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Gilles LUQUET

Portrait de Gilles LUQUET

Statut

Professeur.e

Affiliation

MNHN

Courriel

gilles.luquet@mnhn.fr

Téléphone

+33 1 40 79 36 23

Fax

+33 1 40 79 37 71

Localisation

MNHN - 43 rue Cuvier - Paris

Equipe

Equipe 1 : Evolution des Biominéralisations et Adaptations aux Contraintes Environnementales

Axe/Atelier

Axe Changements Globaux
A. The Australian redclaw crayfish, Cherax quadricarinatus. B. Radiography of a specimen just after molting showing 2 transitory CaCO3 deposits called gastroliths.  C. Pair of gastroliths.  D. Organic matrix network of a gastrolith visible after slight decalcification.

Thèmes de recherche

Mes activités de recherche ont trait au domaine des Biominéralisations et plus particulièrement aux biominéralisations dites biologiquement contrôlées.

Elles ont pour but la compréhension du processus concourant à l’élaboration par un organisme vivant de structures biphasiques organo-minérales.

Elles s’inscrivent également dans la problématique de l’origine et de l’évolution des squelettes calcifiés qui, selon les données fossiles, semblent être apparus dans de nombreux phylums de métazoaires au moment de la transition Protérozoïque/Cambrien.

L’approche développée repose d’une part sur l’étude physico-chimique au niveau macro- et microstructural de ces minéralisations calcifiées, d’autre part sur la caractérisation par la biochimie et la biologie moléculaire des constituants moléculaires (notamment des protéines et des sucres) des matrices organiques constitutives. L’analyse comparative des structures et des caractéristiques moléculaires (propriétés, séquences, relations structure-fonction) des minéralisations étudiées nous permet d’envisager quelques hypothèses concernant l’évolution et corrélativement l’origine des systèmes calcifiants : les systèmes calcifiants actuels similaires dans divers phylums ont-ils une origine unique ? ont-ils été créés de manière indépendante dans chaque phylum ? sont-ils le résultat d’une convergence évolutive ? sont-ils la résultante du recrutement de molécules préexistantes (exaptation) ? …

Enfin une troisième approche consiste à étudier l’impact que pourraient avoir des variations environnementales d’origine anthropiques sur ces processus de calcification effectués dans des conditions de pH, température et concentrations ioniques bien définies pour chaque type de biominéral. La pollution, le réchauffement climatique et l’acidification des océans mettent-ils en danger la biodiversité en impactant directement certains processus tels la reproduction et le développement concomitant et interdépendant du processus de minéralisation pour les espèces que nous étudions ?

Les modèles d’études sont des métazoaires appartenant à divers embranchements de chordés (poissons ostéichtyens téléostéens) et de non chordés (Cnidaires, Pancrustacés, Mollusques).

Les biominéraux étudiés, constitués principalement de carbonate de calcium, sous forme cristalline ou amorphe, sont également très diversifiés.

Il s’agit par exemple :

  • de l’exosquelette à fonction de soutien (attaches musculaires) et protection (contre les agressions environnementales) et de dépôts de CaCO3 amorphe (gastrolithes), à fonction de réservoirs d’ions calcium, développés par des arthropodes pancrustacés (Cirripedia, Malacostraca). Il est à noter qu’un autre intérêt des biominéraux élaborés dans ce phylum résulte dans le fait qu’ils sont transitoires, renouvelées et résorbées cycliquement.
  • des spicules ou sclérites calcaires ayant un rôle de protection de l’organisme chez des gorgones (Cnidaires Anthozoaires), organisme branchu sessile développé sous forme de colonies de polypes 
  • des otolithes développés par le poisson téléostéen Pterois volitans, structures à fonction d’équilibration et de reconnaissance dans l’espace. Il est à noter que Pterois volitans est une espèce invasive très répandue dans la mer des caraïbes.
  • de l’ « os » chez la seiche commune, Sepia officinalis (céphalopode). Cet os joue à la fois un rôle de squelette et d’organe permettant la flottabilité et l’équilibration de l’animal.

Enseignement et diffusion des connaissances

Implication dans le Mastère « Evolution, Patrimoine naturel et Sociétés »  du MNHN.

Intervention dans l’UE Biominéralisation (Mastère MNHN-UPMC, Spécialités : Systématique, Evolution, Paléontologie (MNHN-UPMC), Unité et Diversité du Vivant (MNHN), Géosciences, Géomatériaux (UMPC), Ecologie, Biodiversité, Evolution (UPMC).

Encadrement de stage de recherche d’étudiants du Mastère EPNS du MNHN, spécialité UDV.

Collection(s)

Implications dans les collections de pancrustacés décapodes et non décapodes (Rubrique : Invertébrés marins). En lien avec Laure Corbari et Paula Martin-Lefèvre.

Entrée en collection, étiquetage, entretien.

Restauration-conditionnement de collections de spécimens à secs. Informatisation de la collection des spécimens à sec (base de données INVMAR du MNHN et base e-ReColNat).

Expertise et Valorisation

Expert international pour l’ISF (Israel Science Foundation) - Thématiques d’expertise : Calcification, Reproduction and Development in Crustaceans.

Lecteur (« reviewer ») pour diverses revues internationales : Acta Biomaterialia, Biomacromolecules, Comparative Biochemistry and Physiology, European Journal of Histochemistry, FEBS Journal, Journal of Experimental Biology, Journal of Structural Biology, Micron, Microscopy and Microanalysis, Zookeys.

  • Membre de la Société Française de Biologie des Tissus Minéralisés (SFBTM)
  • Membre de l’European Calcium Society (ECS)
  • Membre de The Crustacean Society (USA)