Sujet de thèse susceptible de recevoir une allocation

L'équipe Paysaclim de l'université de rennes 1 propose deux sujets de thèse sur l'évolution de
la compositon des communautés d'insectes et sur l'évolution des traits de vie en fonction des
changements climatiques ou de la composition du paysage.
Ci-dessous, le résumé de chacun des sujets.
Pour postuler: déposer son dossier sur le site de l'école doctorale VAS avant le 10 juin:
http://www.vas.univ-rennes1.fr/
Contacter: Joan van Baaren, Université de Rennes 1, UMR 6553 ECOBIO: [email protected]
cordialement
Joan van Baaren
Thèse 1:
Titre: Changements climatiques et invasions biologiques: effets sur les communautés locales d'insectes parasitoïdes.
Cette thèse fera partie du programme ANR CLIMEVOL (2009-2012) et sera co-encadrée par les équipes de Rennes et de Lyon. Face
aux changements climatiques, les espèces ectothermes peuvent répondre de façon non exclusives, soit en changeant d'aire
géographique, soit en s'adaptant par des adaptations génétiques ou de la plasticité phénotypique. Dans les sytèmes hôtes
parasitoïdes, les deux partenaires étant des insectes, les effets de la température seront à la fois directs et indirects (via l'hôte), ce qui
en font un bon indicateur des changements du milieu. Dans la vallée du Rhône/Saône, la communauté de drosophiles frugivores et
leurs parasitoïdes larvaires subit l'invasion récente (moins de 10 ans) d'une espèce méditérranéenne, Leptopilina boulardi,
probablement liée à l'augmentation de la température. Cette invasion récente donne l'opportunité de tester les conséquences de son
arrivée sur la communauté, notamment sur une des espèces envahies, L. heterotoma.
Des études antérieures sur L. heterotoma ont montré que cette espèce était fortement différenciée pour de
nombreux traits d'histoire de vie à l'échelle de la vallée du Rhône probablement dû à la forte pression
compétitive exercée par L. boulardi au sud. L'étude des normes de réactions permettra de mieux comprendre la
part relative de ces deux mécanismes de réponse chez cette espèce. Est ce qu'une forte différentiation
génétique s'accompagne d'une faible plasticité phéntoypique ? Existe t'il une variabilité génétique des normes
de réaction ? Par ailleurs on sait que chez les ectothermes l'effet de la température sur le taux métabolique
n'est pas linéaire, une faible élévation de température ayant un impact très important, c'est pourquoi un effort
particulier sera apporté à l'étude des mécanismes physiologiques sous jacent à ces normes de réaction.
Pour étudier les normes de réaction des parasitoïdes à la température, il est nécessaire de connaître les effets de la température sur l'espèce
hôte et sur l'interaction hôte-parasitoïde. La première étape de cette thèse consistera à établir les normes de réaction à la température du
parasitoïde Leptopilina heterotoma (4 populations, 2 au nord et 2 au sud) sur 2 de ses hôtes, D. melanogaster et D. subobscura. Différents
traits liés à la fitness seront mesurés: succès du parasitisme, fécondité à l'émergence, fécondité totale, taille, ainsi que les caractères
physiologiques et biochimique, activité, taux de métabolisme, taux de lipides à l'émergence, et les trade-offs génétiques et évolutifs qui en
résultent.
La seconde étape consistera en des analyses comportementales sur la compétition entre les deux espèces de parasitoïdes, L. heterotoma et L.
boulardi, en fonction de la température. Dans une troisième étape, ces données seront intégrées avec les autres données obtenues par les
différentes équipes de l?ANR afin de comprendre les effets du climat et de la présence de l?espèce envahissante L. boulardi sur la
communauté de parasitoïdes et de drosophiles locale.
Thèse 2:
Titre: Effet de la structure du paysage agricole et du climat sur le fonctionnement des populations de parasitoïdes de pucerons
Pour une meilleure préservation de l'environnement et de la santé humaine, il est nécessaire de lutter contre les insectes ravageurs des
cultures par des moyens à la fois durables et économes en pesticides. Atteindre ces objectifs passe par une meilleure connaissance des
interactions entre les ravageurs et leurs ennemis naturels. Jusqu'à présent, les effets des conditions climatiques et de la structure du paysage
sur l'écologie des parasitoïdes ont été considérés indépendamment. Une approche intégrée semble nécessaire, et c?est pourquoi le projet de
thèse propose d'étudier l'influence de la structure et la composition d'un paysage agricole et de son contexte climatique sur le fonctionnement
et l'évolution des populations des parasitoïdes de pucerons. Le projet ANR Landscaphid dans lequel s?inscrit cette thèse (et qui assure le
financement de la moitié du salaire du doctorant ainsi que tous les frais de fonctionnement) commence en janvier 2010, pour 4 ans.
La variabilité dans la composition et la structure des paysages agricoles exerce des pressions sélectives importantes sur le degré de
spécialisation des parasitoïdes. Face au caractère instable des paysages, un parasitoïde peut faire face à des effectifs variables de leur(s)
hôte(s) préférentiel(s). En cas de faible disponibilité de ces hôtes, le parasitoïde peut soit élargir son spectre d'hôtes ou rechercher des
nouveaux sites présentant ces hôtes. Ainsi, un paysage de bocage, présentant un nombre élargi de plantes hôtes pour les pucerons, pourrait
accueillir une large communauté de parasitoïdes. A l'opposé, la diversité spécifique des parasitoïdes serait relativement faible dans un
paysage de grande culture. Notre hypothèse de travail est que les traits d'histoire de vie des parasitoïdes et leur capacité de dispersion seraient
différents dans de tels paysages contrastés.
Dans le cadre de cette thèse, la structure de la communauté des parasitoïdes sera étudiée selon les conditions
climatiques et les propriétés intrinsèques des paysages agricoles étudiés. Un grand nombre de parasitoïdes sera
collecté dans divers paysages de trois régions françaises (Bretagne, Pays de Loire et Midi-Pyrénées) sur
différentes espèces de pucerons. Pour les espèces parasitoïdes les plus abondantes (jusqu'à 20 espèces), les
traits d?histoire de vie suivants seront mesurés : longévité avec et sans nourriture, fécondité à l?émergence,
taux de lipides et de glucides à l?émergence, taux de métabolisme, rythme d?activité. Ces mesures permettront
d'identifier (1) le potentiel de recherche et d'exploitation de la ressource hôte pour chaque parasitoïde, (2)
l'effet de la composition et la structure de la communauté des pucerons (liées au paysage et climat local) sur
les traits d'histoire de vie de leurs parasitoïdes et (3) le caractère plastique des principaux traits d'histoire de
vie des parasitoïdes. Les individus parasitoïdes prélevés seront également génotypés afin de mesurer la
dispersion effective des individus et les taux d'échanges entre les différents compartiments du paysage.