Prospective Ecologie Chimique - 2012

Prospective
Ecologie
chimique
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UNE PROSPECTIVE DE L’INSTITUT ECOLOGIE ET ENVIRONNEMENT
Les Cahiers Prospectives

SOMMAIRE
AVANT-PROPOS 3
I. INTRODUCTION 5
II. LES COMMUNAUTÉS CONCERNÉES 6
III. CHIMIE DU VIVANT ÉCO-INSPIRÉE 7
IV. ÉCOLOGIE CHIMIQUE, UNE SCIENCE EXPÉRIMENTALE ET INTÉGRATIVE 12
V. L’ÉCOLOGIE CHIMIQUE ET LES OMIQUES 16
VI. APPROCHES MÉTABOLOMIQUES EN ÉCOLOGIE CHIMIQUE 24
VII. ÉCOGÉOCHIMIE 31
VIII. BASES DE DONNÉES 36
IX. PARTENARIATS AVEC LES AUTRES INSTITUTS
OU D’AUTRES ÉTABLISSEMENTS DE RECHERCHE 39
X. OUTILS À PROMOUVOIR 40
GLOSSAIRE 43
LISTE DES PARTICIPANTS 44

Ecologie chimique
Prospective
Coordination :
M. Hossaert, N. Barthes
Avec la collaboration de :
L. Abbadie, A. Al-Mourabit, A.-G.
Bagnères, J.-C. Caissard, C. Grison,
N. Le Bris, C. Leblanc, M. Litaudon,
C. Lucas, T. Pérez, P. Potin, S.
Rebuffat, B. Schatz, C. Smadja.

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AVANT-PROPOS
Après l’année internationale de la biodiversité en 2010 et l’année internationale
de la Chimie en 2011, il convient que 2012 voit la parution de cette brochure
consacrée à un domaine né du croisement de ces deux grands thèmes, l’Écolo-
gie chimique. Cette initiative avait déjà jeté ses premières pierres en 2009, lors
des réflexions de prospectives d’INEE engagées à Rennes, où l’Écologie chimique
s’est nettement démarquée comme domaine prometteur de nouvelles questions
de recherche au centre d’interfaces multiples, porté par une communauté fran-
çaise novatrice au niveau international.
Les interactions entre organismes, et les interactions entre organismes et leur en-
vironnement physio-chimique, passent très souvent par l’intermédiaire de molé-
cules. La médiation chimique de ces interactions est le “terrain de jeu” de l’Écologie
chimique. Une énorme diversité de molécules, allant de très simples à très com-
plexes, est impliquée dans la perception du milieu, dans la communication entre in-
dividus d’une espèce et entre espèces, et dans le jeu des défenses et
contre-défenses mis en place dans les interactions antagonistes. Etudier ces in-
teractions et leur médiation chimique, nécessite une approche résolument inter-
disciplinaire, alliant la Chimie, la Biochimie et les nombreux domaines de la Biologie
qui nourrissent l’Écologie, de l’Éthologie jusqu’à la Génomique.
En France, de nombreux chercheurs à cette interface entre l’Écologie et la Chimie
s’associent pour étudier la médiation chimique et la biodiversité. Ces chercheurs
se sont penchés sur une grande gamme d’organismes vivant dans des écosys-
tèmes marins et continentaux, explorant toute leur complexité chimique et ses
conséquences écologiques, tout en y intégrant l’approche évolutive centrale à
toute l’Écologie.
L’objectif de cette brochure est de présenter le socle commun des connais-
sances fondamentales dans ce vaste champ d’étude. Premièrement, le rôle pri-
mordial des interactions dans le fonctionnement des communautés est développé.
Ensuite, le rôle que joue la communication, et surtout la communication chimique,
en régulant ces multiples interactions et en structurant les communautés, est ex-
pliqué et illustré. Les produits naturels ont été mis à contribution dans une
diversité de rôles dans ces interactions, en fonction des propriétés physico-
chimiques et biologiques de chacun. l’Écologie chimique nous donne le cadre pour
mieux interpréter, étendre et valoriser nos connaissances sur la diversité des
produits naturels. On commence à comprendre ainsi leurs divers rôles dans les
processus de communication au sein de biotopes très divers des milieux aqua-
tiques (dulcicoles et marins) ou terrestres, impliquant des interactions entre or-
ganismes dans les règnes animal, végétal et bactérien.
Prospective