Academic literature on the topic 'Macro-Ecology'

Les mammifères sont présents sur la surface terrestre depuis au moins le crétacé et ont colonisé l’ensemble des continents et des océans. Mon travail s’attache à comprendre la nature et l’importance relative des processus qui ont pu conduire à la répartition géographique actuelle des mammifères et notamment aux similarités faunistiques entre régions du globe. En décrivant les facettes phylogénétiques et fonctionnelles de la biodiversité des mammifères, j’adopte une approche résolument intégrative, à l’interface entre la biogéographie historique et la biogéographie fonctionnelle.À partir d’un travail de revue et de synthèse, la première partie de la thèse me permet de dégager un nombre limité de grandes lignes structurelles décrivant les facettes phylogénétiques et fonctionnelles de la biodiversité. En particulier, je mets en évidence comment la variation de l’échelle phylogénétique de travail peut permettre de mettre en lumière différents processus.La seconde partie de ma thèse s’attache à utiliser cette approche pour expliquer la répartition des mammifères sur le globe. Nous montrons ainsi que les compositions faunistiques à large échelle phylogénétique (p. ex. pour les familles) semblent expliquées par l’isolement géographique des masses continentales au cours du cénozoïque alors que les compositions à fine échelle phylogénétique (p. ex. pour les espèces) sont davantage conditionnées par les affinités climatiques. Nous montrons ensuite que les régions ayant développées des faunes mammaliennes indépendantes présentent en fait des similarités fonctionnelles exceptionnelles, résultat d’une évolution convergente.Comprendre les déterminants historiques et écologiques d’une telle répartition ne représente pourtant qu’un premier pas vers leur sauvegarde face aux multiples menaces anthropiques. La dernière partie de ma thèse entreprend de montrer l’importance d’une vision intégrative combinant les facettes phylogénétiques, fonctionnelles et taxonomiques pour la conservation de l’ensemble des dimensions de la diversité mammalienne<br>Mammals inhabit the Earth since at least the Cretaceous and have colonised all continents and oceans. My work aims at understanding the nature and importance of the different processes leading to current geographical distributions of mammals and in particular faunal similarities between regions of the globe. By describing the phylogenetic and functional facets of mammalian diversity, I adopt an integrative approach, at the interface between historical and functional biogeography.First, I review and synthesize most of the published multifaceted diversity metrics to propose a limited number of structural dimensions that parsimoniously describe the phylogenetic and functional structure of species assemblages. In particular, I point out how a multi-phylogenetic scale approach might improve our understanding of the mechanisms shaping diversity patterns.Second, I use this approach to understand the geographical distribution of mammals worldwide. I show that at large phylogenetic scales (e.g. families) distributions seem to be driven by geographic isolation of the regions over the course of the Cenozoic Era, while at small phylogenetic scales (e.g. species), distributions are related to climatic affinities. In addition, I show that those regions having developed independent mammalian faunas show exceptional functional similarities due to evolutionary convergences.Understanding the historical and ecological drivers of mammal biodiversity only represents the first step toward their conservation in the face of anthropic threats. The last part of my thesis shows the importance of an integrative approach using phylogenetic, functional and taxonomic facets to protect all dimensions of mammal diversity

Beavers were virtually extirpated from North America during the fur trade, but populations have since recovered. Dams built by recolonizing beaver alter stream habitat by forming deep, slow ponds within the streams. Such changes to the habitat is likely to have consequences for organisms such as macroinvertebrates and fish. The objective of this study was to identify the differences in the macroinvertebrate and trout community in beaver ponds and lotic (e.g. flowing reaches of a stream) reaches in tributaries to the Logan River in northeastern Utah. The macroinvertebrate community of beaver ponds had fewer species, fewer numbers, and lower biomass of macroinvertebrates compared to lotic reaches. Macroinvertebrates that consume leaf litter and predators that prey on other macroinvertebrates characterized beaver pond macroinvertebrate communities. In contrast, lotic reaches contained macroinvertebrates that consume algae and feed on particles floating through the water column. Macroinvertebrates in lotic reaches were morphologically adapted to cling to rocks in the streamflow, while those in beaver ponds were adapted to living within the fine sediment. Bonneville cutthroat trout collected from lotic reaches were larger than those collected from beaver ponds, while the opposite was true for brown trout collected from lotic reaches. I also found that short-term and long-term diets of both brown trout and Bonneville cutthroat trout were similar between trout caught in beaver pond and lotic reaches. Finally, I found that growth rates of trout were also similar between the two habitats. In conclusion, the structure and function of macroinvertebrates, which are dependent on small-scale habitat features, were more affected by inclusion of beaver ponds to the stream network. Conversely, trout collected from beaver ponds and lotic regions were similar in growth and diet. Considering that beavers are used as a common restoration tool, further studies on the effects of beaver on stream communities is essential.

L'impact de la prédation par le chat domestique, Felis catus, sur la biodiversité connait un essor croissant dans la recherche en écologie mais aussi dans le débat public. Les populations férales de chats domestiques ont eu des effets dévastateurs sur les écosystèmes insulaires et en Australie, provoquant des extinctions locales et globales d'espèces endémiques, soulevant des préoccupations majeures de conservation. En tant que carnivores obligatoires avec un régime alimentaire diversifié, ces populations de chats sont responsables de la disparition de nombreuses espèces appartenant à divers taxons, ce qui souligne l'urgence de mesures de conservation adaptées. Cependant, l'impact de Felis catus sur la biodiversité dans les contextes continentaux, hors Australie, demeure peu exploré, exigeant des études plus approfondies pour comprendre leur rôle écologique et atténuer efficacement, si nécessaire, leurs impacts. Cette thèse explore, à l'échelle macro-écologique, les caractéristiques de la prédation de Felis catus sur les mammifères et les oiseaux endémiques et examine l'intensité de cette prédation en tenant compte de différents types de populations de chats. S'appuyant sur des bases de données ouvertes incluant traits, phylogénie, distribution et preuves de prédation, et enrichie par l'intelligence artificielle, l'objectif est de déterminer les espèces pour lesquelles la prédation par les chats pourrait entraîner des extinctions locales. En outre, cette étude examine également les facteurs influençant la mobilité des chats domestiques pour mieux comprendre leur impact sur la faune locale. Ce travail vise à redéfinir notre compréhension des interactions entre nos animaux domestiques et la biodiversité, en mettant en lumière les défis et opportunités pour la conservation à l'ère de l'anthropocène. Dans cette recherche, le chat domestique est analysé non pas comme un envahisseur mais à travers un double continuum de son indépendance par rapport aux humains et de sa nouveauté en tant que prédateur, dans un effort pour approfondir ces phénomènes sur des bases écologiques solides<br>The impact of predation by the domestic cat, Felis catus, on biodiversity is increasingly recognized in ecological research as well as in public debate. Feral populations of domestic cats have had devastating effects on island ecosystems and in Australia, causing local and global extinctions of endemic species and raising major conservation concerns. As obligate carnivores with a diverse diet, these cat populations are responsible for the extinction of numerous species across various taxa, highlighting the urgency of appropriate conservation measures. However, the impact of Felis catus on biodiversity in continental contexts outside of Australia remains underexplored, requiring further studies to understand their ecological role and effectively mitigate their impacts if necessary. This thesis explores on a macro-ecological scale the patterns of Felis catus predation on endemic mammals and birds and examines the intensity of this predation considering different types of cat populations. Relying on open databases that include traits, phylogeny, distribution, and evidence of predation, and enhanced by artificial intelligence, the goal is to identify the species for which predation by cats could lead to local extinctions. Furthermore, this study also examines the factors influencing the mobility of domestic cats to better understand their impact on local wildlife. This work aims to redefine our understanding of the interactions between our domestic companions and the surrounding biodiversity, highlighting the challenges and opportunities for conservation in the Anthropocene era. In this research, the domestic cat is analyzed not as an invasive species but through a dual continuum of its independence from humans and its novelty as a predator, to deepen these phenomena on solid ecological grounds

In Magister work the spreading of macro fauna (Lumbricidae) in agrofitocenosis. Work object: research made in southwest Lithuania, Vilkaviškis region in the intensive agriculture farming in the hard granules ground. Aim of the work: to evaluate by field research southwest Lithuania hard granules soil macro fauna (Lumbricidae) spreading in agrofitocenosis depending on the kinds of growing plants, prior planting and hydrothermical regime. The methods of work: earthworm quantity was made digging 0,5 x 0,5m 2 and 0,25cm deep soil monolities and counting earthworms. By the research established that for earthworm quantity had influence growing plants, and their prior planting and hydrothermical regime. Most useful prior planting were barleys and long year grass. During research years between hydrothermical regime and earthworm number was defined strong and medium correlation relations.

Les cycles de transmission des maladies zoonotiques et les facteurs qui les influencent sont difficiles à déterminer, particulièrement lorsqu’ils sont dus à des agents pathogènes généralistes dépendant de plusieurs espèces hôtes et vectrices pour être transmis. De plus, perturbations anthropiques et changements climatiques exercent de fortes pressions sur les systèmes hôtes-pathogène-vecteurs pouvant modifier les cycles de transmission. Une approche globale à différentes échelles spatiales est alors nécessaire pour caractériser et quantifier l’importance relative de ses facteurs. Cette approche a été utilisée pour étudier l’écologie du cycle de transmission de la leishmaniose cutanée (LC) en Guyane, une maladie vectorielle sylvatique avec de multiples hôtes et vecteurs. Ce cycle, soumis à des pressions anthropiques grandissantes, a vu sa dynamique se modifier, ce qui a entrainé une augmentation du risque de transmission aux populations humaines. Dans cette thèse, nous avons étudié l’influence des facteurs environnementaux, climatiques et anthropiques, à l’échelle globale du biome amazonien et régionale de la Guyane sur la distribution des cas humains de LC, en utilisant des modèles de niches écologiques. Puis, grâce à l’utilisation du séquençage à haut débit et d’outils probabilistes, nous avons observé la réponse des communautés de vecteurs à une échelle régionale dans des sites forestiers soumis à différents degrés de perturbation. Enfin, nous avons contribué à l’amélioration de la gamme d’outils disponibles pour l’identification des phlébotomes en utilisant le MALDI-TOF MS. Cette thèse a permis d’améliorer les connaissances générales du cycle de la LC en Guyane<br>For many zoonotic diseases, transmission cycles remain difficult to determine, especially when they are due to generalist pathogens that can rely on several host and vector species to be transmitted. In addition, anthropogenic disturbances and climate change have strong impacts on ecosystems and can alter pathogen transmission cycles. Characterization and quantification of the relative importance of factors influencing host-pathogen-vector systems is then central for a global approach aiming to understand pathogen dynamics at different spatial scales. This approach has been used to study the ecology of the transmission cycle of cutaneous leishmaniasis (CL) in French Guiana. This vector-born disease, mainly sylvatic and including multiple hosts and vectors, is influenced by strong anthropic pressures that modified the dynamics of the cycle and led to an increase in the risk of transmission to human populations. In this work, we first explored the influence of environmental, climatic and anthropic factors on the distribution of human cases of CL at the global scale of the Amazonian biome and at the regional scale of French Guiana, using ecological niche modelling, allowing building risk maps. Then we observed the responses of communities of sandflies and known vectors at the regional scale in forest sites facing different disturbance levels. This work was made possible using a metabarcoding approach with high throughput sequencing. Last, we contributed to the improvement of the range of tools available for the identification of sandflies using the MALDI-TOF MS. This thesis contributed to the improvement of the general knowledge of the CL cycle in French Guiana

Macroecology and experimental evolution are two disparate sub-disciplines with contrasting approaches to the study of biological diversity. First I use macroecology and the Global Invasive Species Database to determine the best predictors of diversity patterns of invasive species around the globe. I show that economic factors account for more of the variance in invasive species richness among countries than typical ecological variables used to explain broad-scale species diversity patterns. I then use a microecological approach in which experimental evolution is performed with the soil bacterium Pseudomonas fluorescens to evaluate the idea that selection in environments varying in productivity will impact the degree of ecological specialization and maintenance of diversity. The results show that although ecological specialization increases with productivity, diversity does not. Both disciplines can be used to inform each other with the aim of explaining the abundance and distribution of species in nature through space and time.

Le sol est une des composantes essentielles au soutien du fonctionnement de l’écosystème. Il est lesupport de la production primaire, un habitat pour la diversité biologique et remplit de nombreux processus écologiques. Les activités anthropiques, et parmi elles, les pratiques agricoles intensives, ont conduit à des déséquilibres au sein du sol causant un fort déclin de leur biodiversité. En réponse à ces effets, de nouvelles pratiques agricoles ont été développées pour préserver les sols et les services écosystémiques qu’ils fournissent. Ces pratiques dites innovantes s’appuient principalement sur la réduction du travail du sol, une gestion intégrée des résidus de culture, l’installation d’un couvert végétal permanent ou encore l’introduction de légumineuses dans les rotations de culture. C’est dans ce contexte de mutation des pratiques agricoles que s’inscrit ce sujet de thèse qui vise à mieux comprendre les effets de l’adoption de ces gestions innovantes sur (i) la diversité des communautés de la macro- et de la mésofaune du sol et (ii) sur le fonctionnement du sol en termes de stockage ducarbone organique (source de nourriture de base), de structure du sol et de distribution de la taille des pores (milieu de vie). Au cours des différents chapitres de ce travail, nous avons mis en évidence trois actions liées à des pratiques agricoles innovantes combinant des approches expérimentales in et ex situ. L’objectif de la première action visait à étudier l’effet combiné de l’introduction de légumineuse (féverole) et de la réduction du travail du sol sur le compartiment endogé. Pour y répondre, nous avons développé une conception expérimentale empirique faite avec la combinaison des situations rencontrées dans les fermes. Nos résultats ont montré que l’interaction entre les deux pratiques innovantes n’a pas entrainé d'augmentation significative de la diversité de la faune du sol. Les fonctions microbiennes ainsi que la dynamique du carbone (C) et de l’azote (N) ne semblent pas non plus être affectées par ces pratiques. Il s’avère que les effets bénéfiques de ces pratiques innovantes ne peuvent être envisagés sans prendre en compte la manière dont elles sont mises en oeuvre à l’échelle des rotations culturales et des itinéraires techniques. Cela nous a permis de valoriser une seconde action dont l’objectif était de suivre dans les mêmes conditions pédoclimatiques et mêmes itinéraires techniques, l'effet à long terme (quatre ans) de cinq régimes de gestion différents sur les communautés de faune du sol. Les traitements comprenaient des combinaisons de différentes cultures (annuelles, vivaces), de différents taux de fertilisation azotée (ajout d'azote, azote réduit),incorporation ou élimination de résidus de culture et différentes intensités de labour (labour vs. travail superficiel). Les résultats ont montré que la réduction de l’intensité du travail du sol a favorisé la diversité des collemboles et ses groupes fonctionnels grâce à l’amélioration des conditions de l’habitat à travers l’augmentation de la biomasse microbienne de carbone (source trophique). Par ailleurs, les autres composantes de la gestion, soit la « réduction des apports d’azote » et la « restitution / exportation des résidus de culture», n’ont pas eu d’effet sur les collemboles (abondance et richesse), notamment sur ceux vivants dans le sol, qu'ils soient hémi ou euédaphiques. Toutefois, cette étude démontre que la dissemblance dans la composition des assemblages de collemboles augmente avec la différenciation temporelle des pratiques agricoles et le travail du sol est le premier facteur responsable de cette trajectoire. Cette assertion a donné lieu à une troisième action dont l’objectif était de suivre sur une saison de végétation la conversion de la perturbation mécanique résultant du travail du sol sur la résistance et résilience fonctionnelle des assemblages biotiques édaphiques<br>Soil is one of the essential components supporting the functioning of the ecosystem. It is the support of primary production; an habitat for biodiversity, and it fulfills many ecological processes. Human activities, including intensive agricultural practices, have led to impaired the soil causing a sharp decline in their biodiversity. In response to these effects, new agricultural practices have been developed to preserve the soils and the ecosystem services they provide. These so-called innovative practices rely mainly on the reduction of tillage, integrated management of crop residues, the installation of permanent plant cover or the introduction of legumes into crop rotations. It is in this context of changes in agricultural practices that this thesis topic lays. This thesis aims to better understand the effects of the adoption of these innovative management practices on (i) the diversity of the macro and mesofauna communities soil and (ii) soil functioning in terms of organic carbon storage (basic food source), soil structure and pore size distribution (living environment). During the different chapters of this work, we highlighted three actions related to innovative agricultural practices combining in situ and ex situ experimental approaches. The aim of the first action was to study the combined effect of the introduction of legume (faba bean) and the reduction of tillage on the endogenous compartment. To answer this question, we developed an empirical experimental design made with the combination of situations encountered on farms. Our results showed that theinteraction between the two innovative practices did not result in a significant increase in the diversity of soil fauna. Microbial functions and the dynamics of carbon (C) and nitrogen (N) also do not seem to be affected by these practices. It turns out that the beneficial effects of these innovative practices cannot be considered without taking into account how they are implemented at the scale of crop rotations and technical itineraries. This allowed us to promote a second action whose objective was to follow, under the same pedoclimatic conditions and the same technical itineraries, the long-term effect (four years) of five different management regimes on the communities of soil fauna. Treatments included combinations of different crops, different rates of nitrogen fertilization, incorporation or removal of crop residues and different plowing intensities. The results showed that the reduction of tillage intensity favored the diversity of Collembola and its functional groups by improving habitatconditions through the increase of microbial carbon biomass (trophic source). In addition, the other components of management, namely the "reduction of nitrogen inputs" and the "restitution / export of crop residues", had no effect on springtails (abundance and wealth), in particular on those living in the soil, whether hemi or euedaphic. However, this study demonstrates that the dissimilarity in the composition of Collembola assemblages increases with the temporal differentiation of agricultural practices, and tillage was the main factor responsible for this trajectory

Le conservatisme phylogénétique de niche se définit par la conservation, au cours du temps, de la niche écologique et des traits écologiques associés. Des espèces phylogénétiquement proches auront alors tendances à occuper des niches similaires, incluant des conditions abiotiques mais aussi des interactions biotiques similaires. Ainsi, un individu isolé phylogénétiquement de ses voisins, pourrait être considéré comme présent dans une nouvelle niche. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux interactions trophiques des individus de plantes hôtes colonisant une nouvelle niche, représentée par un voisinage phylogénétiquement éloigné, à la différence des individus hôtes restant dans leur niche ancestrale. Nous avons étudié plus particulièrement le cas du chêne et de ses phytophages, de leurs ennemis naturels, et enfin, des ectomycorhizes du chêne. Nos résultats indiquent que l'isolement phylogénétique des chênes hôtes (i) diminue l'abondance des phytophages et leurs pressions sur le chêne, (ii) diminue la pression des ennemis spécialistes sur ces phytophages, (iii) augmente l'abondance et l'activité des ectomycorhizes du chêne. Ainsi, l'isolement phylogénétique du chêne modifie l'intensité et la nature des interactions biotiques tout au long de la chaîne trophique à laquelle il appartient. Plus généralement, nos résultats permettent de discuter dans quelles situations une sortie de niche sera favorisée et dans quelles situations, une sortie de niche sera contrariée. Ces résultats suggèrent que les chênes phylogénétiquement isolés, mais aussi leurs phytophages et leurs mycorhizes, subissent des pressions de sélection particulières qui pourraient être à l'origine d'une différentiation évolutive à long terme.