BAUDY Patrick (University of Koblenz-Landau, GERMANY)

Baudy

First Name: Patrick

Name: Baudy

Position: PhD student

Email: patrick.thomas.baudy@gmail.com

Institute / University / Company: University of Koblenz-Landau

Research Unit: Aquatic Stress Ecology

Address (city, state): Landau, Palatinate

Country: Germany

Please give 5 key-words showing your research / interest in Microbial Ecotoxicolgy:

  • Aquatic fungi
  • Microbial interactions
  • Heterotrophic food webs
  • Quantitative real-time PCR
  • Biodiversity-ecosystem functioning

Main kinds of contaminant(s) of interest:

  • Pesticides
  • Pharmaceuticals
  • Metals

Main kinds of microorganisms of interest:

  • Leaf associated microorganisms
  • Aquatic fungi
  • Aquatic hyphomycetes

Main kinds of ecosystems of interest:

  • Surface waters
  • Streams

Do you give courses on Microbial Ecotoxicology ?: NO

Most relevant articles in the field of Microbial Ecotoxicology (max.5):

Feckler, A.; Schrimpf, A.; Bundschuh, M.; Bärlocher, F.; Baudy, P.; Cornut, J.; Schulz, R. (2017): Quantitative real-time PCR as a promising tool for the detection and quantification of leaf-associated fungal species – A proof-of-concept using Alatospora pulchella. PLoS ONE 12, e0174634.
Zubrod, J. P.; Englert, D.; Wolfram, J.; Wallace, D.; Schnetzer, N.; Baudy, P. et al. (2015): Waterborne toxicity and diet-related effects of fungicides in the key leaf shredder Gammarus fossarum (Crustacea: Amphipoda). Aquatic Toxicology 169, 105–112

EcotoxicoMic Webinar: Ferran Romero (Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Catalonia, Spain)

EcotoxicoMic Webinar

(Conference given in English)

Monday, March 18, 2019  (10:00 am, Paris Time Zone)

Webinar Registration: click here


Ferran ROMERO (ICRA, Girona, Catalonia, Spain)

nor

The effects of global change on river biofilms: a mesocosms approach to elucidate biodiversity-ecosystem function responses to multiple stressors.

  Ferran Romero 1, Vicenç Acuña 1, Anna Freixa 1, Sergi Sabater 1,2 

  1. Catalan Institute for Water Research (ICRA)
  2. Institute of Aquatic Ecology (IEA, University of Girona)

Global change exposes species and ecosystems worldwide to a myriad of stressors differing in their energy, frequency and temporal scale. Particularly, freshwater systems are subject to climate and land-use changes, leading to rivers and streams being exposed to physical, chemical and biological stressors. While most of the times stressor combinations result in additive effects, non-additive interactions might also take place, hindering our prediction capacity. Understanding these multiple stressor effects is still seen today as one of the most pressing challenges in ecology, especially when non-additive interactions like synergism and antagonism occur.

We conducted a manipulative experiment using 24 artificial streams to examine the individual and combined effects of warming (2° C increase in water temperature), hydrological stress (simulated non-flow situation) and chemical stress caused by pesticide exposure (370 ng L-1) on river biofilms. We exposed epilithic and epipsammic biofilms to a replicated full factorial combination of the stressors, including all possible interactions, during 30 days. At the end of the experiment, structural and functional biofilm responses were assessed, including photosynthetic activity, metabolic rates, enzymatic activities, etc.

Hydrological stress showed the strongest negative impacts on river biofilms; these effects were particularly intense for changes in community structure in epilithic biofilm. Accordingly, between 60 % and 70 % of bacterial taxa in this biofilm significantly changed their abundance in response to hydrological stress. This change in community structure translated, at the functional level, into altered photosynthetic capacity and organic matter use, with also potential implications in xenobiotics degradation. Conversely, increased water temperature and pesticide exposure showed less intense effects; between 10 % and 30 % of bacterial taxa in the epipsammic biofilm showed altered abundance as response to warming. Most combinations resulted in non-significant interaction terms, suggesting the prevalence of additive effects. However, non-additive antagonistic interactions also appeared related to increased temperature and pesticides, and affected mainly the community composition of epipsammic biofilms. In addition, interactive effects also translated into antagonistic alterations of ecosystem functions such as changes in the gross primary production and community respiration.

Our study reveals that freshwater biofilms exposed to global change may adapt to physical (i.e. warming and hydrological stress) and chemical stressors by selecting co-tolerant taxa, therefore promoting antagonistic interactions that deviate from a priori predictions and result into altered biodiversity-ecosystem function responses.

EcotoxicoMic Webinar: Sandra Kim Tiam (Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris, France)

EcotoxicoMic Webinar

(Conference given in French)

Monday, March 18, 2019  (2:00 pm, Paris Time Zone)

Webinar Registration: click here


Sandra KIM TIAM (MNHN, Paris, France)

MCAM

Caractérisation des métabolites secondaires chez les cyanobactéries : approches combinées en génomique et métabolomique

Sandra Kim Tiam*1, Alexis Ardilio1, Caroline Dalle2, Charlotte Duval1, Muriel Gugger2, Sahima Hamlaoui1, Séverine Le Manach1, Claude Yéprémian1, Cécile Bernard1 and Benjamin Marie1

1 UMR 7245 Molécules de Communication et Adaptations des Microorganismes, Muséum National d’Histoire Naturelle, 12 rue Buffon, CP 39, 75231 Paris Cedex 05, France.

2 Collection des Cyanobactéries, Institut Pasteur, 28 rue du Dr Roux, 75724 Paris Cedex 05, France.

*Corresponding author

Les cyanobactéries jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Ces micro-organismes sont capables de réaliser la photosynthèse oxygénique, participant ainsi à l’enrichissement des masses d’eau en oxygène, élément essentiel au développement de nombreuses formes de vie. Les cyanobactéries sont aussi une source primordiale de nourriture pour la faune aquatique peuplant les lacs et les cours d’eau.

Cependant, lorsque la croissance rapide et soudaine des cyanobactéries explose, les biomasses produites peuvent être colossales et l’équilibre de l’écosystème peut être ainsi modifié. Ces phénomènes de multiplications cellulaires massives, appelés efflorescences, sont clairement favorisés par l’augmentation des températures des masses d’eau liée au changement climatique actuel, mais également par l’apport massif dans les écosystèmes de nutriments provenant de l’agriculture et de l’élevage (Paerl, 2017).

Les efflorescences représentent un risque sanitaire puisque certaines cyanobactéries ont la capacité de synthétiser des métabolites secondaires, incluant des toxines dont certaines sont délétères pour la santé de l’Homme et des animaux. Les microcystines sont les cyanotoxines les plus fréquemment rencontrées dans l’environnement. Elles sont notamment produites par les cyanobactéries appartenant au genre Planktothrix, un des genres de cyanobactéries parmi les plus fréquemment impliqués dans les évènements d’efflorescences.

Si les effets toxicologiques des microcystines pour les vertébrés sont assez bien connus, nous ne savons en revanche que très peu de choses sur leur rôle physiologique pour la cyanobactérie qui les produits (Pearson et al., 2016). En effet, aussi surprenant que cela puisse sembler, nous n’avons pas encore trouvé d’explications satisfaisantes quant aux avantages sélectifs que pourraient avoir les cyanobactéries à synthétiser ces microcystines. Celles-ci qui ne semblent pas, d’ailleurs, essentielles à la survie des cyanobactéries qui les produisent. En effet, certains génotypes au sein d’une population monospécifique, ne possèdent pas les gènes nécessaires à leur synthèse et ne sont donc pas capables de produire des microcystines (Yéprémian et al., 2007).

Dans le but de mieux comprendre la dynamique de production de ces toxines, de nombreux travaux étudiant la relation entre la production de microcystines et le cycle de vie des cyanobactéries ont été entrepris. Des études récentes ont mis en évidence que la production de microcystines n’était pas toujours corrélée de façon linéaire à la croissance des organismes (Bortoli et al., 2014) et que leur synthèse pourrait être directement régulée par des facteurs environnementaux (ex : lumière, nutriments) (Neilan et al., 2013). Néanmoins, la plupart des approches utilisées jusque-là n’offre qu’une vision fragmentaire de la physiologie et du métabolisme globale des cyanobactéries, les microcystines n’ayant pour l’heure été étudiées qu’indépendamment de la dynamique de production du reste du métabolome, dont elles font pourtant partie intégrante.

Dans ce contexte, les approches globales de type omiques permettent d’apporter un éclairage nouveau sur la dynamique de production de l’ensemble des métabolites secondaires chez les cyanobactéries, incluant les microcystines. Les travaux présentés lors de ce séminaire illustreront tout spécialement l’apport de la métabolomique et de la génomique dans la caractérisation de la diversité chimique des métabolites secondaires chez Planktothrix, ainsi que dans l’exploration de nouvelles hypothèses concernant leurs rôles physiologiques.

Références

Bortoli, S., Oliveira-Silva, D., Krüger, T., Dörr, F.A., Colepicolo, P., Volmer, D.A., Pinto, E., 2014. Growth and microcystin production of a Brazilian Microcystis aeruginosa strain (LTPNA 02) under different nutrient conditions. Rev. Bras. Farmacogn. 24, 389–398.

Neilan, B.A., Pearson, L.A., Muenchhoff, J., Moffitt, M.C., Dittmann, E., 2013. Environmental conditions that influence toxin biosynthesis in cyanobacteria. Environ. Microbiol. 15, 1239–1253.

Paerl, H.W., 2017. Controlling cyanobacterial harmful blooms in freshwater ecosystems. Microb. Biotechnol. 10, 1106–1110. https://doi.org/10.1111/1751-7915.12725

Pearson, L.A., Dittmann, E., Mazmouz, R., Ongley, S.E., D’Agostino, P.M., Neilan, B.A., 2016. The genetics, biosynthesis and regulation of toxic specialized metabolites of cyanobacteria. Harmful Algae 54, 98–111.

Yéprémian, C., Gugger, M.F., Briand, E., Catherine, A., Berger, C., Quiblier, C., Bernard, C., 2007. Microcystin ecotypes in a perennial Planktothrix agardhii bloom. Water Res. 41, 4446–4456.

SEENA Sahadevan (University of Coimbra, PORTUGAL)

First Name: Seena

Name: Seena Sahadevan

Position: Researcher

Email: seena.sahadevan@gmail.com

Institute / University / Company: University of Coimbra

Research Unit: MARE-MARINE AND ENVIRONMENTAL SCIENCES CENTRE

Address (city, state): 3004-517 Coimbra, Portugal

Country: Portugal

Please give 5 key-words showing your research / interest in Microbial Ecotoxicolgy:

  • nanotoxicity
  • plastics
  • bacteria
  • fungi
  • ecosystem functioning

Main kinds of contaminant(s) of interest:

  • nanomaterials
  • plastics

Main kinds of microorganisms of interest:

  • plant litter decomposers
  • bacteria
  • fungi and invertebrates in freshwater

Main kinds of ecosystems of interest: Freshwater

Do you give courses on Microbial Ecotoxicology ?: NO

Most relevant articles in the field of Microbial Ecotoxicology (max.5):

1. Jain, A., Kumar, S., Seena. S. 2019. Can low concentrations of metal oxide and Ag loaded metal oxide nanoparticles pose a risk to stream plant litter microbial decomposers? Science of The Total Environment 653:930-937.
2.Pradhan, A., Seena, S., Schlosser, D., Gerth, K., Helm, S., Dobritzsch, M., Krauss, G-J. Dobritzsch, D., Pascoal, C., Cássio, F. 2015. Fungi from metal-polluted streams may have high ability to cope with the oxidative stress induced by copper oxide nanoparticles. Environmental Toxicology and Chemistry. 34: 923-930.
3. Pradhan, A., Seena, S., Dobritzsch, D., Helm, S., Gerth, K., Dobritzsch, M., Krauss, G-J. Schlosser, D., Pascoal, C., Cássio, F. 2014. Physiological responses to nanoCuO in fungi from non-polluted and metal-polluted streams. Science of the total environment 466-467, 556-563.
4. Pradhan, A., Seena, S., Pascoal C., Cássio, F. 2012. Copper oxide nanoparticles can induce toxicity to the freshwater shredder Allogamus ligonifer. Chemosphere 89, 1142-1150.
5. Pradhan, A., Seena, S., Pascoal, C., Cássio, F. 2011. Can Metal Nanoparticles Be a Threat to Microbial Decomposers of Plant Litter in Streams? Microbial Ecology 62, 58-68.

HUSSAIN Sabir (Government College University, Faisalabad, PAKISTAN)

First Name: Sabir

Name: Hussain

Position: Assistant Professor

Email: sabirghani@gmail.com

Institute / University / Company: Government College University, Faisalabad, Pakistan

Research Unit: Environmental Microbiology and Biotechnology

Address (city, state): Faisalabad, Punjab

Country: Pakistan

Please give 5 key-words showing your research / interest in Microbial Ecotoxicolgy:

  • Textile wastewaters
  • Bacteria
  • Biodecolorization
  • Azo-Dyes
  • Detoxification

Main kinds of contaminant(s) of interest: Synthetic organic azo-dyes

Main kinds of microorganisms of interest: Bacteria

Main kinds of ecosystems of interest: Aquatic

Do you give courses on Microbial Ecotoxicology ?: YES

If yes, please tell us more about the courses (University, course level,website,etc):

Most relevant articles in the field of Microbial Ecotoxicology (max.5):