New digestive symbiosis in the hydrothermal vent amphipoda Ventiella sulfuris

Ventiella sulfuris Barnard and Ingram, 1990 is the most abundant amphipod species inhabiting the Eastern Pacific Rise (EPR 9°N) vent fields. This vent-endemic species is frequently encountered near colonies of Pompeii worms Alvinella pompejana. V. sulfuris specimens were collected during the oceanographic cruise LADDER II at the Bio9 (9°50.3′ N, 2508 m depth) hydrothermal vent site. Main objectives were to highlight the occurrence of bacterial symbiosis in V. sulfuris and to hypothesise their implications in nutrition. Observations in light and electron microscopy (SEM, TEM) showed that the outer body surface and appendages are free of microorganisms. In contrast, the digestive system revealed two major microbial communities settled in the midgut and in the hindgut. Gut contents showed bacterial traces together with abundant fragments of Alvinellid cuticle and setae, from A. pompejana, suggesting that V. sulfuris could directly feed on Alvinellids and/or on their bacterial epibionts. Molecular analyses based on the 16S rRNA genes revealed the diversity of bacterial communities in the digestive system, of which, the Epsilonproteobacteria phylum, could be considered as one of the major bacterial group. Hypotheses were proposed on their symbiotic features and their implications in V. sulfuris nutrition.

RésuméVentiella sulfuris Barnard et Ingram, 1990 est une des espèces d’amphipodes les plus abondantes présente au niveau des champs hydrothermaux de la Ride Est-Pacifique (EPR 9°N). Cette espèce endémique est fréquemment retrouvée à proximité des colonies de vers de Pompéi, Avinella Pompejana. Les spécimens de V. sulfuris ont été collectés lors de la campagne LADDER II sur le site hydrothermal Bio9 (9°50,3’N, 2508 m de profondeur). Les objectifs de cette étude ont été de mettre en évidence la présence d’une symbiose bactérienne et d’apporter de nouvelles hypothèses quant à son rôle dans la nutrition. Les observations réalisées en microscopie électronique ont révélé que la surface externe et les appendices de spécimens étudiés, étaient dépourvus de microorganismes. Cependant, les observations du système digestif indiquent la présence de deux importantes communautés microbiennes, respectivement fixées au niveau du mésentéron et du proctodeum. Au niveau du contenu digestif, la présence de bactéries ainsi que de fragments de cuticule et de soies identifiés comme appartenant à Alvinella pompejana suggèrent que V. sulfuris pourrait se nourrir du tégument des Alvinellidés et/ou de leurs épibiontes bactériens. Les analyses moléculaires (gène ARNr 16S) indiquent la présence de communautés bactériennes diversifiées au niveau du tube digestif dont le groupe des Epsilonproteobacteria peut être considéré comme le principal groupe bactérien. Des hypothèses sont proposées quant à leur rôle en termes d’interactions symbiotiques.