Relationships between sediments and tissue contamination and allozymic patterns in Hediste diversicolor (Polychaeta Nereididae) in the Pialassa lagoons (north Adriatic Sea)

An increasing number of investigations revealed that responses of populations to environmental stressors may be genetically dependent. Occurrence of genetic adaptation to high concentrations of heavy metals in Hediste diversicolor local ecotypes has also been hypothesised. Analyses of allozymic patterns are a promising tool for the genetic monitoring of environmental stressors. The aim of this study was to investigate whether the allozymic patterns of H. diversicolor could be affected by levels of contamination. Five sites were investigated: four in a polluted brackish habitat, the Pialassa lagoons, and a reference site in the Lamone estuary. Total mercury was used as a tracer of the overall level of contamination. Concentrations of mercury were quantified in both sediments and H. diversicolor tissues by means of cold vapour atomic fluorescence spectroscopy. A gradient of mercury concentration in both sediments and H. diversicolor tissues was found. Moreover, significant differences in concentration of mercury were observed among and within sites. Allozyme electrophoresis was used to test the occurrence of genetic differentiation among H. diversicolor samples. A total of 19 putative gene loci were analysed. For six gene loci, significant variability in genotypic,,and allelic frequencies was detected. Patterns of differentiation, which could be related to the contamination levels, were found at loci LPH, PGI,SDH. Other loci (ALD, FH, HBDH) showed a significant genetic structuring among samples, not related to concentrations of mercury.Un nombre croissant de travaux montre que les réponses des populations à des perturbations de l’environnement dépendent du patrimoine génétique. La fréquence de l’adaptation génétique à des teneurs élevées de métaux lourds dans des écotypes locaux de l’espèce Hediste diversicolor a également été avancée. L’analyse de l’organisation des systèmes enzymatiques représente un outil prometteur pour le suivi génétique dans des conditions environnementales perturbées. L’objectif de cette étude est de rechercher si l’organisation des systèmes enzymatiques d’ H. diversicolor pourrait être affectée par les concentrations en contaminants. Cinq sites ont été étudiés : quatre dans un habitat saumâtre pollué, les lagunes de Pialassa et un site de référence dans l’estuaire de la Lamone. Le mercure total est utilisé comme indicateur du niveau global de contamination. Les concentrations de mercure ont été mesurées dans le sédiment et dans les tissus du polychète grâce à la spectroscopie atomique de fluorescence en vapeur froide. Un gradient de concentrations de mercure a été trouvé aussi bien dans les sédiments que dans l’annélide. De plus, des différences significatives de concentrations de mercure ont été observées entre les sites et au sein même d’un site. L’électrophorèse des systèmes enzymatiques a été utilisée pour tester la fréquence de la différentiation génétique au sein des échantillons d’ H. diversicolor. Dix-neuf locus probables des gènes ont été analysés. Pour six d’entre eux, une variabilité significative dans la fréquence des allèles et dans la fréquence génotypique a été détectée. Les schémas de différentiation qui pourraient être reliés aux niveaux de contamination ont été trouvés aux locus LDH, PGI, SDH. D’autres locus (ALD, FH, HBDH) présentent une structuration génétique significative au sein des échantillons mais qui n’est pas liée aux concentrations de mercure