thèse d'Alexandre Bauer

Thumbnail imageLa manipulation parasitaire dans un contexte multi-hôtes

Directeur de thèse : Thierry Rigaud

Début de thèse : 20XX

 

Résumé

Les parasites multi-hôtes peuvent utiliser des espèces d’hôte différant en abondance et en sensibilité à l’infection. Ces différents hôtes vont contribuer de façon inégale à la transmission et à la fitness des parasites. Les « hôtes clés » sont ceux contribuant significativement plus à l'achèvement du cycle de vie de parasite. Trois critères non exclusifs peuvent servir à identifier un hôte clé, contribuant d'une façon disproportionnée à la transmission des parasites : sa forte abondance, sa forte exposition / sensibilité à l’infection, et le grand nombre de stades infectieux produits par individu infecté.

Les parasites à cycle de vie complexe sont, par définition, des parasites multi-hôtes parce qu'ils exigent qu'au moins deux espèces hôtes successives pour réaliser leur développement. Cependant, ils peuvent aussi utiliser plusieurs espèces hôte différentes à n'importe quelle étape de leur cycle. De nombreux parasites avec un cycle de vie complexe ont développé la capacité de manipuler plusieurs aspects du phénotype de leurs hôtes intermédiaires, et notamment le comportement, augmentant ainsi la probabilité de transmission à leurs hôtes définitifs. Pour ces parasites, la sensibilité de l'hôte à la manipulation doit être incluse dans la définition d’une espèce « hôte clé », à cause de son implication dans la transmission de parasite.

Plusieurs espèces de parasites manipulateurs acanthocéphales utilisent les espèces du genre Gammarus comme hôtes intermédiaires. Il a été montré récemment que de nombreuses espèces cryptiques de G. pulex ou G. fossarum vivent en sympatrie dans les rivières de l’est de la France, apportant une vision nouvelle du spectre d’hôtes intermédiaires que les acanthocéphales peuvent utiliser, et de leur contribution relative.

Le premier objectif de la thèse est d’effectuer un suivi temporel dans deux rivières des fréquences relatives des différentes espèces cryptiques de gammares. Le but est de savoir si ces fréquences sont stables dans le temps (permettant une utilisation simultanée de toutes les ressources d’hôtes par les parasites), ou si elles varient dans le temps (permettant une utilisation séquentielle des hôtes par les parasites). Le deuxième objectif de la thèse est d’estimer la sensibilité à l’infection des différentes espèces cryptiques, puis leur sensibilité à la manipulation comportementale, en réalisant au laboratoire des infections expérimentales.

 

Mots clés

parasites multi-hôtes, spécificité, diversité cryptique

 

Composition du comité de suivi de thèse

Jérôme Boissier, UMR 5244 Interactions hôtes pathogènes environnements, université de Perpignan

Rémi Wattie, laboratoire Biogéosciences, Dijon

thèse de Marion Fayard

gammare parasiteAnxiété et parasitisme chez un invertébré aquatique: approches évolutive et mécanistique

Financement : contrat doctoral

Directrice de thèse : Marie-Jeanne Perrot-Minnot ; co-directeur : Frank Cézilly

Début de thèse : octobre 2017

 

Résumé

Nous proposons de développer un sujet de recherche original et novateur centré sur l’étude des causes physiologiques et des conséquences adaptatives de l’anxiété chez un nouveau modèle, l’association entre le crustacé amphipode Gammarus fossarum et deux parasites acanthocéphales. Nous chercherons à tester l’hypothèse selon laquelle certains parasites augmentent leurs chances de transmission en usurpant les voies de régulation de l’anxiété, provoquant par là même de multiples changements chez l’hôte modulant ses comportements défensifs. Par ingénierie phénotypique (utilisation d’anxiogènes et d’anxiolytiques), nous caractériserons les multiples traits comportementaux et physiologiques constituant un syndrome d’anxiété, et le comparerons à ceux observés chez les gammares infectés. Cette approche nous permettra d’établir les coûts et bénéfices (survie, reproduction) associés à l’anxiété chez un gammare sain, et le rôle des parasites dans ce compromis. D’un point de vue mécanistique, nous chercherons à établir le rôle de la sérotonine dans la modulation de l’anxiété.

 

Mots-clés

Gamamrus fossarum, parasites acanthocéphales, syndrôme d'anxiété, comportement, physiologie, sérotonine, conséquences adaptatives

 

Membres du comité de thèse

François-Xavier Dechaume-Moncharmont, laboratoire Biogéosciences, Dijon

thèse de Morgane Oudot

Biominéralisation chez les céphalopodes (Mollusca) : processus moléculaire et évolution.

financement : école doctorale ES

encadrants : Frédéric Marin et Pascal Neige

début de thèse : 1er octobre 2017

 

Résumé

Les céphalopodes constituent une classe majeure de mollusques dont une partie seulement des représentants actuels possède une coquille minéralisée, interne ou externe. L’histoire macroévolutive du groupe, depuis les formes très conservées (nautile) jusqu’aux formes les plus dérivées (seiches), indique une tendance générale à la réduction de la coquille – voire sa disparition complète – et à son internalisation. Bien que les liens de parentés entre formes minéralisantes actuelles soient assez bien établis, en revanche, les mécanismes moléculaires de formation des coquilles restent très mal connus. On ne sait par exemple si les formes les plus dérivées de céphalopodes utilisent la même ‘boîte à outils moléculaire’ que les formes basales, pour élaborer leur coquille. Pour répondre à cette question, ce projet propose d’explorer la biominéralisation coquillière des céphalopodes actuels (nautile, argonaute, seiche, spirule) en utilisant une approche biochimique et protéomique réalisée à partir de la matrice minéralisante coquillière. En parallèle, un travail structural, basé sur les techniques physiques d’analyse des matériaux disponibles sur le campus dijonnais (observations MEB, spectroscopies infra-rouge et Raman, analyse EBSD), sera effectué, dans un contexte fort de prise en compte de la phylogénie. La viabilité du projet repose sur les expertises combinées des deux porteurs, en ce qui concerne l’évolution des céphalopodes et l’analyse intégrée des patrons évolutifs (P. Neige), et la biominéralisation carbonatée et la caractérisation moléculaire des matrices calcifiantes (F. Marin).

 

Mots clés

biominéralisation, céphalopodes, évolution

Membres du comité

Antionio Checa (Université de Grenade) et Isabelle Rouget (Université Pierre et Marie Curie, Paris 6)

thèse d'Antoine Perrin

Thumbnail imageAnthropisation des habitats et interactions hôtes-parasites

Financement : école doctorale ES

Encadrants : Bruno Faivre et Stéphane Garnier

Début : 1er octobre 2017

 

Résumé

La fragmentation des habitats est une des principales menaces pesant sur la biodiversité, puisqu'elle est responsable du déclin de plusieurs populations et espèces. Malgré une abondante littérature concernant l'impact de la fragmentation sur l'abondance et la diversité des espèces, les conséquences de ce changement global en termes de processus écologiques et évolutifs restent relativement méconnues. Ce projet a donc pour but d'appréhender l'effet de la fragmentation des forêts sur les interactions hôtes-parasites, en portant un intérêt particulier au rôle de la diversité génétique des populations hôtes et en utilisant plusieurs espèces d'oiseaux des Caraïbes et la malaria aviaire comme système biologique. Ce projet s'appuie sur une importante collection d'échantillons et de données déjà acquise. Les niveaux d'infection des hôtes (prévalence, charge parasitaire, diversité parasitaire) appréhendés à partir de méthode moléculaires seront comparés entre forêts plus ou moins fragmentées. Afin d'explorer les mécanismes mis en jeu, une approche de génétique du paysage permettra d'appréhender la connectivité du paysage et son rôle dans la diversité génétique des populations hôtes. Par ailleurs, le coût physiologique lié à l'altération des habitats sera estimé en comparant la condition et l'aptitude immunitaire des oiseaux entre fragments de grande/petite tailles et fragments isolés/connectés.

 

Mots-clés

fragmentation des habitats, malaria aviaire, Caraïbes, diversité génétique

 

Membres du comité

Karen McKoy, IRD Montpellier

thèse de Sébastien Zito

Évolution du risque phytosanitaire au vignoble dans le nord-est de la France en lien avec le changement climatique : observations et modélisation

cofinancement du BIVB (Bureau interprofessionnel des vins de Bourgogne) et CIVC (Comité interprofessionnel des vins de Champagne)

directeur de thèse : Yves Richard, co-encadrant Benjamin Bois

début de thèse : novembre 2016

 

Résumé

L’impact du changement climatique (1950-2100) sur l’évolution possible de la pression phytosanitaire en viticulture est assez peu documenté. Dans le nord-est de la France, l’accroissement de la fréquence et de la virulence des épidémies d’oïdium constaté par les professionnels depuis 15 à 30 ans, tout comme l’installation de manière pérenne de la cicadelle de la flavescence dorée interrogent sur le rôle du climat dans l’émergence de ces nouveaux enjeux phytosanitaires.

Le projet ClimCare réunit à la fois des (agro-)climatologues et des spécialistes de l’oïdium, du mildiou, de l’eudemis et de la cicadelle de la flavescence dorée pour étudier, à l’aide de modèles phytosanitaires, l’influence du climat sur l’évolution récente et future (projections) de ces parasites (ou vecteur de maladie) en Bourgogne et en Champagne viticole.

Outre ses aspects scientifiques, le projet de recherche ClimCare vise à transférer des modèles phytosanitaires transparents en direction des professionnels, financeurs du projet, afin qu’ils puissent bénéficier d’outils d’aide à la décision (OAD) pour mieux gérer le risque phytosanitaire par des interventions ciblées efficacement. Durant l’intégralité de la thèse, les sorties des modèles phytosanitaires alimentés avec les données climatiques et prévisions météorologiques hebdomadaires seront fournies aux professionnels (interprofessions) et/ou partenaires de la profession (chambres d’agriculture, SRAL…) à la demande des partenaires financiers du projet afin de permettre une évaluation des indicateurs fournis et une première aide à la décision.

 

Mots clés

changement climatique, viticulture, maladies de la vigne, modélisation

thèse de Marc Knapou

Thumbnail imageEtude des fortes précipitations sur la côte méridionale ouest-africaine

financement: bourse d’excellence Eiffel

encadrants : Pierre Camberlin et Expédit Vissin

début de thèse : septembre 2016

 

Résumé

L’accord sur le climat signé à Paris en décembre 2015 ne doit pas faire oublier que l’émission des gaz à effet de serre continuera, ce qui induira une augmentation de la température de la terre. Selon le GIEC, dans un contexte de réchauffement climatique, le cycle de l’eau pourrait s’intensifier provoquant ainsi des épisodes de sécheresse ou de pluies diluviennes dans certaines régions de la terre. A titre d’exemple, les pluies diluviennes provoquant des inondations et coulée de boue en Colombie (le 1er avril 2017) a été induite par le phénomène el-Nino.

En Afrique de l’ouest, les causes qui sont à l’origine des fortes précipitations restent inconnues. De plus, le rôle de l’océan Atlantique dans l’occurrence des fortes précipitations demeurent un volet peu étudié.

Les plus grandes villes de l’Afrique de l’ouest se retrouvent sur tout le long du littoral méridional ouest-africain, ce qui induit une forte concentration humaine dans cette région de l’Afrique. De fait, les populations de cette région littorale sont exposées aux dégâts que peuvent entrainer les fortes précipitations.

Ainsi, cette étude permettra de mieux comprendre la répartition spatio-temporelle des fortes précipitations et les origines de l’occurrence de ces fortes précipitations. De fait, à partir de ces éléments de réponses, l’établissement d’un système d’alerte précoce aidera les autorités du Bénin, Togo, Ghana et Côte d’Ivoire à prendre les décisions idoines pour une meilleure adaptation aux pluies diluviennes.

 

Mots clés

fortes précipitations, côte méridionale, Afrique de l’ouest

 

Comité de suivi de thèse

Pierre Camberlin, Expédit Vissin, Pascal Roucou, Hervé Giordani, Théo Vischel et Etienne Houngninou

thèse d'Adeline Roche

Thumbnail imageMicrobialites : facteurs internes et externes de leur développement

financement : contrat doctoral, université de Bourgogne Franche-Comté

directrice de thèse : Emmanuelle Vennin

début de thèse : octobre 2016

 

Résumé

La minéralisation bio-induite est l’un des processus majeurs contrôlant les variations de CO2 atmosphérique, et un acteur écologique majeur des écosystèmes actuels et anciens. Le résultat de ce processus est la minéralisation de dépôts microbiens. Les microbialites (structures organosédimentaires qui résultent du piégeage et de la minéralisation in-situ en lien avec l’activité métabolique) s’observent à travers tout le registre géologique et sont des signatures biologiques de la vie primitive sur Terre et potentiellement extraterrestre. Les traces de cette activité microbienne les plus anciennes datent de 3,4 milliardsThumbnail image d’années et ont été trouvé en Australie et au Canada. Dans les systèmes actuels naturels, la précipitation biologique peut être matérialisée par des objets microbiens de forme, de fabrique différentes dans des environnements très différents (lac, lagon, lacs alcalins, hypersalés, etc.) L’étude de ces objets microbiens à différentes échelles est cruciale pour la compréhension et l’interprétation de leur origine et évolution. L’approche multi-échelle, développée dans cette étude, sera macroscopique (tectonique et climat), mésoscopique (hydrothermalisme, chimie des eaux) et microscopique (interaction « communautés microbiennes-minéralisation produite » et minéralogie). Deux chantiers ont été privilégiés pour illustrer des dépôts microbiens : l’un récent, le Grand Lac Salé (USA) et le second fossile (bassin Oligo-Miocène des Limagnes). Les résultats permettront d’appréhender des questions majeures telles que les modalités de précipitation des minéraux en lien avec l’activité microbienne leur impact sur les perturbations des cycles biogéochimiques et l’application au stockage de CO2 et les modalités de préservation de ces dépôts dans le registre fossile.

 

Mots clés

microbialites, tapis microbiens, minéralisation, préservation

 

Comité de suivi de thèse

Frédéric Marin, UMR 6282 Biogéosciences, université de Bourgogne, France
Elias Samankassou, université de Genève, Suisse

thèse de Cédric Bougeault

Thumbnail imageFonctionnement sédimentologique et diagénétique d'un couplage carbonates-silicates-matière organique sous influence volcanique et mantellique en contexte continental. Le cas de la lagune de Pastos Grandes (Bolivie).

financement : TOTAL

directrice de thèse : Emmanuelle Vennin ; co-encadrant : Christophe Durlet

début de thèse : février 2017

 

Résumé

En milieu continental, des bassins sédimentaires sous influence hydrothermale et lacustre présentant des carbonates, silicates et des dépôts organiques peuvent se développer en domaine volcanique sous influence mantellique. Ces complexes sédimentaires, très différents des systèmes marins, sont peu documentés dans l’actuel où les dépôts carbonatés anciens sont absents du bassin versant. Alimentés chimiquement par altération météorique et hydrothermale de leur substrat volcanique, de tels complexes sédimentaires sont des sites régis par d’intenses processus de biominéralisation qui interagissent avec la précipitation chimique des carbonates (par exemple due à un important dégazage de CO2). Associée aux précipitations de carbonates et de silicates, une intense activité microbienne pourrait aboutir sur la formation de niveaux riches en matière organique pouvant être considérés comme une roche-mère pour la génération future de pétrole ou gaz.

La lagune de Pastos Grandes, dans le sud de l’altiplano bolivien, est située au-dessus d’une zone de subduction dans une localité dépourvue de dépôts carbonatés. Elle présente une plateforme calcaréo-siliceuse récente de 40 km² avec un panel de dépôts variés. Les processus amenant à cette sédimentation seront étudiés par la combinaison d’analyse pétrographique, géochimique et hydrochimique.

 

Mots clés

hydrothermalisme, dépôts lacustres, contexte volcanique, précipitation chimique, biominéralisation

thèse d'Adrien Quiles

Thumbnail imageHistoire évolutive des symbioses microsporidies-amphipodes: féminisation et co-phylogénie

financement : ANR CytoSexDet (bases génétiques et conséquences évolutives de la détermination du sexe induite par les symbiotes)

directeurs : Thierry Rigaud et Rémi Wattier

début de la thèse : octobre 2016

 

Résumé

Les micropsoridies constituent un phylum de microorganismes eucaryotes endosymbiotiques obligatoires réalisant leur cycle vital en infestant le cytoplasme de leurs hôtes. Il s’agit d’un phylum ancien et fortement diversifié phylogénétiquement. Des microsporidies ont été détectées chez de très nombreux invertébrés et vertébrés. Deux stratégies de transmission ont été observées incluant soit une transmission horizontale (TH), d’individu à individu au sein de l’espèce d’hôte, soit une transmission verticale (TV), de la mère à ses descendants. Le premier objectif de cette thèse sera d’explorer l’histoire co-évolutive hôte-microsporidie pour deux groupes espèces du genre Gammarus (G. balcanicus et G. roeselii) pour lesquelles l’histoire évolutive a été récemment résolue, montrant une diversité cryptique importante, ancienne (plus de 15 Ma) et spatialement structurée (Mamos et al. 2016 ; Grabowski et al soumis). Le second objectif de cette thèse sera de se focaliser sur une des espèces phylogénétiques de Gammarus roeseli pour laquelle la présence de trois microspories Nosema granulosis, Dictyocoela muelleri et D. roselum a été mise en évidence (Haine et al 2004). La TV, le caractère féminisant et l’impact sur la fitness de l’hôte ont été clairement mis en évidence pour N. granulosis (Haine et al 2007). Le caractère féminisant et la TV pour les deux autres microsporidies sont soupçonnés et seront explorés.

 

Mots clefs

symbiose, microsporidies, amphipodes, phylogénie, hôtes, parasites

thèse de Charly Jehan

Thumbnail imagePatrons de sénescence : interactions entre survie, reproduction et immunité chez un insecte

financement : ANR Mater-Immunity

directeur : Yannick Moret ; codirecteur : Thierry Rigaud

début de la thèse : octobre 2016

 

Résumé

Chez la plupart des animaux, la sénescence se traduit par un déclin avec l’âge de nombreuses fonctions physiologiques telles que la fonction immunitaire et la fonction reproductive.
Ces deux fonctions sont souvent liées par des relations contraintes en raison de leur coût respectif. Il est  alors  attendu que l’intérêt,  en  termes  de  valeur  adaptive,  dans  l’investissement  à  ces  fonctions change  au  cours  de  la  vie  d’un  organisme.  En  particulier,  les  niveaux  d’investissement  à  la  fonction immunitaire que doit réaliser un individu, pour lui-même ou pour sa descendance, en fonction de son âge et de son effort de reproduction, sont encore mal connus. Ce projet propose d’étudier les relations entre  reproduction,  immunité  et  sénescence  chez  le  modèle insecte Tenebrio  molitor (Coleoptera, Tenebrionidae),  pour  lequel  il  est  relativement  aisé  de  manipuler  expérimentalement  et de  quantifier l’investissement à l’effort de reproduction et la fonction immunitaire tout au long de la vie de l’animal. Nous  souhaitons  particulièrement  examiner  l’influence  de  l’âge des  investissements  reproductifs  et immunitaires  (et  de  leurs  interactions)  sur  les patrons  de  sénescence  (immunité,  reproduction  et survie).  Dans  un  second  temps,  nous  souhaitons  étudier  les  conséquences  du  transfert  trans-générationnel  d’immunité  (TTGI) sur  les  patrons  de  sénescence  de  la  descendance  (en  termes d’immunité, de reproduction et de survie).

 

Mots clefs

Tenebrio molitor, évolution, sénescence, TTGI

 

Comité de thèse

Joel Meunier et Gabriele Sorci

thèse de Corentin Iltis

lobesia botranaEffets du réchauffement climatique sur le système immunitaire d’un ravageur des cultures et son impact sur les relations tritrophiques

financement : école doctorale ES

directeur : Jérôme Moreau ; codirecteurs : Philippe Louâpre et Denis Thiéry

Début de la thèse : octobre 2016

Résumé

Ma thèse, réalisée sous la direction de Jérôme Moreau, Philippe Louâpre et Denis Thiéry (INRA de Bordeaux), s’intéressera aux conséquences du réchauffement climatique sur un certain nombre d’effecteurs immunitaires présents chez Lobesia botrana, un lépidoptère ravageur de la vigne. Ces impacts seront observés aussi bien au laboratoire (élevage d’insectes sous différents régimes thermiques, constants et fluctuants, qui miment le réchauffement climatique) que sur le terrain (prélèvements le long d’un gradient thermique dans différents vignobles français). En outre, je m’intéresserai aussi aux conséquences de ces éventuelles modifications immunitaires sur le système tritrophique, c’est-à-dire le système qui lie l’insecte phytophage à un niveau trophique inférieur (la plante) et un niveau trophique supérieur (le cortège d’ennemis naturels, dont les parasitoïdes). Par exemple, il sera étudié l’impact de la température sur les capacités de défense de L. botrana contre des parasitoïdes de différents stades (larves, œufs). D’un point de vue plus appliqué, l’objectif de cette thèse est aussi de pouvoir prédire le comportement des populations du ravageur en réponse au changement climatique, et subséquemment d’adopter des programmes de protection des cultures adéquats, au sein desquels la lutte biologique se révèle être un engrenage essentiel.

thèse de Paul Perron

Contrôle de l’architecture des réservoirs par l’hétérogénéité de la lithosphère dans les bassins intracratoniques du Paléozoïque

Dèbut de thèse : novembre 2015

Financement : ENGIE

Directeur de thèse : Michel Guiraud ; co-directrice : Emmanuelle Vennin

Encadrant ENGIE : Eric Portier, Isabelle Moretti

Encadrant UPMC : Laetitia le Pouhriet

 

Résumé

Les bassins intracratoniques Paléozoïque (du Gondwana en particulier) sont caractérisés par une subsidence lente, de grande longueur d'onde (quelques 100 km), la réactivation régulière des paléo reliefs pas facilement liés aux cycles géodynamiques mondiaux. Les discordances régionales fréquentes, et le partitionnement subtil et complexe des faciès rendent la prédiction de l’architecture des réservoirs associés compliqués.

Les systèmes pétroliers associés à ces bassins sont parmi les plus prolifiques. Les principales caractéristiques de ces bassins intracratoniques ne sont pas bien caractérisées et sont encore débattues. Les principales questions sont les suivantes :
Quels sont les mécanismes de contrôle de ces bassins à taux de subsidence lente ?
Comment peut-on caractériser la croûte terrestre, les déformations de la lithosphère et les contraintes associées ? Quelle est la nature des hétérogénéités lithosphériques & rhéologiques apparemment permanentes pendant des centaines de millions d'années ?
Quels sont les contrôles et déclencheurs des soulèvements réguliers dans le temps des paléo reliefs hérités et des discordances / hiatus vastes et contemporaines ?
Quels sont les facteurs de contrôle de l'enregistrement sédimentaire et de la distribution des faciès ?

 

Mots clés

bassin intracratonique, Paléozoïque, héritage, hétérogénéité, lithosphère

thèse de Chloé Laubu

Thumbnail imageRègles de décision en contexte de choix : influence du contexte social et de la personnalité

financement : école doctorale environnement-santé

directeur : François-Xavier Dechaume-Moncharmont

début de thèse : octobre 2015

 

Résumé

Un des intérêts majeurs de l’écologie comportementale est de prédire le comportement des individus par une approche économique des couts et des bénéfices des différentes actions possibles pour un individu (le pari phénotypique) (Fawcett et al.,  2012). Un décalage est néanmoins fréquemment observé entre les modèles prédictifs de stratégies optimales et les observations expérimentales (Kahneman, 2012). Plusieurs hypothèses non exclusives sont proposées pour l’expliquer. Par exemple, certaines invoquent l’artificialité des tests expérimentaux trop éloignés des conditions naturelles (individu isolé par exemple). D’autres mettent en avant les capacités cognitives extraordinaires qu’il faudrait pour trouver les stratégies optimales : l’environnement dans lequel les règles de décision évoluent est tellement complexe, dynamique et imprévisible qu’il semble impossible que la sélection naturelle ait pu façonner des réponses comportementales optimales pour chaque situation rencontrée par l’animal (Fawcett et al., 2012). Il serait plus probable que des mécanismes cognitifs permettant à l’individu d’avoir des réponses performantes dans différentes situations, même si elles peuvent être sous-optimales, aient été sélectionnés au cours de l’évolution. Dans ce contexte, le concept de rationalité écologique est une approche qui vise à mesurer l’efficacité des règles décisionnelles en prenant en compte à la fois le cadre écologique  dans lequel s’expriment les décisions individuelles (environnement physique et social), et les capacités cognitives des individus aboutissant aux prises de décision (Todd & Gigerenzer, 2007). C’est dans ce courant de recherche que s’intègre mon projet de recherche.

Le premier volet de ma thèse consiste à déterminer si les stratégies de choix des individus changent en fonction du contexte social. Les individus perçoivent-ils la compétition et sont-ils capables de s’y ajuster en modulant leurs règles de décision? Classiquement, le choix de partenaire sexuel est évalué via des tests très standardisés où plusieurs stimuli sont présentés à un seul individu. Pourtant, en milieu naturel, les conspécifiques, eux aussi à la recherche d’un partenaire, sont fréquents et il est probable que la compétition qui en résulte influence fortement l’évolution des stratégies d’échantillonnage (Etienne et al., 2014). Il parait donc crucial d’étudier les stratégies de choix en tenant compte des interactions potentielles aboutissant à une compétition pour la ressource, afin de mesurer l’avantage réel à être ou non sélectif pour faire un choix dans un contexte écologique réaliste. Si les stratégies d’échantillonnage ont évolué de manière à répondre à une forte compétition, les individus pourraient être peu sélectifs afin de ne pas prendre le risque de rater une reproduction parce que tous les bons partenaires auront été pris (Dechaume-Moncharmont et al., 2016). À l’inverse, en cas de faible compétition, les individus pourraient se permettre de prendre le temps et l’énergie pour échantillonner différents partenaires et choisir le meilleur.

Le second volet concerne les différences entre les individus dans leur stratégie d’échantillonnage et dans leur capacité à les ajuster en fonction de la compétition.  De nombreux travaux récents soulignent la variabilité de styles cognitifs entre les individus, en lien avec leur type comportemental (Réale et al., 2007 ; Sih & Del Giudice, 2012). Par exemple, les individus proactifs feraient des choix rapides mais de manière peu flexible alors que les individus réactifs feraient des choix de manière flexible mais plus lentement. Il pourrait donc exister des différences individuelles dans les stratégies de choix adoptées par les individus et dans leur capacité à les moduler en fonction du niveau de compétition. Une étude précédente nous a permis d’observer que les poissons cichlidés zébrés qui étaient réactifs (peu agressifs, timides et peu explorateurs) étaient plus flexibles pour ajuster leur comportement à celui de leur partenaire sexuel (Laubu et al. accepté). Il s’agira ici de déterminer si cette différence de flexibilité est retrouvée pour l’ajustement des règles de décision en fonction du contexte social.

Le troisième volet repose sur les mécanismes cognitifs à l’origine de l’ajustement des règles de décision en réponse à la compétition. Les écologistes ont jusqu’à récemment peu étudié les mécanismes cognitifs à l’origine des choix, en supposant simplement que la sélection naturelle façonnait les stratégies optimales (Castellano, 2009 ; Fawcett et al., 2012). Pourtant cette question n’est pas anodine, car répondre de manière optimale à chaque situation requerrait des capacités cognitives extrêmement élaborées et couteuses ainsi qu’une connaissance parfaite de l’environnement. Comment alors les individus arrivent-ils à se comporter de manière efficace sans pour autant connaitre les solutions théoriquement optimales ? Une explication possible, qui rassemble de plus en plus de biologistes du comportement, est que la prise de décision est en fait modelée par des mécanismes simples, utilisant l’information avec parcimonie, les heuristiques. Ces dernières permettent non pas de répondre de manière optimale à chaque situation donnée, mais de répondre de manière performante sur le long terme à un grand nombre de situations (Gigerenzer, 2008 ; Todd & Gigerenzer, 2007). Une heuristique définit des critères ou méthodes qui permettent de décider entre plusieurs choix possibles, celui qui promet d’être le plus performant. L’utilisation d’heuristiques permettrait ainsi de faire des inférences avec un minimum de temps et de connaissances. Certaines heuristiques concernant l’environnement social des individus pourraient fournir des indices de compétition (disponibilité des ressources, présence de conspécifiques, ressources occupées) permettant aux individus de moduler leur stratégie.  L’environnement social pourrait aussi, par exemple, affecter l’état émotionnel d’un individu et influencer ses décisions (van den Bos et al., 2013). L’utilisation des émotions (l’heuristique : « how do I feel about that? ») comme information dans la prise de décision peut représenter une heuristique efficace quand les choix sont faits avec peu de connaissances (Kralik et al., 2012 ; Trimmer et al., 2013). Dans ce contexte, il s’agira ici d’identifier les heuristiques utilisées par les individus dans leur stratégie de choix et d'évaluer leur efficacité en situation de compétition.

Ce projet de recherche consiste à étudier les mécanismes et la manière dont les individus ajustent leurs règles de décision en réponse à la compétition. Cette problématique est abordée par une approche comparative des organismes relativement distants (phylogénétiquement et écologiquement) mais ayant à faire, comme tout être vivant, des choix au cours de leur vie afin de maximiser leur succès reproducteur. Le cichlidé zébré (Amatitlania siquia), un poisson monogame à soins biparentaux classiquement utilisé en sélection sexuelle sera utilisé dans un contexte de choix de partenaire (Dechaume-Moncharmont et al., 2013). Nous pensons aussi travailler dans un contexte de choix alimentaire sur le corbeau freux, Corvus frugilegus, connu pour ses capacités cognitives élevées. Ces modèles animaux permettront d’inférer des règles de décision d’après les choix observés dans diverses situations. Pour avoir une approche plus proximale, nous pensons aussi travailler sur l’être humain par le biais d’un jeu en réseau. Ceci permettra d’avoir accès aux processus cognitifs lors du choix via l’introspection et la verbalisation des états émotionnels et motivationnels des sujets (Louâpre et al., 2010). Cette approche comparative nous permet d’une part de tester une origine commune à ces mécanismes décisionnels pour des espèces variées mais faisant face à un problème commun (Emery & Clayton, 2004), et d’autre part d’aborder le traitement de l’information à différents niveaux.

 

Références

Castellano, S. (2009). Towards an information-processing theory of mate choice. Animal Behaviour, 78(6), 1493–1497.

Dechaume-Moncharmont F.-X., Brom T., Cézilly F. (2016) Opportunity costs resulting from scramble competition within the choosy sex severely impair mate choosiness. Animal Behaviour, accepted.

Dechaume-Moncharmont, F.-X., Freychet, M., Motreuil, S., & Cézilly, F. (2013). Female mate choice in convict cichlids is transitive and consistent with a self-referent directional preference. Frontiers in Zoology, 10(1), 69.

Emery, N. J., & Clayton, N. S. (2004). The mentality of crows: convergent evolution of intelligence in corvids and apes. Science (New York, N.Y.), 306(5703), 1903–7.

Etienne, L., Rousset, F., Godelle, B., & Courtiol, A. (2014). How choosy should I be? The relative searching time predicts evolution of choosiness under direct sexual selection. Proceedings. Biological Sciences / The Royal Society, 281(1785), 20140190.

Fawcett, T. W., Hamblin, S., & Giraldeau, L.-A. (2012). Exposing the behavioral gambit: the evolution of learning and decision rules. Behavioral Ecology, 24(1), 2–11.

Gigerenzer, G. (2008). Why heuristics work. Perspectives on Psychological Science, 3(1), 20–29.

Kahneman, D. 2012. Système 1 / Système 2: Les deux vitesses de la pensée. Flammarion, coll. « Essais »,? 555 p.

Kralik, J. D., Xu, E. R., Knight, E. J., Khan, S. a., & Levine, W. J. (2012). When Less Is More: Evolutionary Origins of the Affect Heuristic. PLoS ONE, 7(10).

Louâpre, P., van Alphen, J. J. M., & Pierre, J. S. (2010). Humans and insects decide in similar ways. PLoS ONE, 5(12), 1–9.

Réale, D., Reader, S. M., Sol, D., McDougall, P. T., & Dingemanse, N. J. (2007). Integrating animal temperament within ecology and evolution. Biological Reviews, 82(2), 291–318.

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Todd, P. M., & Gigerenzer, G. (2007). Environments that make us smart. Current Directions in Psychological Science, 16(3), 167–171.

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Van den Bos, R., Jolles, J. W., & Homberg, J. R. (2013). Social modulation of decision-making: a cross-species review. Frontiers in Human Neuroscience, 7(June), 301.

 

Mots clés

règles de décision - heuristiques - compétition - personnalité - styles cognitifs - compromis vitesse précision - sexual selection

 

Comité de suivi

Ludovic Dickel, Groupe mémoire et plasticité comportementale, université de Caen
Jean-Sébastien Pierre, Ecobio, université de Rennes 1

thèse de Salomé Fabri-Ruiz

Thumbnail imageEcorégionalisation de l'océan Austral, distribution des faunes d'échinides et focus sur la zone sensible des îles Kerguelen

financement : école doctorale environnement santé

encadrants : Thomas Saucède (université de Bourgogne) et Bruno Danis (université libre de Bruxelles), thèse en cotutelle

Début de la thèse : octobre 2015

 

Résumé

L’étude de la structuration biogéographique des océans est actuellement menée selon deux approches : (1) l'analyse comparative de la composition et de la distribution des communautés marines, et (2) l'écorégionalisation, analyse conjointe des paramètres biotiques et abiotiques de l’environnement ainsi que des communautés marines associées. Dans le cas de l’océan Austral, les écorégions reconnues reposent principalement sur l'analyse de paramètres océanographiques, l’analyse des communautés marines étant abordée de façon qualitative.

Objectifs de la thèse :
(1) Améliorer les modèles de distribution d’espèces existants afin de mieux contraindre leur réalisme biologique.
(2) En combinant les modèles de distribution produits, proposer une écorégionalisation de l'océan Austral pour les faunes d'oursins.
(3) Sur la base des scénarios de changement climatique disponibles, produire des cartes de risque pour les assemblages d'oursins. Cette dernière partie s'intéressera tout particulièrement à la situation des îles Kerguelen qui hébergent une importante biodiversité jugée comme particulièrement vulnérable aux modifications attendues.

 

Mots clés

échinides, modélisation, niche écologique, écorégionalisation, océan Austral, Kerguelen

 

Membres du comité

Thomas Saucède
Bruno Danis
Emmanuel Farra
Philippe Koubbi