Wallisch, J.; Vorburger, C. (2023) Defensive symbiosis in the wild: seasonal dynamics of parasitism risk and symbiont‐conferred resistance, Molecular Ecology, 32(14), 4063-4077, doi:10.1111/mec.16976, Institutional Repository

Ornaments indicate parasite load only if they are dynamic or parasites are contagious

Choosing to mate with an infected partner has several potential fitness costs, including disease transmission and infection-induced reductions in fecundity and parental care. By instead choosing a mate with no, or few, parasites, animals avoid these costs and may also obtain resistance genes for offspring. Within a population, then, the quality of sexually selected ornaments on which mate choice is based should correlate negatively with the number of parasites with which a host is infected ("parasite load"). However, the hundreds of tests of this prediction yield positive, negative, or no correlation between parasite load and ornament quality. Here, we use phylogenetically controlled meta-analysis of 424 correlations from 142 studies on a wide range of host and parasite taxa to evaluate explanations for this ambiguity. We found that ornament quality is weakly negatively correlated with parasite load overall, but the relationship is more strongly negative among ornaments that can dynamically change in quality, such as behavioral displays and skin pigmentation, and thus can accurately reflect current parasite load. The relationship was also more strongly negative among parasites that can transmit during sex. Thus, the direct benefit of avoiding parasite transmission may be a key driver of parasite-mediated sexual selection. No other moderators, including methodological details and whether males exhibit parental care, explained the substantial heterogeneity in our data set. We hope to stimulate research that more inclusively considers the many and varied ways in which parasites, sexual selection, and epidemiology intersect.
Dougherty, L. R.; Rovenolt, F.; Luyet, A.; Jokela, J.; Stephenson, J. F. (2023) Ornaments indicate parasite load only if they are dynamic or parasites are contagious, Evolution Letters, 7(3), 176-190, doi:10.1093/evlett/qrad017, Institutional Repository
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Événements

27.09.​2023,
05.10.​2023,
9h00
Eawag Dübendorf
Zeitreihenmodellierung und -analyse von Grundwasserstandsschwankungen

PEAK-Anwendungskurs A49/23

26.10.​2023,
9h00
Empa-Akademie, Dübendorf
Tagung Grundwassernutzung im Wandel

Autres Événements

Publications professionelles

Eawag Fiches info

Conseil et transfert de savoir

Programme Cours d'eau suisses

Programme de recherche Aménagement et écologie des cours d'eau

Ensembles de données pour les lacs suisses

Système modulaire gradué (OFEV)

Projet de dévalaison des poissons (en allemand)

Aquascope: découvrir le monde caché du plancton

Les départements principalement concernés par ce domaine

Actuels projets de recherche

Previous studies monitoring micropollutant concentrations in aquatic invertebrates revealed tissue concentrations of many compounds to be substantially higher than predicted from models...

Bioaccumulation and biotransformation processes of polar organic pollutants in aquatic invertebrates - Linking exposure and effects
Wie untersucht man die räumliche Variabilität in Seen?

CORESIM: Integration von Fernerkundung, Beprobung und Modellen
Why do toxic cyanobacteria bloom? A gene to ecosystem approach...

Cyano Bloom
Heterogene Datenplattform für die operative Modellierung und Vorhersage von Schweizer Seen

Datalakes -Data Science Prognosen für Schweizer Seen
Une nouvelle plateforme de recherche multidisciplinaire pour le lac Léman.

Lac Léman Exploration
In order to better understand natural processes and also to be able to better control the activities of microbial communities in technical systems such as wastewater treatment plants, we need to understand how microbial communities work.

PriME - Principles of microbial ecosystems
New proxies for ecosystem metabolism

Oxygen isotope ratios of phosphate
Axé sur la gestion des bassins versants dans des régions montagneuses suisses, le projet vise à accroître la résilience des écosystèmes de montagne, et de répondre aux besoins sociétaux de ressources naturelles.

TREBRIDGE – Transformation vers des écosystèmes résilients

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Photo de couverture: Les chercheuses de l'Eawag, Anita Narwani, Marta Reyes et Joey Bernhardt prélèvent des échantillons d'eau dans l'un des étangs de l'installation expérimentale de l'Eawag. (Photo: Thomas Klaper)