Dissertations / Theses: 'Niche écologique'

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Pocheville, Arnaud. "LA NICHE ÉCOLOGIQUE: CONCEPTS, MODÈLES, APPLICATIONS." Phd thesis, Ecole Normale Supérieure de Paris - ENS Paris, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00715471.

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Abstract:

Cette thèse est une enquête sur le concept de niche et quelques grands cadres théoriques qui y sont apparentés: la théorie de la niche et la théorie neutraliste en écologie, la théorie de la construction de niche en biologie évolutive, et la niche des cellules souches en écologie intra-organisme. Le premier chapitre retrace l'histoire du concept de niche et confronte la théorie de la niche à une théorie concurrente, la théorie neutraliste. Le concept de niche apparaît comme devant être un explanans de la diversité des espèces et de la structure des écosystèmes. Le deuxième chapitre confronte la théorie évolutive standard à la théorie de la construction de niche, dans laquelle un organisme peut modifier son environnement et ainsi influer sur la sélection à venir. Nous montrons comment caractériser cette confrontation en termes d'échelles temporelles des processus en jeu, ce qui nous permet d'identifier le domaine de validité véritablement propre à la théorie de la construction de niche plus explicitement qu'il ne l'a été par le passé. Le troisième chapitre développe les recherches des deux chapitres précédents dans le cadre de la modélisation d'une thérapie génique comme un processus écologique de compétition et de construction de niche par les cellules. Nous présentons une famille de modèles appliqués à différentes échelles temporelles de la dynamique cellulaire, entre lesquelles le modélisateur précautionneux ne saurait choisir sans résultats expérimentaux spécifiques. Nous concluons sur les conceptions de la relation entre un organisme et son environnement attachées aux diverses facettes du concept.

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Yguel, Benjamin. "Sortir de sa niche ancestralele cas du chêne sessile et pédonculé : conséquences pour les interactions biotiques : le cas du chêne sessile et pédonculé." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S142.

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Abstract:

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. 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
Niche conservatism is defined as the conservation of the niche and its associated ecological traits over time. Thus, phylogenetically closely related species tend to occupy similar niches, including abiotic conditions but also biotic interactions. Hence, individuals surrounded by phylogenetically distantly related species could be considered as inhabitant of new niche. In this thesis we were interested in trophic interactions of host individuals inhabiting a new niche, represented by distantly related neighbours, as compared to hosts remaining in their ancestral niche. We studied oak hosts and their phytophages, the next trophic level, i. E. The oak phytophages and their natural enemies, and finally the ectomycorhizal fungi of oaks. Our results showed that phylogenetic isolation of oak hosts (i) decreases abundance and pressure of phytophages on oak hosts, (ii) decreases enemy pressure of specialized enemies on oak phytophages, (iii) increases ectomycorhizal fungi abundance and activity. Hence, our results indicate that phylogenetic isolation of oaks changes the intensity and the nature of biotic interactions all along the entire trophic chain based on oaks. Our results allow us to discuss the biotic forces that favor or impede the colonization of a new niche. Moreover, we suggest that phylogenetically isolated oaks, their phytophages and their ectomycorhizal mutualists undergo specific selective pressures that could trigger evolutionary differentiation in long term

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Gimonneau, Geoffrey. "Bio-écologie de la spéciation : partage de la niche écologique chez deux espèces naissantes d'anophèles au Burkina Faso." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20118.

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Abstract:

En Afrique de l'Ouest, le moustique An. gambiae s.s vecteur majeur du paludisme est subdivisé en deux formes moléculaires, M et S, génétiquement et écologiquement différenciées. La forme moléculaire M se développe préférentiellement dans des collections d'eau pérennes en zone aride, généralement d'origine anthropique, permettant sa présence tout au long de l'année alors que la forme S se reproduit principalement dans des gîtes temporaires de savane humide dépendant des précipitations et disparaît en saison sèche. Cette subdivision génère des profils de dynamique de transmission palustre différents en fonction des zones où ces formes sont implantées. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif l'étude des facteurs écologiques de différenciation entre M et S, en se focalisant notamment sur leur écologie larvaire, afin de mieux appréhender leur distribution actuelle et future. L'étude de la distribution des populations naturelles de ces vecteurs dans une zone d'endémie palustre au Burkina Faso a permis de mettre en évidence que les niches écologiques de ces deux formes sont en étroite corrélation avec la temporalité des milieux aquatiques et la complexité des écosystèmes qu'ils hébergent. La forme M apparaît clairement liée aux habitats permanents anthropiques et à la structure des communautés qu'ils soutiennent alors que la forme S ainsi que l'espèce jumelle An. arabiensis sont associées aux habitats simples et temporaires, majoritairement retrouvés en zone rurale de savane.Cette distribution des deux formes le long d'un gradient d'hydropériode est en accord avec les interactions dominantes et les adaptations qu'elles induisent afin de pouvoir exploiter ces milieux. La forme S, associée aux milieux temporaires, s'est révélée plus compétitive que la forme M en diminuant son temps de développement larvaire en présence de compétiteurs (forme M). L'étude de la pression de sélection due à la prédation, interaction dominante dans les milieux permanents, démontre que la forme M est moins susceptible que la forme S. L'analyse du comportement larvaire a permis de mettre en évidence des différences entre ces deux formes, notamment l'existence d'un comportement plus plastique chez la forme M qui réduit son activité en présence d'un prédateur. Ce mécanisme est une des adaptations qui a favorisé le succès d'An.gambiae dans les milieux permanents.Notre approche, basée sur l'écologie larvaire des formes M et S d'An. gambiae nous a permis de mieux comprendre les processus par lesquels ces vecteurs ont évolué et se sont adaptés à différents contextes écologiques. Ces adaptations reflètent la spécialisation de ces deux formes dans leur milieu respectif et permettent en partie d'expliquer la ségrégation écologique observée sur le terrain. L'amélioration de nos connaissance sur la bio-écologie de ces vecteurs est primordiale afin d'en apprécier le potentiel évolutif dans le contexte actuel des changements globaux
In West Africa, the main Malaria vector, the mosquito Anopheles gambiae is actually subdivided into two molecular forms named M and S, which can be genetically and environmentally differentiated. The M form preferentially breeds in permanent freshwater collections mainly resulting from human activity and is reproductively active all year round, whereas the S form thrives in temporary breeding sites and is present during the rainy season only. This subdivision generates different dynamics of Malaria transmission in areas where these forms are found. In this context, this thesis aims to study the ecological factors of differentiation between M and S, focusing on their larval ecology to better understand their current and future distribution.The study of the distribution of natural populations of these vectors in an endemic area in Burkina Faso has provided evidence that the ecological niches of these forms are closely correlated with the degree of temporality and the community complexity of aquatic ecosystems. The M form is clearly linked to permanent anthropogenic habitats and the structures they support, while the S form and its sibling species An. arabiensis are associated with simple and temporary habitats, mostly found in rural savannas.The distribution of the two forms along a hydroperiod gradient is consistent with the dominant interactions and adaptations they induce in order to be able to exploit their environments. In relation to temporary habitat, the S form was more competitive than the M form by reducing its larval development time in the presence of competitor (M form). The study of selection pressure due to predation, dominant interaction in permanent habitat, shows that the M forms suffer lesser predation rate than the S form. Analysis of larval behavior highlighted differences between these two forms, such as the existence of a more plastic behavior in the form M, which reduced its rate of activity in predator presence. This mechanism is one of the adaptations that have facilitated the success of An. gambiae in permanent aquatic habitats.Our approach, based on the larval ecology of M and S forms of An. gambiae has enabled us to better understand the processes by which these vectors have evolved and adapted to different ecological contexts. These adaptations reflect the specialization of these two forms in their respective habitats and can partially explain the ecological segregation observed in the field. Improving our knowledge on bio-ecology of these vectors is essential to appreciate their evolutionary potential in the current context of global change

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Bame, Ndiouma. "Gestion de donnée complexes pour la modélisation de niche écologique." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066125/document.

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Abstract:

Cette thèse concerne la gestion de données de biodiversité à large échelle. Elle a pour objectifs d’optimiser les requêtes pour les chercheurs qui peuvent accéder gratuitement aux données mondiales de biodiversité. Ces données partagées par des laboratoires de recherche du monde entier, sont mises à disposition du GBIF qui les fédère et les rend accessibles aux chercheurs, décideurs, grand public. Avec une quantité importante et une croissance rapide des données et des utilisateurs qui expriment de nouveaux besoins, le GBIF est confronté à un double problème d’expressivité des requêtes et d’efficacité. Ainsi, nous proposons une solution décentralisée pour l’interrogation des données de biodiversité. La solution cumule les ressources de plusieurs machines éloignées et peu puissantes pour offrir la puissance de calcul et de stockage nécessaire pour garantir la réactivité du système pour les usagers. En outre, elle fournit une interface d’interrogation de haut niveau qui est plus expressif pour les usagers. Puis, nous mettons en œuvre un mécanisme de répartition dynamique des données à la demande. Cette approche qui est basée sur la structure des données de biodiversité et les spécificités des requêtes d’analyse des usagers, adapte dynamiquement les capacités des machines aux demandes des usagers. Ensuite, nous proposons une approche d’optimisation de requêtes qui adapte dynamiquement le placement des données et la charge de chaque machine en fonction de ses performances pour traiter les requêtes des usagers dans des délais impartis. Nous avons validé expérimentalement cette solution avec des données réelles du GBIF concernant 100 millions observations
This thesis concerns large scale biodiversity data management. Its objectives are to optimize queries for researchers who have free access to biodiversity worldwide data. These data which are shared by worldwide research laboratories are federated in GBIF data warehouse. GBIF makes accessible its data to researchers, policy makers and general public. With a significant amount of data and a rapid growth of data and users that express new needs, the GBIF portal is facing a double problem of expressiveness of queries and of efficiency. Thus, we propose a decentralized solution for biodiversity data interrogation. Our solution combines the resources of several of remote and limited machines to provide the needed computing and storage power to ensure system responsiveness for users. It also provides high-level query interface which is more expressive for users. Then, we propose a dynamic data distribution on demand approach. This approach which is based on data properties and characteristics of users analysis queries adapts dynamically machines capacities to users demands. Then, we propose a queries optimization approach that adapts dynamically data placement and machines loads according to performances in order to process users queries within deadlines. We experimentally validated our solution with real GBIF data concerning 100 million observation data

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Bame, Ndiouma. "Gestion de donnée complexes pour la modélisation de niche écologique." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066125.

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Abstract:

Cette thèse concerne la gestion de données de biodiversité à large échelle. Elle a pour objectifs d’optimiser les requêtes pour les chercheurs qui peuvent accéder gratuitement aux données mondiales de biodiversité. Ces données partagées par des laboratoires de recherche du monde entier, sont mises à disposition du GBIF qui les fédère et les rend accessibles aux chercheurs, décideurs, grand public. Avec une quantité importante et une croissance rapide des données et des utilisateurs qui expriment de nouveaux besoins, le GBIF est confronté à un double problème d’expressivité des requêtes et d’efficacité. Ainsi, nous proposons une solution décentralisée pour l’interrogation des données de biodiversité. La solution cumule les ressources de plusieurs machines éloignées et peu puissantes pour offrir la puissance de calcul et de stockage nécessaire pour garantir la réactivité du système pour les usagers. En outre, elle fournit une interface d’interrogation de haut niveau qui est plus expressif pour les usagers. Puis, nous mettons en œuvre un mécanisme de répartition dynamique des données à la demande. Cette approche qui est basée sur la structure des données de biodiversité et les spécificités des requêtes d’analyse des usagers, adapte dynamiquement les capacités des machines aux demandes des usagers. Ensuite, nous proposons une approche d’optimisation de requêtes qui adapte dynamiquement le placement des données et la charge de chaque machine en fonction de ses performances pour traiter les requêtes des usagers dans des délais impartis. Nous avons validé expérimentalement cette solution avec des données réelles du GBIF concernant 100 millions observations
This thesis concerns large scale biodiversity data management. Its objectives are to optimize queries for researchers who have free access to biodiversity worldwide data. These data which are shared by worldwide research laboratories are federated in GBIF data warehouse. GBIF makes accessible its data to researchers, policy makers and general public. With a significant amount of data and a rapid growth of data and users that express new needs, the GBIF portal is facing a double problem of expressiveness of queries and of efficiency. Thus, we propose a decentralized solution for biodiversity data interrogation. Our solution combines the resources of several of remote and limited machines to provide the needed computing and storage power to ensure system responsiveness for users. It also provides high-level query interface which is more expressive for users. Then, we propose a dynamic data distribution on demand approach. This approach which is based on data properties and characteristics of users analysis queries adapts dynamically machines capacities to users demands. Then, we propose a queries optimization approach that adapts dynamically data placement and machines loads according to performances in order to process users queries within deadlines. We experimentally validated our solution with real GBIF data concerning 100 million observation data

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Guo, Zhiqiang. "Séparation de niche entre deux espèces invasives de gobies." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1842/.

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Abstract:

Comprendre la coexistence d'espèces et le maintien de la biodiversité est depuis longtemps un point central en écologie des communautés. La notion de niche, ou théorie des niches, a été largement développée depuis l'explication par Darwin de l'impressionnante diversité de la vie sur Terre. Celle-ci est considérée comme un mécanisme majeur permettant la coexistence d'espèces compétitrice au sein des communautés écologiques. La différenciation en niches spécifiques implique des différences spatiales, trophiques, temporelles et/ou une combinaison de celles-ci. Dans cette étude, la sélection d'habitat, les traits d'histoire de vie, la composition alimentaire et les comportements alimentaires de deux espèces invasives de gobiidés, très abondantes et écologiquement similaires (Rhinogobius cliffordpopei et Rhinogobius giurinus), sont comparées afin de tester si la séparation de niches est un mécanisme qui peut potentiellement permettre leur coexistence stable dans le lac Erhai (un lac superficiel d'eau douce du plateau de Yunnan-Guizhou en Chine). Les résultats montrent qu'il y a séparation des niches de ces deux espèces le long d'un axe d'habitat, d'un axe alimentaire (pour l'habitat littoral et pour les adultes et sub-adultes), et d'un axe temporel (en termes de cycles de ponte). Spécifiquement, R. Giurinus occupe principalement les habitats profonds (PH) alors que R. Cliffordpopei occupe principalement l'habitat littoral (LH). Des analyses corrélatives ont montré que l'abondance de R. Giurinus est positivement associée avec la profondeur de l'eau et les substrats composés de sables limoneux et grossiers, tandis que la distribution de R. Cliffordpopei est corrélée aux fortes densités en macrozooplankton, les fortes abondances en autres espèces de poissons, les fortes concentrations en oxygène dissout et les fortes densités en macrophytes submergées. Concernant le partage en ressources alimentaires, les deux espèces ont montré de clairs changements au niveau de leur diète ontogénique ainsi que dans les patrons de partage des aliments qui sont significativement différents selon le stade de leur histoire de vie et les habitats. Pour les deux espèces, les juvéniles consomment principalement du macrozooplancton (cladocères et copépodes), alors que les sub-adultes et les adultes consomment principalement des larves de Chironomidae et de Tubificidae. En LH, les sub-adultes et adultes des deux espèces présentent des différences significatives dans leur régime alimentaire alors que les juvéniles ont des régimes similaires. Cependant, en PH et SH, nous n'avons trouvé aucune preuve de partage des ressources alimentaires, quelque soit le stade de vie (juvéniles, sub-adultes et adultes). R. Cliffordpopei et R. Giurinus présentent un partage de leur niche temporel. En effet, les deux espèces ont des débuts de période de reproduction ainsi que des pics de reproduction à des moments différents. R. Cliffordpopei se reproduit de Février à Juin avec un pic de ponte entre Mars et Avril alors que l'activité de reproduction de R. Giurinus se fait entre Avril et Août avec un pic de ponte pendant les mois de Mai et Juin. Ces différences ont conduit à un partage temporel des cohortes de taille similaire entre les deux espèces, en particulier pour les larves de petite taille et les juvéniles, qui sont presque exclusivement zooplanctivores et qui exploitent les mêmes ressources alimentaires dans le lac. Cependant, l'activité nycthémérale (activité de locomotion) et le rythme d'alimentation varient légèrement entre les deux espèces, i. E. Les deux espèces présentent deux pics d'activités (6:00 - 10:00 et 18:00 - 22:00) et deux principales périodes d'alimentation (6:00 - 10:00 et 18:00 - 22:00) sur un laps de temps de 24h pour les quatre saisons. De plus, notre étude apporte une compréhension complète de la sélection d'habitat et des traits d'histoire de vie (i. E. Patron de croissance, biologie de la reproduction et dynamique de population) de ces deux espèces invasives de gobies. Ces résultats biologiques sont essentiels pour la mise en place de programmes économiquement et écologiquement efficaces de contrôle pour les deux espèces de ravageurs. De nouveau programmes de gestion sont fortement recommandés en vue de ces résultats. Par conséquent, dans cette étude, plusieurs programmes de restauration spécifiques et innovants sont proposés pour améliorer les stratégies actuelles de gestion dans une perspective de réduction des coûts et une meilleure efficacité
Understanding species coexistence and maintenance of biodiversity in nature has long been a central issue in community ecology. The niche or niche-based theory has been developed since Darwin's explanation of an amazing diversity of life on the Earth and considered as a major theory explaining the coexistence among competing species within ecological communities. Niche differentiation basically involves spatial, trophic, temporal and/or a combination of them. In the present study, habitat selections, life-history characteristics, diet compositions and feeding behaviors of two highly abundant and ecologically similar invasive goby species (Rhinogobius cliffordpopei and Rhinogobius giurinus) are compared to test whether niche separation is a potential mechanism allow ing the stable coexistence of them in Lake Erhai (a shallow freshwater lake in the Yunnan-Guizhou Plateau of China). The results demonstrated that these two species showed niche separation along habitat axis, food axis (in littoral habitat for sub-adults and adults), and temporal axis in terms of spawning cycles. Specifically, R. Giurinus mostly occupied profundal habitat (PH) while R. Cliffordpopei mainly used littoral habitat (LH). Correlation analyses revealed that the abundance of R. Giurinus was positively associated with deep water, silt and coarse sand substrata, whereas the distribution of R. Cliffordpopei was positively associated with high densities of macrozooplanktons and high abundances of other fish species, high concentration of dissolved oxygen and high densities of submerged macrophytes. For food resources partitioning, they showed a clear ontogenetic diet shifts and significantly different food partitioning patterns at different life-history stages and habitats. For both species, macrozooplanktons (Cladocera and Copepoda) were the main food for juveniles while sub-adults and adults primarily consumed Chironomidae larvae and Tubificidae. In LH, sub-adults and adults of the two species significantly differed in their diet compositions while juveniles showed similar diets. In PH and SH, however, there was no evidence for food partitioning between species at all the three life-history stages. R. Cliffordpopei and R. Giurinus showed temporal niche partitioning as they exhibited different onsets of spawning and peaks of spawning seasons, and thus different growth and population dynamics, though both of them are short-lived species with a life span of about one year. R. Cliffordpopei spawned from February to June with a spawning peak occurring in March and April. Spawning activity of R. Giurinus occurred from April to August with a peak activity during May and June. These differences resulted in a temporal partitioning for similar-sized cohorts, especially for small-sized larvae and juveniles, which were almost exclusively zooplanktivorous and exploited the same food resources in the lake. Moreover, their different spawning cycles led to different peak seasons for the highest population density of the two species. However, the diel activity (locomotory activity) and feeding rhythm varied slightly between them, i. E. Both species showed two peaks of activity (6:00 - 10:00 and 18:00 - 22:00) and two main feeding periods (6:00 - 10:00 and 18:00 - 22:00) in the four seasons. Moreover, our study provides a full understanding of habitat selection and life-history characteristics (i. E. Growth pattern, reproduction biology and population dynamic) of the two invasive gobies. These findings are crucial biological aspects for an economically and ecologically effective control programs to the two abundant pest species. The further management programs are highly recommended to give a careful consideration of these findings. Therefore, several specific remediation is suggested to improve the current management strategies from the perspective of cost-efficiency

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Calenge, Clément. "Des outils statistiques pour l'analyse des semis de points dans l'espace écologique." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10264.

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Abstract:

La mise en relation d'un ou de plusieurs semis de points avec des cartes de variables environnementales est centrale en Écologie. Les points représentent en général des localisations d'individus d'une ou de plusieurs espèces. Cette thèse présente une démarche pour identifier les variables environnementales qui sont les plus structurantes de la distribution des points. Elle repose sur l'exploration des données dans l'espace géographique et dans l'espace défini par les variables environnementales (espace écologique). L'analyse d'un seul semis et celle de plusieurs semis de points sont considérées. Des collaborations ont permis de développer ou d'améliorer des outils d'analyse spatiale (analyse discriminante sur vecteurs propres du graphe de voisinage) ou écologique (ENFA, analyse K-select, analyse factorielle des rapports de sélection), reposant sur la théorie de l'analyse factorielle. Une bibliothèque de fonctions pour le logiciel R, adehabitat, a été programmée pour faciliter cette démarche d'analyse

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Fletcher, David. "Biological invasion risk assessment, considering adaptation at multiple scales : the case of topmouth gudgeon Pseudorasbora parva." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTG029/document.

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Abstract:

Afin de quantifier les risques d’invasion chez le goujon Asiatique Pseudorasbora parva, un petit cyprinidae d’eau douce, j’ai tout d’abord testé une approche corrélative de modélisation de la niche climatique dans laquelle j’ai intégré un proxy relatif à la probabilité d’introduction. Cette approche s’appuie sur des assomptions relatives à l’adaptation des organismes aux conditions environnementales locales ou régionales. J’ai ensuite comparé la niche climatique mesurée de deux lignées génétiques majeures à la fois dans les aires natives et envahies. Puis dans un second temps, par une approche expérimentale j’ai comparé la réponse aux variations de température, des traits d’histoire de vie de populations vivant dans des zones climatiques contrastées. Finalement, je me suis intéressé à la dispersion des goujons Asiatiques afin de mieux comprendre si les populations situées sur les fronts d’invasions avaient des capacités de colonisation plus importante. J’ai donc quantifié et comparé le long d’un gradient d’invasion, le potentiel de dispersion des individus ainsi que des traits pouvant y être liés (activité et morphologie). L’étude des risques d’invasions a montré que de nombreuses zones – au delà des zones déjà envahies - étaient climatiquement favorables au goujon Asiatique. C’était le cas en particulier pour certaines zones comme l’Australie, l’Amérique du Sud et du Nord, indiquant que l’invasion de cette espèce pourrait encore s’étendre. Après avoir pris en compte les probabilités d’introduction, cette étude a montré que l’Amérique du Nord était la zone la plus à risques. Par contre, la niche climatique entre les différentes lignées dans les zones géographiques envahies est très similaire, ce qui laisse à penser qu’il n’y a pas de patrons d’adaptation locale chez cette espèce. Pour autant, la niche climatique observée dans la zone envahie est très différente de celle observée dans la zone native, ce qui suggère un shift climatique important au cours de l’invasion. Les réponses thermiques des traits d’histoire de vie du goujon Asiatique testés expérimentalement n’ont pas varié significativement entre les populations originaires de conditions climatiques continentales et maritime-tempérées. Par exemple, l’effort reproductif global des femelles n’a pas varié entre les températures testées (15-25°C) mais la stratégie temporelle de reproduction a beaucoup varié. L’effort reproductif était plus cours et plus intense à forte température, alors qu’il était plus étalé et avec des pics reproductifs moins forts à faible température. Pour ailleurs, il semble qu’il existe un gradient morphologique fort entre les populations situées à différentes distances du front d’invasion ce qui suggère une forte plasticité morphologique mais qui ne serait pas liée à la capacité de dispersion de ces populations. En effet, cette dernière ne variant pas significativement le long du gradient d’invasion. La capacité de dispersion serait principalement liée à la taille du corps de goujon Asiatique, les individus les plus grands ayant une probabilité plus élevée de disperser.Bien que les prédictions générales du modèle de niche puissent être affectées par de potentielles adaptations à l’échelle de la population ou de la lignée évolutive, les résultats suggèrent qu’une certaine incertitude liée à ces prédictions persiste puisque la distribution native ne prédisait que très mal la distribution actuelle dans les zones envahies. Par ailleurs, mes travaux expérimentaux à plus fine échelle suggèrent que cette espèce est extrêmement adaptable et tolère une large gamme environnementale, ce qui pourrait expliquer son caractère invasif. Les connaissances produites au cours de cette thèse constituent donc des ressources extrêmement pertinentes pour développer des stratégies de gestion visant à contrôler les invasions futures du goujon Asiatique
In this thesis I set out to quantify the risk of invasion from the invasive freshwater fish, Pseudorasbora parva, at a global extent, using traditional correlative ecological niche modelling approaches with the integration of surrogate data representing introduction likelihood (Chapter I). These correlative approaches rely upon key assumptions relating to the presence or absence of local or regional adaptations, and so I subsequently tested for evidence of such adaptations in genetic lineages and in individual populations. This was achieved through analyzing climatic niche differentiation of key genetic lineages in the native and invasive ranges (Chapter II) and by conducting lab experiments comparing thermal responses of important life history traits in populations from contrasting climates (Chapter III). The initial risk assessment did not account for a key factor in invasions; namely, natural dispersal. Natural dispersal has been observed to be subject to selection in vanguard populations of invasive species, and adaptation of dispersal traits can infer additional invasive vigor, allowing the species to spread across the landscape quicker. For this reason, I quantified dispersal, activity and morphological differences, often associated with differential dispersal ability, in populations along a distance-gradient from an invasion front, in order to identify if P. parva is capable of such adaptations.The initial risk mapping study showed that large areas, beyond the current distribution of the species, are climatically suitable. These areas are mainly in North and South America, Australia and New Zealand, and constitute significant scope for spread and impact of this species. When introduction likelihood was included, N. America appears most at risk. I found no evidence to suggest that native genetic lineages represented local adaptations to their respective native climates - there was little or no differentiation of the lineages’ climatic niches in the invasive range. It was also apparent, from the niche comparisons, that the climatic niche in the invaded range constituted a significant shift, compared to the native range. The thermal responses of P. parva life history traits did not differ significantly between populations from a strongly seasonal continental climate and a mild temperate maritime climate. The overall reproductive output of females did not vary according to breeding season temperature, however, temporal reproductive strategy showed a strong response, with lower temperatures inducing a protracted breeding season and higher temperatures inducing rapid and intense reproductive output. The dispersal and morphology-related study identified a strong gradient of morphological change, corresponding with distance from invasion front. This demonstrates a high degree of plasticity in P. parva’s morphology in an invasion context, however this was not linked to either dispersal or activity levels, neither of which was significantly linked to distance from invasion front. Dispersal was best explained by body size, with larger fish more likely to disperse further.Whilst I found no evidence to suggest that the model predictions (Chapter I) were hampered by differentiation at either lineage or population levels, the findings of Chapter II do highlight the uncertainties surrounding the degree of conservatism in such predictions, mainly owing to the fact that past, native, distribution did not accurately predict the current invaded distribution. The results of Chapters II-IV show broad tolerances and great plasticity in P. parva, which likely underpin this species success as a pan-continental invader. The knowledge produced in this thesis provides a useful new resource for the development of management strategies for P. parva and could be usefully enhanced by the additional of analogous studies on native populations, which could help elucidate the source of the observed plasticity

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Monnet, Anne-Christine. "Apport des modèles de niche aux translocations d'espèces : cas du renforcement de populations d'Outarde houbara." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066655/document.

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Abstract:

Les modèles de niche écologique (ENM) sont largement utilisés pour prédire la distribution actuelle et future des espèces. Ils peuvent être des outils complémentaires pour évaluer la qualité de niche des potentielles aires de lâchers, un facteur clé pour le succès des translocations. Pourtant, les ENM sont encore rarement appliqués dans les translocations et on a encore peu de preuves de leur intérêt pour les translocations. Nous avons centré nos recherches sur des programmes bien établis de renforcement des populations de deux espèces d'Outarde houbara, l'espèce nord-africaine (Chlamydotis undulata) et l'espèce migratrice asiatique (C. macqueenii). Grâce à un suivi intensif de populations sauvages relictuelles et d'individus élevés en captivité et lâchés sur une large partie de leur aire de répartition, ces programmes fournissent un cadre d'étude idéal pour envisager des questions complexes sur la pertinence des ENM dans la translocation. Nous avons relié la survie individuelle, une composante essentielle de la dynamique des populations, à la qualité de niche, en réalisant notamment un lâcher expérimental de 180 individus le long du gradient de qualité de la niche. Nous avons ensuite testé si les outardes lâchées utilisent la même niche écologique que les sauvages pour valider l'utilisation ultérieure des projections des modèles. Enfin, nous discutons de l'implication des changements globaux pour les translocations d'Outarde houbara. Ces approches empiriques reliant la qualité de niche aux processus démographiques constituent un pas en avant pour une meilleure compréhension de la pertinence des ENM pour les translocations d'espèces dans un environnement changeant
Ecological niche models (ENM) are widely used to predict the current and future distribution of species. They could be used as complementary tools to assess the niche suitability of potential release areas, a key parameter for improving success in conservation translocation. Yet, ENM are still rarely applied and general evidence about the benefit of these models in translocation is still lacking. We focused our research on reinforcement programs of two species of Houbara Bustard, the sedentary North African species (Chlamydotis undulata undulata) and the migratory Asian species (C. macqueenii). Through the extensive monitoring of remnant wild populations and captive-born released individuals over a large proportion of their distribution range, these programs provide an ideal study framework to address complex questions regarding the relevancy of ENM in translocation conservation. First, we linked individual survival, a crucial component of population dynamics, to niche suitability. Then, we performed an experimental release and monitoring of 180 individuals along a gradient of habitat suitability as predicted by ENM to test the effect of release site suitability on survival of captive-born individuals. We then tested if released houbaras use the same ecological niche than wild houbaras, as a validation step to support the subsequent use of niche modelling. Finally, we discussed the implications of global change for ongoing translocation programs of Houbara Bustard. Empirical approaches linking habitat suitability with demographic processes provide a step towards a better understanding of the relevance of ENM for conservation translocations in changing environments

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Boisteau, Benjamin. "Rôle de la structure du paysage dans la distribution spatiale et la régulation des colonies de reproduction du Héron cendré (Ardea cinerea) et modélisation de son expansion future." Rennes 1, 2006. http://www.theses.fr/2006REN1S037.

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Abstract:

La compréhension du choix de l'habitat est d'une importance cruciale parce qu'il affecte la fitness. Chaque espèce choisit son habitat selon les variables écogéographique qui définissent sa niche écologique. Pour les oiseaux coloniaux comme le héron cendré, ce choix s'effectue à multiple échelle. Il change d'un niveau paysager à un niveau local : le paysage est associé aux caractéristiques des zones d'alimentation ; l'échelle intermédiaire correspond à l'emplacement de la colonie et l'échelle locale à celui du nid. La plupart des études sur les hérons coloniaux se sont intéressées uniquement aux échelles intermédiaires et locales, et ont démontré que l'emplacement de la colonie doit être proche des secteurs d'alimentation. Le site des colonies est à ces emplacements d'exploitation du milieu. Le but de cette étude est d'examiner le rôle de la structure de paysage dans la distribution des colonies du héron cendré de l'échelle locale à la paysagère.

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Hernandez, Farinas Tania. "Analyse et modélisation des évolutions à long terme de la biodiversité phytoplanctonique dans les zones côtières sous l’effet des pressions environnementales et anthropiques." Nantes, 2015. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=8f70a2cc-fcf6-4828-b01d-2aef7d706346.

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Abstract:

Les zones côtières sont des systèmes dynamiques exposés à l'effet des variations cli- matiques et des impacts anthropiques influençant la diversité des communautés. Dans ces écosystèmes, le phytoplancton joue un rôle important de par sa place comme producteur pri- maire et intègre les effets des changements globaux et des variations de la qualité des eaux côtières. L'objectif général de ce travail a été d'étudier les variations à long-terme de la diver- sité des communautés phytoplanctoniques en eaux côtières à différentes échelles et niveaux d'organisation. Les données recueillies par le Réseau d'Observation et de la Surveillance du Phytoplancton et des Phycotoxines de l'IFREMER ont permis d'examiner, dans un première partie, les variations temporelles des assemblages sur deux décennies à l'échelle du littoral français et la relation avec les variations de l'environnement. Les tendances observées ne sont en général pas identiques dans les différentes zones du littoral, soulignant une forte composante locale ou régionale, caractéristique des écosystèmes côtiers. La seconde partie porte sur les conditions favorables à la présence de certaines unités du phytoplancton. La niche écologique des unités a été caractérisée par leur marginalité, leur tolérance et leur degré de chevauchement, apportant des informations sur des unités indicatrices des conditions en- vironnementales spécifiques. Enfin, la contribution des taxons benthiques aux assemblages phytoplanctoniques a été analysée à partir de leur forme de vie et de la dynamique temporelle de leur remise en suspension
Coastal areas are highly-dynamic systems exposed to the effect of climate variations and human impacts, influencing the community diversity. In these ecosystems, the phytoplank- ton constitutes the base of food webs and integrates the effects of global changes and quality variations of coastal waters. In this context, the general objective of this study was to assess the long-term changes in the diversity of phytoplankton communities in coastal waters at different scales and levels of organization. Firstly, the data collected by the Phytoplankton and Phycotoxin Monitoring Network from the IFREMER was examined to study the tem- poral variations of the assemblages within the last two decades along the French coast and to assess the relationship with the modifications in their environment. Generally, long-term trends are not identical across the different coastal zones, noting that these changes may have a strong local or regional component which is a characteristic of coastal ecosystems. The second part focuses on the study of environmental conditions favorable to the presence of a number of phytoplankton units. The ecological niche of these units was characterized by their marginality, their tolerance and their degree of overlap, providing information about taxon indicator of specific environmental conditions. Finally, the contribution of benthic taxa to phytoplankton assemblages has been analyzed using their life-forms and the tempo- ral dynamic of their resuspention in the water column

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Ferrer, Aurélie. "Spécialisation écologique chez les insectes prédateurs." Toulouse 3, 2009. http://www.theses.fr/2009TOU30105.

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Abstract:

La spécialisation écologique correspond à la réduction de l'amplitude de la niche occupée par une espèce. Ce phénomène a été largement étudié chez les insectes phytophages mais peu de travaux se sont intéressés au cas des insectes prédateurs. Nous avons donc choisi d'explorer le phénomène de spécialisation écologique chez les insectes prédateurs en étudiant deux espèces de coccinelles aphidiphages appartenant au même genre : Adalia bipunctata et A. Decempunctata. Notre travail a tout d'abord permis de mieux définir les niches écologiques occupées par les deux espèces et de confirmer qu'elles présentent des degrés de spécialisation différents. Nous avons ensuite montré, qu'à l'instar de ce qui a pu être observé chez les insectes phytophages, cette différence de degré de spécialisation pour leur ressource avait influencé l'évolution de leurs traits d'histoire de vie (dynamique ovarienne, investissement reproducteur des femelles, capacité de survie des larves. . . ) et de certains traits comportementaux (activité des larves. . . ). Cependant, dans le cas de ces insectes prédateurs, nos résultats semblent indiquer que la qualité intrinsèque des proies ne jouerait pas un rôle aussi déterminant dans la définition de la largeur du régime alimentaire des espèces que ce qui a pu être observé chez les phytophages. La spécialisation alimentaire notée chez A. Decempunctata résulterait alors plus d'une spécialisation pour l'habitat qui limite la gamme de proies rencontrées. Notre étude contribue donc à mieux comprendre le phénomène de spécialisation écologique chez les insectes prédateurs, ses mécanismes et ses conséquences. Elle révèle également l'intérêt d'approfondir l'étude du régime alimentaire des insectes prédateurs au travers d'une approche écologiquement plus intégratrice et d'une exploration, au niveau des populations, des structures génétiques supportant les degrés de spécificité pour la ressource alimentaire
Ecological specialisation is a reduction of the size of the species niche. This phenomenon has been widely explored in phytophagous insects but not in predatory insects. Here, we choose to explore ecological specialisation in predatory insects by comparing two closely related aphidophagous species: Adalia bipunctata and A. Decempunctata. In doing so, we try to better understand the nature of this specialisation and the impact of specialisation degree of species on the evolution of their phenotypic traits. First, our work shed light on the ecological niches of both species and confirms that one species is more specialised. Then, we highlighted that specialisation has probably driven the evolution of life history and behavioural traits. Our experiments proved that the generalist species has a faster ovarian dynamic than the specialist. Moreover, specialist females invest more per offspring than generalist females. After controlling for differences in female body mass, this additional energetic investment in each egg of A. Decempunctata results in bigger larvae. These larvae are also active sooner after hatching, and stay active and survive longer under starvation. These differences between the two species are probably linked to the characteristics of their resources in terms of patch availability across the season and prey distribution. So, as already demonstrated for phytophagous insects, ecological specialisation has driven the evolution of phenotypic traits. But, in this particular case of predatory insects, our results seem also to indicate that suitability of prey does not play a major role in the determination of diet width. The trophic specialisation observed for A. Decempunctata appears more as a consequence of habitat specialisation, which reduce the number of preys that the species could meet. .

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Chalghaf, Bilel. "Distribution spatio-temporelle de la leishmaniose en Tunisie et dans le Bassin Méditerranéen : apport de la géomatique." Thèse, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11059.

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Abstract:

La leishmaniose est endémique dans plus de 98 pays avec une prévalence totale de 12 millions de cas. L’incidence annuelle de la leishmaniose viscérale est estimée à 0,3 million de cas, tandis que la leishmaniose cutanée et muco-cutanée affecte un million de personnes par année. La leishmaniose cutanée est un sérieux problème de santé publique en Tunisie, avec des milliers de cas répertoriés chaque année. Depuis sa première émergence en 1982 à Kairouan, la maladie s’est propagée vers le centre et le sud du pays. Cependant, la surveillance de la maladie est limitée à la déclaration de nombre de cas par district et les études tentant d’élucider la dynamique spatio-temporelle de la maladie sont basées uniquement sur l’analyse de séries temporaires de l’incidence de la maladie. Dans le contexte méditerranéen, la distribution des phlébotomes, vecteurs de la leishmaniose, n’a cessé de changer. Durant la dernière décade, les vecteurs de la leishmaniose ont gagné des zones géographiques plus au nord. En effet, les phlébotomes jadis présents à des latitudes au-dessous de 45° N ont été répertoriés à des latitudes au-dessus de 50° N. Des études récentes ont montré la présence de phlébotomes dans diverses régions de l’Allemagne et de la Belgique. En Europe centrale, des cas autochtones de leishmaniose sont en train d’être enregistrés dans des régions traditionnellement considérées comme non endémiques. L’objectif de ce travail, dans un premier temps, est de i) prédire la répartition géographique de cas de leishmaniose cutanée et de son principal vecteur P. papatasi, en Tunisie. ii) déterminer l’importance des facteurs environnementaux qui influencent la distribution du vecteur et de la maladie en utilisant la modélisation de la niche écologique. Par la suite, nous avons essayé de i) prédire la distribution actuelle de six phlébotomes vecteurs de la leishmaniose dans le Bassin Méditerranéen. ii) estimer le changement de la distribution géographique de ces vecteurs sous différents scénarios de changement climatique. Pour prédire la distribution géographique de P. papatasi et des cas de maladies en Tunisie la modélisation de la niche écologique a été réalisée en utilisant le modèle MaxEnt. Nous avons collecté 24 variables environnementales décrivant la topographie, l’utilisation du sol, et le climat en tant que variables explicatives. Une étude sur le terrain a été réalisée afin de déterminer les points de présence de P. papatasi et des cas de leishmaniose cutanée servant de variables d’entrées au modèle. Le modèle MaxEnt a montré une bonne performance de prédiction de la répartition du vecteur et de cas de maladie avec une aire au-dessous de la courbe ROC (Receiver Operating Characteristic) supérieure à 0,95 et un coefficient Kappa maximal supérieur à 0,7. De plus, la population sous le risque de leishmaniose cutanée a été évaluée en se basant sur la densité de population par district et la répartition du vecteur de la maladie prédite par le modèle. Afin, d’étudier l’effet du changement climatique sur la réparation des différents vecteurs de la leishmaniose dans le bassin méditerranéen, des points de présence des différents vecteurs ont été collectés à partir de la littérature scientifique entre 2006 et 2012. De plus, une série de variables climatiques décrivant la température et la précipitation pour les années 2020, 2050 et 2080 sous deux différents scénarios de changement climatique ont été obtenues à partir de la base de données mondiale WorldClim. Un modèle consensus a été dérivé à partir de six modèles individuels en se basant sur trois approches de modélisation différentes (régression, apprentissage automatique et classification). La performance du modèle consensus a été généralement bonne pour les espèces analysées avec une spécificité allant de 81 % à 96,5 % est une sensibilité allant de 88 % à 100 %. L’étude a confirmé l’hypothèse de la large propagation géographique des vecteurs de la leishmaniose sous un scénario de changement climatique. Toutes les espèces étudiées sont supposées gagner des nouvelles zones géographiques actuellement non favorables à la survie du vecteur.
Abstract : Leishmaniasis is endemic in 98 countries with an estimated global prevalence of 12 million cases. The yearly incidence of visceral leishmaniasis is estimated to be 0.3 million cases, while cutaneous leishmaniasis affects approximately one million people each year. In Tunisia, cutaneous leishmaniasis is still a serious health problem with thousands of cases reported every year. Since its first emergence as an epidemic in Kairouan in 1982, the disease has spread in several parts of the country. Control of cutaneous leishmaniasis is mainly based on surveillance of incident cases and treatment and studies carried out to elucidate the spatio-temporal dynamics of the disease are based only on time series analysis of the incidence. The geographical distribution of sandflies during the last decades has shifted northward from latitudes below 45○N in south Europe to latitudes just above 50○N. Recent studies show that some phlebotomine sandflies were recorded in several parts of Germany and Belgium. In Central Europe, some autochthone leishmaniasis cases are being recorded in region traditionally regarded as leishmaniasis-free countries. The objective of this work, in a first step is to i) predict the geographical distribution of cutaneous leishmaniasis and P. papatasi the main vector of the disease in Tunisia. ii) Assess the importance of environmental factors influencing the vector and disease distribution using ecological niche modeling. In a second step we attempted to i) predict the actual distribution of six leishmaniasis vectors in the Mediterranean basin. ii) predict the change in the geographical distribution of these vectors under different climate change scenarios. The MaxEnt model was used to predict the distribution of P. papatasi and cutaneous leishmaniasis cases. 24 environmental variables describing topography, land use and climate were collected. A filed survey was conducted to collect P. papatasi and cutaneous leishmaniasis cases occurrence points. MaxEnt showed a good performance for the prediction of the vector and the disease cases with an area under the ROC curve higher than 0.95 and a maximal Kappa coefficient higher than 0.7. Furthermore, population under the risk of cutaneous leishmaniasis was assessed based on population density by district and vector distribution predicted by the model. To elucidate the effect of climate change on the distribution of various leishmaniasis vectors in the Mediterranean basin, occurrence points of the studied species were collected from scientific literature between 2006 and 2012. Moreover, series of climatic variable describing temperature and precipitation for 2020, 2050 and 2080 under two climate change scenarios were obtained from the global climate database WorldClim. A consensus model was derived from six individual model based on three modeling techniques (statistical regression, machine learning and classification). The consensus model presented a good performance with a specificity varying from 81% to 96.5% and a sensitivity varying from 88% to 100%. The study confirmed the hypothesis of large spread of leishmaniasis vectors under climate change scenario. All studied species are supposed to invade new areas, actually not favourable to the vectors survival.

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Dubart, Maxime. "Coquillages et crustacés : dynamiques spatio-temporelles de métacommunautés en eau douce." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG069.

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Abstract:

Les variations de composition et d'abondances relatives dans les communautés biologiques résultent de nombreux processus : filtres environnementaux, interactions inter-spécifiques, dispersion et stochasticité. Le plus souvent, les empiristes essaient d'évaluer leur importance relative sur la base des traces qu'ils laissent sur la structure spatiale des communautés. Cependant, ces traces sont souvent ambiguës. Les données temporelles (lorsque les échantillonnages sont répétés dans le temps) contiennent des informations sur l'histoire des communautés qui pourraient permettre de résoudre, du moins en partie, ces ambiguïtés. Dans ma thèse, je développe et explore des méthodes pour analyser les données spatio-temporelles afin de comprendre la dynamique d'un ensemble de communautés liées par la migration (métacommunauté). Ces méthodes ont été appliquées a trois jeux de données long-terme de métacommunautés d'organismes d'eau douce (escargots en Guadeloupe et Martinique, et Daphnia spp. en Finlande). J'analyse dans un premier temps la métacommunauté d'escargots en Guadeloupe à l'aide d'approches fondées sur les processus (en utilisant les différentes dates d’échantillonnage comme des réplicats) et de modèles d'estimation conjointe de distributions d'espèces considérant explicitement la dépendance d'un échantillon au précédent. Cette approche montre comment les interactions inter-spécifiques, les filtres environnementaux et les dynamiques stochastiques de colonisation/extinction forment les variations spatio-temporelles de richesses spécifiques et de composition des communautés. Dans un second temps, je développe des modèles de métapopulation multi-espèces pour analyser des systèmes à deux ou trois espèces (Guadeloupe et Finlande). Les paramètres estimés sont ensuite utilisés dans des simulations pour analyser comment la compétition et les différences de niches contribuent à la coexistence. Dans les deux cas, bien que la compétition réduit de manière significative les co-occurrences au niveau local, cette dernière est loin d'être suffisante pour menacer la coexistence à l'échelle du paysage. L'exclusion régionale semble en effet nécessiter des niveaux de compétition particulièrement forts, notamment lorsque les dynamiques stochastiques de colonisation/extinction sont importantes. De telles conditions (interactions fortes et faible stochasticité) sont retrouvées dans le jeu de données Martinique (un ensemble de onze taxa fortement apparentés et à reproduction clonale habitant des rivières permanentes). Dans ce dernier cas, je développe une approche inspirée de la génétique des populations, pour inférer les hiérarchies compétitives le long d'une ou de deux dimensions, et comment ces hiérarchies varient dans l'espace et le temps pour expliquer les patrons d'exclusion et de coexistence. Pour conclure, ce travail montre que la dimension temporelle permet d'extraire de nombreuses informations sur les processus agissant aux échelles locale et régionale. A l'avenir, une perspective plus intégrative pourrait émerger de modèles de métacommunautés couplant de manière explicite les dynamiques locale et régionale
Species communities vary as a result of many processes: filtering of species by environments, interspecific interactions, dispersal, and stochastic processes. Empiricists often try to evaluate their respective roles based on the traces they leave on the spatial structure of communities. Unfortunately these traces are often ambiguous. Temporal data (surveys repeated through time) convey historical information that may help resolve ambiguities. In this thesis, I explore and develop different methods to analyze spatio-temporal data in order to understand the dynamics of sets of communities linked by dispersal within fragmented landscapes (metacommunities). These methods are applied to three long-term datasets from freshwater metacommunities (snails in the Guadeloupe and Martinique islands and Daphnia spp. in Finland). I first analyze the metacommunity of Guadeloupe snails using both pattern-based approaches (using successive years as replicates) and joint species distribution models explicitly relating time t to time t-1. This approach documents how species interactions, filtering by local environmental conditions, and stochastic colonizations and extinctions shape spatio-temporal variation in community richness and composition. Second, I develop explicit multi-species metapopulation models to analyze two- or three-species systems (taken in Guadeloupe and Finland). The fitted parameters are used in simulations to analyze how competition and niche differences contribute to species coexistence. Remarkably, in both cases, although competition significantly limits species co-occurrence at a local scale, it is far for being strong enough to threaten coexistence at the landscape level. Regional exclusion seems to require uncommonly strong competition, in the presence of highly stochastic colonization-extinction dynamics. Such conditions (strong interactions and weak stochasticity) may characterize the Martinique dataset (a set of 11 clonal, related invasive taxa inhabiting permanent rivers). In this case, I develop an approach inspired by population genetics, inferring one- or two-dimensional competitive hierarchies among taxa and how they vary in space and time to explain exclusion and/or coexistence patterns. Overall, this work shows that the temporal dimension carries a lot of information on community processes acting both at the local and regional scales. An even more integrative view may, in the future, arise from metacommunity models explicitly coupling the dynamics of local and regional species abundances

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Fromant, Aymeric. "The ecology and niche segregation of diving petrels." Thesis, La Rochelle, 2022. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03959129.

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Abstract:

L'exploration de la niche écologique d'une espèce implique une analyse à plusieurs échelles, car différentes contraintes environnementales peuvent avoir des conséquences écologiques importantes. Cependant, l'absence d'informations précises sur l'écologie des petites espèces de procellariiformes a considérablement limité leur étude, impactant notre capacité à définir une planification de conservation appropriée. Les avancées technologiques dans la miniaturisation des enregistreurs de données permettent depuis peu de collecter des données écologiques sur ces espèces. Dans cette étude, une approche multidisciplinaire a été utilisée pour étudier la niche écologique des pétrels plongeurs communs et de Géorgie du Sud. Les principaux objectifs étaient de : 1) décrire leur écologie alimentaire pendant les périodes de reproduction et de non-reproduction, et étudier leurs variations interannuelles ; 2) déterminer les différences écologiques entre les populations de l'Océan Austral ; et 3) étudier les variations de leur écologie tout au long du cycle annuel dans un contexte de ségrégation écologique entre ces deux espèces sœurs. Les résultats ont démontré que les pétrels plongeurs présentent des capacités de vol remarquables malgré leur charge alaire élevée, se nourrissant sur de vastes zones pendant la reproduction et migrant à plusieurs milliers de kilomètres de leur colonie pendant la période post-reproduction. Ces analyses ont révélé d'importantes différences écologiques au sein des espèces, notamment en termes de phénologie et de zone de migration. La collecte de données sur plusieurs années a considérablement renforcé ces résultats et fournit des informations précieuses pour comprendre les limites des niches écologiques des pétrels plongeurs. Enfin, la variation de ségrégation en fonction du stade de reproduction a démontré l'importance d'une approche multi-outils pour mieux décrire et comprendre la coexistence d'espèces écologiquement similaires
Exploring a species’ ecological niche entails investigating at multiple scales, as different environmental threats and niche constraints between intra-species levels may lead to important ecological and conservation consequences. However, the absence of precise information about small procellariiform species ecology has greatly limited ecological niche modelling studies, directly impacting our ability to delineate proper conservation planning. Technological advancements in the miniaturisation of data loggers have made it possible to collect ecological data of such species. In the present study, a multi-tooled approach was used to investigate the ecological niche of the common and the South-Georgian diving petrels. The primary objectives were to: 1) describe their foraging ecology during the breeding and non-breeding periods, and investigate their inter-annual variations; 2) determine the ecological differences between populations throughout the Southern Ocean; and 3) study the variations in their foraging ecology throughout the entire annual-cycle in the context of niche segregation between two sibling species. The results demonstrated that diving petrels exhibit remarkable flying abilities despite their high wing loading, foraging over large areas during the breeding season, and migrating several thousands of kilometres from their colony during the post-breeding period. These analyses revealed important ecological differences throughout the species distribution, particularly in terms of phenology and migration area. Collecting data over several years substantially strengthens results and provides valuable information to understand the variations and the limits of diving petrel ecological niches. Finally, a stage-dependent and context-dependent niche segregation analysis demonstrated the importance of a multi-tooled approach to better describe and understand the co-existence of ecologically similar species

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Issa, Mze Hassani. "Études écologiques des mouches des fruits (diptera tephritidae) nuisibles aux cultures fruitières aux Comores." Thesis, La Réunion, 2017. http://www.theses.fr/2017LARE0001/document.

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Abstract:

De nombreuses invasions par les mouches des fruits de la famille des Tephritidae sont observées dans le monde. C'est notamment le cas aux Comores, de par sa position géographique et de ses importations de produits frais depuis les pays voisins. Afin de déterminer les stratégies nécessaires permettant de diminuer les populations de plusieurs espèces de cette famille, il est indispensable de disposer d'un état des lieux sur l'écologie et la distribution des espèces présentes dans l'archipel. Les objectifs de cette thèse étaient : i) d'inventorier les espèces de Tephritidae présentes aux Comores et d'analyser les fluctuations saisonnières des populations en lien avec les facteurs climatiques et la phénologie des principales plantes-hôtes, ii) de déterminer la gamme de plantes-hôtes des principales espèces et iii) d'inventorier les parasitoïdes indigènes des Tephritidae et de suivre l'acclimatation du parasitoïde Fopius arisanus introduit à partir de 2013. Afin de mener à bien ces objectifs, un suivi hebdomadaire d'un réseau de piégeage ainsi que la phénologie des plantes présentes dans les îles Grande-Comore, Mohéli et Anjouan, a été réalisé durant une période deux ans. De même, des fruits cultivés et sauvages ont été échantillonnés dans différentes régions de la diversité écoclimatique de l'île de la Grande-Comore durant une période de trois ans. Cinq espèces de mouches de fruits ont été retrouvées dans l'ensemble de l'archipel à partir du réseau de piégeage : Bactrocera dorsalis, Ceratitis capitata, Dacus bivittatus, Dacuspunctatifrons et Dacus ciliatus. Une forte dominance de l'espèce envahissante B. dorsalis a été observée à toutes les saisons et dans tous les sites. La densité des espèces de Tephritidae était plus importante durant la saison chaude et humide que pendant la saison fraiche et sèche. De plus, les résultats ont montré une forte abondance de B. dorsalis dans les régions humides de basses altitudes alors que C. capitata, subsiste dans les régions sèches et d'altitude plus élevée. Les résultats suggèrent un phénomène de séparation de niches entre ces deux espèces liée au climat. Parmi 42 espèces de fruits échantillonnées apparentant à 22 familles de plantes, 22 fruits de 11 familles étaient infestés par des Tephritidae. Six espèces de mouches des fruits ont émergées des fruits échantillonnés avec une large dominance (91%) de B. dorsalis. Cette dernière espèce occupe une large gamme de plantes-hôtes (16 espèces), utilisant des fruits préalablement infestés par C. capitata. Quatre espèces de parasitoïdes de la famille des Braconidae, sous-famille d'Opiinae ont émergés des fruits dont l'espèce introduite F. arisanus. Cependant très peu d'individus ont été retrouvés pour le moment et il sera nécessaire de suivre l'acclimatation du parasitoïde, en termes de taux de parasitisme, de distribution et de gamme de fruit et d'espèces de Tephritidae hôtes
Numerous invasions by fruit flies of the Tephritidae family are observed worldwide. This is particularly the case in Comoros, because of its geographical position and its imports of fresh products from neighboring countries. In order to determine the strategies necessary to reduce the populations of several species of this family, it is essential to have a current status on the ecology and distribution of the species present in the archipelago. The objectives of this thesis were to: (i) inventory the Tephritidae species present in Comoros and analyze the seasonal fluctuations of populations in relation to climatic factors and phenology of the main host plants, (ii) determine the host plants range of the main species and (iii) inventory the Tephritidae indigenous parasitoids and follow the acclimatization of theparasitoid Fopius arisanus introduced since 2013. In order to achieve these objectives, a weekly monitoring of a trapping network as well as plants phenology present in Grande-Comore, Mohéli and Anjouan islands was carried out during a period of two years. Similarly,cultivated and wild fruits were sampled in different regions of the ecoclimatic diversity of Grande-Comore island during a period of three years. Five fruit fly species were found throughout the archipelago from the trapping network: Bactrocera dorsalis, Ceratitis capitata, Dacus bivittatus, Dacus punctatifrons and Dacus ciliatus. High dominance of the invasive species B. dorsalis was observed at all seasons and at all sites. The density of Tephritidae species was greater during the hot and wet season than during the cool and dry season. In addition, the results showed a high abundance of B. dorsalis in humid regions of low altitudes while C. capitata, persists in dry regions of higher elevation. The results suggest a niche separation phenomenon between these two species related to climate. Among 42 fruit species sampled from 22 plant families, 22 fruits belonging to 11 families were infested with Tephritidae. Six fruit fly species have emerged with a large dominance (91%) of B. dorsalis. The latter species occupies a wide range of host plants (16 species), using fruits previously infested with C. capitata. Four parasitoids species of Braconidae subfamily Opiinae have emerged in fruits including introduced species F. arisanus. However, very few individuals have been found at this timeand it will be necessary to follow acclimatization of the parasitoid in terms of parasitism rates, distribution and host fruit and Tephritidae species range

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Bili, Mikaël. "Éléments de différenciation de la niche écologique chez deux coléoptères parasitoïdes en compétition : comportement et communautés bactériennes." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S119/document.

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Abstract:

Lorsque deux espèces exploitent la même niche écologique, elles entrent en compétition pour l'accès aux ressources. Or, un accès limité aux ressources réduit la fitness des individus. La compétition interspécifique va donc agir comme une pression de sélection qui peut mener à des modifications physiologiques ou comportementales pour partager les ressources, car si elles ne sont pas partagées la compétition entraînera le déplacement ou la disparition d'une des deux espèces. Aleochara bilineata et A. bipustulata sont deux coléoptères staphylins parasitoïdes qui s'attaquent à la mouche du chou Delia radicum. Elles ont des paramètres biologiques différents, notamment au niveau des traits d'histoire de vie (qui semblent avantager A. bipustulata) et du spectre d'hôtes (plus généraliste chez A. bipustulata). Ces deux espèces partagent cependant la même stratégie d'exploitation des hôtes et présentent l'originalité que la femelle pond ses œufs à proximité des hôtes et non à l'intérieur, ce qui les distingue des hyménoptères parasitoïdes qui font l'objet de nombreuses études. La larve Aleochara de premier stade est donc mobile et doit trouver et sélectionner elle même un hôte pour s'y développer. Il y a ainsi des possibilités d'adaptations comportementales à la compétition à la fois pour les adultes et les larves de premier stade. Dans ce projet de thèse, nous avons donc choisi d'explorer la niche écologique de ces deux espèces de façon originale en étudiant les modifications comportementales induites par la présence de compétiteurs à la fois chez les femelles adultes et les larves de premier stade. Nous avons également identifié les communautés bactériennes associées aux deux espèces en compétition mais aussi à leur hôte D. radicum et à un autre compétiteur parasitoïde, l'hyménoptère Trybliographa rapae, dans le but d'étudier ultérieurement les impacts des différents partenaires bactériens sur la niche écologique des deux espèces de coléoptères en compétition. Nos résultats montrent que les femelles de l'espèce spécialiste A. bilineata adaptent leurs comportements aux compétiteurs qu'elles rencontrent et sélectionnent les sites de ponte présentant les meilleures chances de succès parasitaire pour leurs larves. Par ailleurs, les larves de premier stade de l'espèce spécialiste dominent largement la compétition larvaire lorsqu'elles sont en compétition avec les larves de l'espèce généraliste. Enfin, les communautés bactériennes des deux espèces de coléoptères sont plus proches entre elles qu'avec les autres membres du réseau trophique étudiés mais comportent des différences à explorer. Ces résultats sont discutés dans le cadre de l'adaptation des choix comportementaux des individus d'une espèce spécialiste à la présence de compétiteurs généralistes et de la coexistence de ces deux espèces dans le milieu naturel
When two species live in the same ecological niche, they compete for resources. Since a limited access to resources reduces fitness, interspecific competition represents a selection pressure that can lead to physiological or behavioral changes to share resources, because not sharing them will cause the displacement or disappearance of the weaker competitor. Aleochara bilineata and Aleochara bipustulata are two coleopteran parasitoids and attack the same host, the cabbage root fly Delia radicum. These two species have different biological parameters, particularly in their life history traits (which seem to favor A. bipustulata) and host spectrum (A. bipustulata is more generalist). These two species share the same strategy to exploit their host (idiobiont ectoparasitoid). Unlike parasitoid wasps (the object of most studies on parasitoids) coleopteran parasitoid females do not lay their eggs directly inside the host but in locations likely to harbour hosts. Aleochara first instars are mobile and need to find and select a host where they will develop. There is thus the possibility of behavioral adaptations to competition for both for adults and first instars. In this project, we have chosen to explore the ecological niche of these two species in an original way by studying behavioral changes induced by the presence of competitors both in adult females and first instars. We also studied bacterial communities associated to the two competing species but also those of their host D. radicum and of another competitor, the parasitoid wasp Trybliographa rapae, in order to later study the impacts of different bacterial partners in the ecological niche of the two beetle species in competition. Our results show that females of the specialist A. bilineata adapt their behavior to the competitors they face and select oviposition sites with the best probability of parasitism success. Moreover, first instars of A. bilineata dominate the larval competition when competing with larvae of the generalist A. bipustulata. Finally, bacterial communities of the two rove beetles are closer to each other than other members of the food web studied and their differences should be investigated. These results are discussed in the context of behavioral adaptation of specialists to the presence of generalist competitors and the coexistence of these two species in the field

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Ramdarshan, Anusha. "Adaptive radiations and ecological diversity of primates during the early Tertiary." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20127.

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Abstract:

Juste après son apparition au début de l'Ère Tertiaire, l'ordre des Primates connaît plusieurs phases de diversification intenses. Ces épisodes successifs sont à l'origine de l'émergence des groupes actuels. Malgré l'importance de ces évènements, leurs modalités restent peu connues, particulièrement l'importance des facteurs écologiques. En Europe et en Amérique du Nord, la transition Paléocène-Éocène est marquée par un réchauffement climatique majeur. C'est à cette époque que les primates modernes (Euprimates) apparaissent, se dispersent, et se diversifient de manière explosive au cours de l'Éocène. Ce travail a pour objectif de caractériser l'émergence de cette diversité à travers les facteurs écologiques tels que le partage des ressources, les phénomènes de compétition, et les changements paléoenvironnementaux. Dans ce but, l'étude de la structure des dents et des micro-usures laissées par le bol alimentaire permet la reconstruction du régime alimentaire des primates paléogènes (Adapiformes, Omomyiformes, Anthropoidea et Plesiadapiformes), l'un des meilleurs indicateurs de l'écologie d'un animal.En Europe, les premiers euprimates (e.g., Donrussellia [adapiformes]), bien qu'ayant un patron dentaire de type insectivore, étaient majoritairement frugivores et secondairement insectivores. Ils occupaient ainsi des niches distinctes des plésiadapiformes (folivores, frugivores et gommivores). La diversification des euprimates au cours de l'Éocène a conduit à l'augmentation des pressions de compétition au sein des communautés et à l'apparition de spécialisations écologiques. Par exemple, les adapinés, initialement frugivores, ont montré une évolution de leur régime alimentaire par l'intégration de feuilles et d'objets durs.En Asie, l'étude des communautés fossiles a mis en exergue une forte pression de compétition entre les formes de petite taille (éosimiidés, tarsiidés, adapidés), qui avaient tous un régime alimentaire à base de fruits et d'insectes. Les anthropoïdes asiatiques (amphipithècidés) montrent des spécialisations écologiques très singulières avec notamment un régime alimentaire à base d'objets durs. En Afrique, les communautés éocènes témoignent d'une diversité importante, avec la colonisation des niches insectivores (adapiformes), frugivores (adapiformes, strepsirhiniens et anthropoïdes) et folivores (adapiformes, anthropoïdes).Cette étude a mis en exergue la diversité et la variabilité du régime alimentaire qui peut exister pour une espèce donnée (actuelle ou fossile) en fonction des facteurs biotiques (compétition) et abiotiques (environnement, géographie). La comparaison entre les différents continents montre que les primates (adapiformes, omomyiformes et anthropoïdes) n'occupaient pas les mêmes niches écologiques au sein des différentes communautés. Ces différences au niveau du partage des ressources et des phénomènes de compétition se sont répercutées sur la dynamique des différentes radiations
Soon after its appearance at the beginning of the Tertiary, the Primate order underwent several successive episodes of diversification which were the basis for the emergence of the higher taxonomic groups that can be observed in nature today. Despite the importance of these events, little is known regarding the factors that governed them, in particular the importance of the ecological factors involved. The Paleocene-Eocene transition in North America and Europe was marked by a period of major global warming. It was during this time that modern primates (Euprimates) appeared and dispersed before experiencing an explosive diversification throughout the Eocene. This study aims to characterize the emergence of this diversity through the identification of ecological factors, such as environment, resource partitioning and competition. In this framework, the study of dental structure and of dental microwear is used to reconstruct the diet of Paleogene primates (Adapiformes, Omomyiformes, Anthropoidea and Plesiadapiformes), one of the best indicators of the ecology of a given animal. In Europe, although exhibiting a dental morphology better suited to insect-eating, the first euprimates (e.g., Donrussellia [adapiformes]) were fruit-eaters, only supplementing their diet with insects. They mostly occupied different niches to co-occurring plesiadapiforms (leaf-, fruit- and gum-eaters). The diversification of euprimates led to the increasing competition among primate communities and to the apparition of different dietary specializations. For example, Adapines, initially having a diet based on fruit, show a dietary shift by incorporating leaves and harder objects in their diet.In Asia, the study of fossil primate communities has highlighted resource partitioning and competition among small-bodied primates (eosimiids, tarsiids, and adapids), which all had a diet based on fruit and insects. Asian anthropoids (amphipithecids) show some singular ecological specialization towards sclerocarpic foraging.In Africa, Eocene primates show a high diversity, with the colonisation of numerous ecological niches such as insect-eating (adapiformes), fruit-eating (adapiformes, strepsirhines and anthropoids) et leaf-eating (adapiformes, anthropoides).This study highlights dietary diversity and variability which can exist for a given primate (extant or fossil) according to factors which can be biological in nature (i.e., competition) or not (i.e., environment, geography). The comparison between the different continents demonstrates that primates (Adapiformes, Omomyiformes, and Anthropoidea) occupied different niches in different primate communities. These differences in resource partitioning and competition are most probably reflected in the different paths these adaptive radiations took

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Molez-Verrière, Nicole. "Eco-éthologie de Galaco Alleni, comparaison avec les prosimiens sympatriques : biotope, alimentation, reproduction, comportement, ontogenèse." Paris 10, 2000. http://www.theses.fr/2000PA100092.

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Abstract:

Populations. Le sex-ratio faible existe des la naissance. Le potentiel de vie est long malgre une esperance de vie faible. Comportement sexuel, reproducteur et maternel sont compares a ceux des autres galagides. Croissance et calendrier des comportements chez le jeune sont etablis. L'etude de la niche ecologique debute par les types et niveaux de vegetation exploites. Le regime alimentaire est nettement insectivore. Il presente des variations horaires qualitatives, frugivore au reveil, il permet de compenser rapidement la demande energetique en visistant les arbres fructifies connus, les autres repas sont insectivores. Les varations saisonnieres sont plus quaitatives que quantitatives, toute saison garantit une alimentation suffisante. Des indices permettent de penser qu'il existe un comportement nectarivore. Les femelles en reproduction ont un regime frugivore, la difference portant sur la quantite de fruits et non sur leur frequence. La gestation a un surcout energetique, augmenter la quantite de proies c'est augmenter distance et temps consacres a la chasse, le benefice energetique d'un regime insectivore n'est plus evident. Apres la naissance, les risques de predation envers le jeune s'elevent avec la duree de l'absence maternelle. Completer le surcout de l'allaitement par des fruits limite les moments ou le jeune est seul. Les besoins accrus en calcium de ces femelles sont compenses par une plus grande consommation de gommes. Il y a primaute de l'olfaction sur la vision dans la localisation, la neutralisation des proies. La memoire des lieux des precedentes captures augmente l'efficacite des chasses. Les indices de diversite et de similitude des prosimiens sympatriques calcules dans les milieux primaire et secondaire font ressotir les caracteristiques des niches ecologiques d'un animal. Une hierarchie des proies preferentielles diminue la concurrence inter-specifique.

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Barbet-Massin, Morgane. "Prédire l'impact potentiel des changements climatiques sur la distribution et la diversité des oiseaux européens." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066121.

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Abstract:

Les conséquences du changement climatique actuel sur la biodiversité font l’objet de nombreuses études depuis la fin des années 1990. Certaines d’entre elles ont mis en évidence un déplacement de l’aire de distribution des espèces. Or, les changements climatiques prédits pour la fin du siècle devraient s’accélérer. L’objectif de la thèse était de prédire l’impact potentiel de ces changements climatiques futurs sur la distribution et la diversité des oiseaux européens. Une première partie de mes travaux a porté sur des aspects méthodologiques ayant pour objectif l’amélioration des prédictions d’aires de distribution actuelles. Je me suis ensuite intéressée aux problèmes pouvant résulter de la projection sous scénario futur, lorsque la niche actuelle est biaisée, mais également à l’importance de considérer les capacités de dispersion des espèces. Dans un deuxième temps, l’application de ces différentes méthodes au niveau monospécifique m’a permis de mettre en évidence que la Sittelle corse devrait plus souffrir de la destruction de son habitat que des changements climatiques. Au niveau multispécifique, l’impact des changements globaux devrait être très important sur les aires de reproduction de l’ensemble des oiseaux terrestres nicheurs européens ainsi que sur les aires d’hivernage sub-sahariennes des passereaux européens. A partir de ces prédictions pour l’ensemble d’un groupe sur toute l’Europe, l’étude des assemblages d’espèces révèle que les assemblages futurs sur tout le bassin méditerranéen ne seront analogues à aucun assemblage actuel. Enfin, l’étude portant sur l’évolution prédite de diversité fonctionnelle s’avère complémentaire de celle sur la richesse spécifique

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Dias, Tarli Vitor. "Taxonomie, phylogéographie et distribution du genre Monastria Saussure 1864 (Insectes, Blattodea) dans la forêt atlantique brésilienne." Thesis, Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2018. http://www.theses.fr/2018MNHN0004/document.

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Abstract:

La forêt atlantique brésilienne est un des points sensibles de biodiversité avec une richesse spécifique et des risques d’extinction élevés. Cette forêt est située le long de la côte atlantique brésilienne, s’étendant jusqu’au Paraguay vers le Sud et à l’Argentine dans l’intérieur des terres. Du fait des gradients longitudinal et altitudinal, de la géologie complexe et de la diversité des sols, cette forêt comprend une diversité exceptionnelle de paysages et d’écosystèmes qui ont permis à cette riche biodiversité de se développer. Cependant, cette dernière encourt des risques extrêmes d’extinction du fait des densités et des tailles de populations humaines locales les plus élevées en Amérique du Sud. La forêt atlantique est ainsi aujourd’hui réduite à moins de 5% de sa surface originelle, répartie dans des fragments épars. En dépit de cette richesse spécifique reconnue, beaucoup reste à comprendre au sujet de plusieurs composantes de la biodiversité et de leur origine. Parmi les groupes encore mal connus figurent en particulier les insectes. Dans le but de combler cette lacune, j’ai étudié dans cette thèse un genre de blatte endémique de la forêt atlantique, Monastria Saussure, 1864 (Blattodea, Blaberinae). Je me suis focalisé sur sa taxonomie, sa phylogéographie et sur la contribution des données de collections d’histoire naturelle à la modélisation de l’aire de distribution. L’étude de la taxonomie a consisté à entreprendre la révision du genre avec la re-description des espèces espèces déjà connues et la description de nouvelles espèces. Les descriptions des espèces connues étaient fort anciennes et la description (et redescription) a donc inclus la définition de nouveaux caractères, ainsi qu’une étude des genitalia. Des problèmes nomenclaturaux anciens ont été également résolus, une clé d’identification des espèces ainsi qu’une clé d’identification des larves des genres de Blaberinae endémiques de la forêt atlantique ont été construites. La deuxième étude concernait l’analyse de la diversification et de la distribution du genre Monastria dans la forêt atlantique brésilienne. Cette analyse a indiqué l’importance des impacts différentiels des changements de température durant le dernier maximum glaciaire entre les parties Nord et Sud de la forêt atlantique, ceci résultant dans le patron de distribution présent. La troisième étude est une évaluation de l’intérêt des données disponibles dans les collections d’histoire naturelle concernant Monastria pour inférer son aire de répartition en se basant sur des modèles de niches écologiques (ENM), et en utilisant les données issues de l’échantillonnage de terrain ciblé sur Monastria pour valider les résultats. Nous montrons ici que le lot de données des collections est biaisé dans l’espace environmental. Le sur-échantillonnage dans une classe de climat conduit à construire des modèles d’aires favorables plus restreints que ceux de la distribution réelle de Monastria. Ces biais augmentent donc la spécificité des modèles et réduisent leur sensibilité. Pour résoudre ce problème, nous avons conçu deux sortes d’analyse de raréfaction et montré que la suppression aléatoire de points dans la classe climatique la plus biaisée augmente de manière très efficace la sensibilité du modèle de niche climatique
The Brazilian Atlantic forest is one of the biodiversity hotspots with the richest species diversity and threat. It is located along the Brazilian Atlantic coast going south til Paraguay and Argentina in the interior of the continent. Due to its longitudinal and altitudinal gradients, complex geology and diversity of soils it harbors an enormous diversity of landscapes and ecosystems that gave rise to its rich biodiversity. However, this biodiversity is extremely threatened because this region is the one with the highest population size and density in south America. So, the Atlantic forest is now limited to less than 5% of its original surface and distributed in scattered fragments. Despite the recognized species richness, much remains to be known about several components of this biodiversity and their origin. Among the groups still poorly known are the insects. In order to contribute to bridge this gap, in this thesis I studied one genus of cockroach endemic from the Atlantic forest, Monastria Saussure, 1864 (Blaberidae, Blaberinae). I focused on the taxonomy, phylogeography and on the contribution of the data existing in natural history collections to model the distribution range. The study of the taxonomy consisted in the revision of the genus with the re-description of already known species and description of new ones. Since the known species were described very early, the description (and re-description) comprised the definition of new characters, and consideration paid to genitalia. In addition to that, old nomenclatural problems were solved, a key to species’ identification was provided, a key to the identification of nymphs of the genera of Blaberinae endemic to the Atlantic forest were provided. The second study was aimed to understand the diversification and distribution of the genus Monastria in the Brazilian Atlantic Forest. This analysis indicates the importance of differential impacts of shifts in temperature between the Southern and Northeastern part of the Atlantic forest in the Last Glacial Maximum for explaining the present pattern of distribution. The third study is an evaluation of the data concerning Monastria available in Natural History Collections for estimating its distribution range based on Ecological Niche Models (ENM), and using the data from the field work designed to assess the presence of Monastria to validate the results. Here we showed that the dataset is biased in the environmental space. This oversampling in a climate class leads to models with suitable areas much smaller than that of the real distribution of Monastria. These biases increase model’s specificity and reduced sensitivity. To overcome this problem, we designed two forms of rarefaction and showed deleting points at random in the most biased climate class is very powerful to increase the sensitivity of the ENM

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Ayala, Gonzalez Diego. "Mécanismes d’adaptation à l’environnement des populations d'Anopheles funestus, vecteur de Plasmodium, au Cameroun." Montpellier 2, 2008. http://www.theses.fr/2008MON20217.

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Abstract:

La diversité environnementale affecte la distribution et l'abondance des espèces dans la nature. La capacité d'une espèce à se propager à travers les différents habitats et à s'établir affectera le flux de gènes entre les populations et agira en tant que force évolutive dans les processus de spéciation et d'adaptation. Les vecteurs afro-tropicaux du paludisme, du genre Anopheles, représentent un modèle de choix pour explorer la génétique de l'adaptation à l'environnement et pour évaluer le rôle de la divergence écologique dans les processus de spéciation. Comprendre leur dynamique évolutive est une condition fondamentale pour le développement et la mise en œuvre de programmes de contrôle efficaces de la maladie, visant l'arrêt de la transmission du parasite à long terme. Les vecteurs Anopheles gambiae et Anopheles funestus sont capables de coloniser un large éventail d'habitats en Afrique subsaharienne. Cette distribution ubiquiste est reflétée, au niveau génétique, par un très grand polymorphisme chromosomique. Les inversions chromosomiques paracentriques ne sont pas distribuées aléatoirement parmi les populations de chacune des espèces, et leur rôle dans les processus de divergence et de spéciation écologique fait l'objet d'interrogations. Ici, nous présentons une étude détaillée sur l'importance écologique et la valeur adaptative des polymorphismes chromosomiques, principalement chez An. Funestus, vecteur longtemps négligé. A partir d'un échantillonnage ad hoc, nous avons modélisé pour la première fois la niche écologique des espèces vectrices au Cameroun, un pays d'Afrique Centrale possédant une grande diversité d'écosystèmes fortement contrastés. En utilisant des données de présence-seulement, nous avons effectué une analyse factorielle de la niche écologique (ENFA) s'appuyant sur système d'information géographique (SIG) pour explorer les conditions écologiques favorables à An. Funestus et comparer sa niche écologique à celle d'An. Gambiae et d'autres espèces vectrices. Des analyses canoniques de correspondances (CCA) nous ont également permis de montrer que la niche écologique dépend étroitement des arrangements chromosomiques chez An. Gambiae et An. Funestus, et nous avons interprété ces résultats comme indicatifs de « synténie écologique ». Nous avons montré que la distribution des inversions chromosomiques chez An. Funestus est fortement structurée selon les différents écosystèmes au Cameroun, contrairement à une faible structuration génétique décrite par les marqueurs moléculaires neutres. Ces résultats sont en accord avec un impact fort de la sélection environnementale sur les inversions, soutenant le rôle adaptatif de ces polymorphismes. Nos résultats démontrent également que les inversions chromosomiques ne sont pas responsables de l'isolement reproducteur, bien qu'elles puissent contribuer au processus de spéciation en favorisant l'accouplement préférentiel entre individus porteurs des mêmes arrangements chromosomiques. L'effet phénotypique du polymorphisme chromosomique a été étudié en comparant la taille et la forme des ailes des femelles de karyotype connu dans différents domaines écologiques du Cameroun. Nos résultats mettent en lumière le potentiel adaptatif des vecteurs de Palsmodium en Afrique et ses bases génétiques et biologiques. Les conséquences sont discutées dans le cadre des changements climatiques et démographiques globaux qui sont susceptibles d'affecter l'épidémiologie du paludisme dans tout le continent
The diversity of environmental settings affects species distribution and abundance in nature. The species ability to spread across different habitats and to become established will affect gene flow between populations and act as an evolutionary force in speciation and adaptation. Major afrotropical malaria vectors within the genus Anopheles represent a emerging model to explore the genetics of ecological adaptation and to assess the role of ecological divergence in the speciation process. Moreover, a clear understanding of the evolutionary dynamics of these deadly pests is a requisite for the development and implementation of efficient disease control programs aiming at disrupting parasite transmission. The malaria mosquitoes Anopheles gambiae and An. Funestus are able to colonize a wide range of ecological settings in sub-Saharan Africa. This ubiquity is reflected, at the genetic level, by a large amount of chromosomal polymorphism. Polymorphic paracentric chromosomal inversions are non-randomly distributed among and between geographical populations within each species, and their role in promoting ecological divergence and speciation has been questioned. Here, we present in-depth investigations of the ecological relevance and adaptive value of chromosomal polymorphisms, with a major focus on the poorly documented An. Funestus. Based on ad-hoc sampling, we first modeled the ecological niche of the species in Cameroon, a country in Central Africa with highly contrasted environmental settings. Using presence-only data, we implemented an Ecological Niche Factor Analysis (ENFA) within a Geographic Information System (GIS) framework to explore the ecological requirements of An. Funestus and compared its realized ecological niche to those of An. Gambiae and other common vector species. Through Canonical Correspondence Analyses (CCA), we provided evidence that the realized ecological niche is dependant upon chromosomal inversions arrangements in both An. Gambiae and An. Funestus, and interpreted our findings as indicative of “ecological synteny”. We show that the distribution of chromosomal inversions in An. Funestus is highly structured among ecological domains in Cameroon, in sharp contrast with a shallow population genetic structure depicted by neutral molecular markers. These results are in agreement with a strong impact of environmental selection on inversions, supporting the adaptive value of these polymorphisms. However, our findings also demonstrate that common polymorphic inversions alone are not involved in reproductive isolation, although they might contribute to the process of speciation by promoting assortative mating between carriers of alternative chromosomal arrangements. The phenotypic effect of chromosomal polymorphism was further investigated by comparing wing size and shape of karyotyped females across the distinct ecological domains in Cameroon. Our results shed light on the adaptive potential of major malaria vectors in Africa and their underlying genetic and biological determinants. Their implications are discussed in the context of global climatologic and demographic changes that are likely to impact to a considerable extent on the epidemiology of malaria throughout the continent

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Dufour, Claire. "Écologie de la divergence et de la coexistence : étude empirique chez deux espèces du genre Rhabdomys." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20233.

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Abstract:

Comprendre les mécanismes évolutifs permettant la persistance des populations face aux changements environnementaux est au centre des préoccupations tant scientifiques que sociétales, de par l'anthropisation grandissante. L'étude i) de la diversification des espèces dans des environnements contrastés et ii) de la coexistence entre ces espèces permet d'appréhender ces mécanismes. En effet, la coexistence entre espèces, et donc leur persistance, dépend de leur niveau de divergence, tant sur des caractères écologiques que reproducteurs. Les études empiriques présentées dans cette thèse portent sur la divergence de deux espèces soeurs chez la souris striée africaine : Rhabdomys bechuanae et Rhabdomys dilectus dilectus. La rencontre entre les deux distributions spécifiques dans un même macro-environnement m'a permis d'étudier la complexité des mécanismes de divergence et de coexistence à fine échelle. Pour cela, les réponses des espèces face à l'hétérogénéité environnementale et à l'interférence spécifique ont été étudiées sur 4 dimensions de la niche : i) la sélection d'habitat, ii) le comportement spatial, iii) le régime alimentaire et iv) le comportement social ainsi que sur le système de reconnaissance sexuelle. Les principaux résultats soulignent l'importance de la prise en compte des différentes dimensions de la niche et de leurs interactions dans l'étude de la divergence et de la coexistence. En effet, alors que la divergence entre les espèces est principalement caractérisée par une évolution en allopatrie de la sélection d'habitats et du système de reconnaissance sexuelle, la plasticité des comportements alimentaires et sociaux reflète la réponse des organismes à l'hétérogénéité spatio-temporelle de l'environnement. La réponse des espèces à l'interférence spécifique est, quant à elle, principalement due à la plasticité des comportements spatiaux (taille et chevauchement des domaines vitaux). Cette thèse se clos par une discussion sur l'apport de ces études micro-évolutives, tenant compte de la complexité des mécanismes de divergence et coexistence, à la compréhension des processus évolutifs à plus large échelle : lors de la radiation écologique d'un genre
Understanding how evolutionary processes allow populations persistence facing environmental changes is a primary goal for both scientists and society. Studying i) species divergence in contrasted environments and ii) species co-existence gives us a better understanding of such processes. Indeed, species co-existence, and thus their persistence, depends on their degree of ecological or reproductive divergence. In this PhD, I developed a range of empirical studies aimed at understanding the divergence of two sister species: Rhabdomys bechuanae and Rhabdomys dilectus dilectus. In the area in which the two distributions of these species abut, I was able to design empirical protocols to more thoroughly understand mechanisms involved in both divergence and coexistence at a fine scale. The species responses to the heterogeneity of the environment and the species interference were studied on four niche dimensions i) habitat selection, ii) spatial behavior, iii) diet and iv) sociality, as well as the sexual recognition system. The emerging results point out that accounting for several niche dimensions and their interactions is pivotal to understand the mechanisms underlying both divergence and coexistence. Indeed, while species divergence is determined by the allopatric evolution of habitat selection and sexual recognition system, the plasticity of the diet and social behaviors reflects the response of the organisms to the spatiotemporal heterogeneity of the environment. Species' response to interspecific competition is mainly due to plasticity in spatial behaviors (home range size and overlap). I discuss the complexity of the evolutionary mechanisms leading to the divergence and coexistence of sister species and the contribution of these micro-evolutionary studies to the understanding of more general evolutionary processes such as ecological radiation

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Greulich, Sabine. "Compétition, perturbations et productivité potentielle dans la définition de l'habitat d'espèces rares : étude expérimentale du macrophyte aquatique Luronium natans (L) Rafin." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10077.

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Abstract:

Luronium natans est une espece heterophylle (rosette sempervirente submergee et feuilles flottantes estivales), colonisant des habitats peu productifs ou perturbes. Les modeles des strategies vegetales de grime (1979) et de l'organisation centrifuge des communautes de keddy (1989) relient ce patron de repartition a une faible aptitude competitive. En effet, ces modeles supposent que l'intensite de competition est faible dans des habitats perturbes ou pauvres en nutriments. L'aptitude competitive quant a elle, est supposee peu variable sur les gradients environnementaux. L'objectif de ce travail est de tester la validite de ces modeles pour le cas de l. Natans. Dans ce but a ete realise une transplantation de l'espece dans des ecosystemes perifluviaux repartis sur des gradients de perturbation (crues, exondation) et de productivite potentielle (richesse nutritionnelle du sediment), et un suivi des patrons de croissance a petite echelle. Les resultats obtenus demontrent que l'aptitude competitive de luronium est en effet limitee. En absence de competition, il est capable de s'implanter dans une large gamme d'habitats. Dans des conditions de productivite moyenne, luronium se caracterise par une croissance relativement lente et une strategie intermediaire entre celles d'especes plus competitives et celles d'especes plus ruderales. Son maintien dans les habitats de transplantation semble possible a long terme sur une grande partie du gradient de productivite, sous condition d'un niveau de perturbation approprie. Ce besoin de perturbation ne croit cependant pas de maniere continue avec la productivite potentielle de l'habitat : l'espece presente une aptitude competitive potentielle plus elevee dans les sites les plus riches en nutriments, en developpant, grace a son heterophyllie, une canopee dense de feuilles flottantes. En conclusion, l'aptitude competitive dans la phase etablie n'explique pas a elle seule la rarete de luronium. En meme temps, cette etude revele l'existence d'habitats potentiels non occupes, suggerant d'autres causes de rarete liees a l'etablissement, a la regeneration ou a la dispersabilite de l'espece.

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Dufresne, Alexis. "Génomique comparée des procaryotes photosynthétiques marins " Prochlorococcus " et "Synechococcus "." Rennes 1, 2004. http://hal.upmc.fr/tel-01117401.

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Abstract:

Les picocyanobactéries des genres Prochlorococcus et Synechococcus sont les organismes photosynthétiques les plus abondants de l'océan. Leur succès écologique semble être lié à la mise en place de stratégies différentes leur permettant de s'adapter à des niches écologiques distinctes. Cependant, les bases moléculaires expliquant l'adaptation de ces cyanobactéries restent en grande partie inconnues. Récemment, les génomes de trois souches de Prochlorococcus (MED4, SS120 et MIT9313) et de deux souches de Synechococcus (WH8102 et WH7803) ont été séquencés. La comparaison de ces cinq génomes révèle un faible niveau de différenciation génomique. Néanmoins, la présence de certains gènes peut être reliée aux caractéristiques de leurs niches écologiques. De même, nos travaux ont montré un processus d'évolution réductive chez Prochlorococcus, un qui phénomène n'était jusqu'à présent connu que chez les bactéries pathogènes ou symbiotiques.

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Beisel, Jean-Nicolas. "Microrépartition des invertébrés benthiques en eau courante : caractéristiques des microhabitats et organisation de leurs peuplements." Metz, 1996. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1996/Beisel.Jean_Nicolas.SMZ9626.pdf.

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Abstract:

L'objet de ce travail est d'approfondir nos connaissances (1) sur l'organisation des peuplements d'invertébrés dans les différents microhabitats qui constituent le lit d'une rivière, et (2) sur les facteurs environnementaux qui régissent cette organisation. Un échantillonnage séparé des microhabitats a été réalisé au printemps et à l'automne 1993 et 1994 sur 12 stations. La structure des communautés est décrite par un ensemble d'indices biocénotiques dont nous avons précise les propriétés essentielles. Des simulations ont permis de montrer que la nature des microhabitats échantillonnés influence considérablement l'image restituée de la structure du peuplement stationnel, principalement du fait de la répartition en agrégats des invertébrés benthiques. L'étude des facteurs de micro répartition montre que la nature du substrat, la vitesse du courant et, dans une moindre mesure, la hauteur d'eau sont des paramètres majeurs de l'organisation des peuplements de microhabitats. Ces caractéristiques mésologiques traduiraient en fait trois critères écologiques fondamentaux de l'habitat, ses capacités d'accueil, ses potentialités trophiques et sa stabilité, qui déterminent respectivement l'abondance, la richesse taxonomique et l'équitabilité du peuplement. Les différents types de milieux échantillonnés ont par ailleurs été caractérisés par la faune qui y a été rencontrée, ce qui a permis de dégager leurs principales qualités pour les macroinvertébrés. Une approche originale de l'hétérogénéité spatiale de la mosaïque des substrats a permis de montrer l'influence plus discrète de l'environnement autour d'un microhabitat sur le peuplement en place, qui est surtout influence par le nombre de sources potentielles de colonisation par les invertébrés des habitats voisins, et par la stabilité de son environnement. Enfin, les résultats obtenus à l'échelle d'observation de la station montrent en particulier que l'équitabilité faunistique dépend du morcellement de la mosaïque des supports, ce qui traduirait à cette échelle comme a celle du microhabitat, la notion de stabilité du milieu
The aim of this is to examine and to understand more accurately (1) the invertebrate communities organization into the different microhabitats of a river bottom, and (2) environmental factors which affect the organization of these communities. A separate sampling of microhabitats was realized on spring and autumn 1993 and 1994 in 12 stations. Community structure was summarized with biocenotic indices for which we have specify the main performances. Simulations allowed us to consider that the mesological traits of the sampled microhabitats influence strongly the appraisal of the study-site community structure, principally because invertebrates display an aggregate distribution. The study of microdistribution factors show that "substrate type", "current velocity" and, to a less extent, "water death" are of primary importance for the organization of microhabitat communities. These mesological traits focus in fact on three ecological characteristics of the habitat :(1) its capacity to offer a great variety of ecological niches for macroinvertebrates, (2) its trophic potentialities and (3) its temporal stability, which respectively determine the total abundance, the taxonomic richness and the equitability of the community. By another way, the different microhabitat types were described by specific taxa which were sampled on. This method allowed us to draw up their qualities for macroinvertebrate. An original approach of spatial heterogeneity of the substrate mosaic allowed us to show the secondary influence of the environmental characteristics of microhabitat surrounding on the community in place. The community organization seems to be related to the number of potential sources of colonization by invertebrates of neighbouring habitats, and by the stability of its environment. Finally, results obtained at a station scale demonstrate in particular that the faunistic equitability depends on the patchiness of the substrate mosaic, which probably highlights, at this scale but also at the microhabitat scale, the environmental stability concept

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Doré, Hugo. "Adaptation à la niche écologique chez deux représentants majeurs du phytoplancton marin, Synechococcus et Prochlorococcus : des gènes à l'écosystème." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066512/document.

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Abstract:

Les picocyanobactéries marines Prochlorococcus et Synechococcus sont les organismes photosynthétiques les plus abondants sur la planète et sont présentes dans presque tous les océans. Au cours de cette thèse, j'ai cherché à mieux comprendre les liens entre diversité génétique et adaptation à la niche écologique chez ces deux genres. Tout d'abord, l'étude de la répartition des populations de picocyanobactéries à l'échelle mondiale à l'aide d'un marqueur taxonomique très résolutif m'a permis de définir des unités taxonomiques écologiquement significatives, et d'identifier les principaux facteurs abiotiques influençant leur répartition. La deuxième partie de ce travail a visé à identifier les bases génétiques de l'adaptation des picocyanobactéries marines à des niches écologiques distinctes. L'étude comparative de 81 génomes non-redondants de ces organismes a révélé le rôle combiné des gains et pertes de gènes et des substitutions d'acides aminés dans la diversification des deux genres, et l'analyse de la répartition des gènes de picocyanobactéries marines dans l'océan mondial m'a permis de montrer que chaque communauté, adaptée à un environnement donné, possède un répertoire de gènes distinct. Enfin, le dernier volet de cette thèse a consisté en la caractérisation physiologique et transcriptomique de cinq souches de Synechococcus soumises à des stress lumineux et thermique afin d'analyser la variabilité écotypique de la réponse au stress. Les résultats obtenus au cours de cette thèse ont donc permis d'améliorer notre connaissance des niches écologiques occupées par les picocyanobactéries marines, et de mieux comprendre les mécanismes leur ayant permis de s'y adapter
The marine picocyanobacteria Synechococcus and Prochlorococcus are the two most abundant photosynthetic organisms on earth and are present in almost all oceans. During this PhD thesis, I explored the links between genetic diversity and niche adaptation in these two genera. First, the analysis of the distribution of picocyanobacterial populations at the global scale using a high-resolution taxonomic marker allowed me to define ecologically significant taxonomic units, to improve the delineation of their ecological niches and to identify the main abiotic factors influencing their in situ distribution. The second part of this work aimed at identifying the genetic bases of adaptation of marine picocyanobacteria to distinct niches. The comparative analysis of 81 non-redundant genomes of these organisms revealed the combined role of gene gains and losses and of substitutions in protein sequences in the diversification of both genera, and the analysis of the distribution of all known picocyanobacterial genes in the global ocean allowed me to show that each community, adapted to specific environmental conditions, possesses a distinct gene repertoire. Finally, the last part of this work has consisted in the physiological and transcriptomic characterization of five Synechococcus strains, which were submitted to light and thermal stresses in order to better understand the ecotypic variability of the stress response in this genus. Altogether, results obtained during this PhD provided many new insights into the ecological niches occupied by marine picocyanobacteria and the mechanisms allowing them to adapt to these various niches

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Khimoun, Aurélie. "Histoire évolutive, contexte spatial et écologique de la divergence de deux sous-espèces d'Antirrhinum majus." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/2280/.

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Abstract:

Identifier les mécanismes évolutifs impliqués dans la spéciation, i. E. Formation des espèces, est crucial dans une époque de crise de la biodiversité. À ce jour, la classification dichotomique des mécanismes impliqués dans le processus de spéciation (i. E. Allopatrie versus sympatrie, écologique versus non-écologique. . . ) n'intègrent pas l'interaction dynamique qui les régit. Dans cette thèse, nous avons cherché à intégrer au mieux les différentes composantes de la spéciation - isolement spatial, écologique et reproducteur - dans un cadre temporel. Pour cela, nous avons étudié la divergence de deux sous-espèces de plantes à fleurs, Antirrhinum majus pseudomajus et A. M. Striatum aux fleurs respectivement rouges et jaunes. Nous avons intégré durant cette thèse des approches d'écologie (modélisation de niche) de génétique des populations (analyses de structuration génétique, inférence basée sur le coalescent, ajustement de clines) à différentes échelles spatiales, de l'aire de distribution globale à une zone hybride localisée, en pensant par le détail des zones de contact. Nos résultats montrent comment les processus historiques et démographiques agissent conjointement sur la distribution actuelle des populations des deux sous espèces d'A. Majus. L'ensemble de nos résultats soutient l'hypothèse du rôle adaptatif de la couleur des fleurs dans le maintien de l'isolement à l'échelle de l'espèce. De plus, la divergence de niche que nous avons détectée entre les deux sous-espèces pourrait être à l'origine de leur divergence phénotypique. Dans les zones de contact, nous avons mis en évidence des échanges de gènes récurrents entre sous-espèces associés à des gradients d'expansion géographique dans des directions opposées. L'ensemble de nos résultats soulève l'hypothèse d'un maintien de la parapatrie entre sous-espèces assuré par leur exclusion compétitive dans les zones de contact. En conclusion, la divergence des deux sous-espèces semble résulter de la combinaison dans le temps de processus historiques neutres et démographiques actuels avec des processus sélectifs associés à l'écologie des sous espèces qui modèlent non indépendamment leur diversité
This thesis sought at understanding how evolutionary and ecological processes lead to population divergence and ultimately speciation. To this aim, i integrated the different components of speciation - ecological, spatial and matting isolation - ina temporal framework to gain a better understanding of their dynamicinteraction through time. I studied the ongoing divergence of two snapdragon subspecies of Antirrhiunum majus pseudomajus and A. M striatum. I tested the relative role of historical processes of colonasation (post-glacial colonisation scenario), contemporary barriers to gene flow and local adaptation to explain the current patterns of subspecies distribution and the distribution of their genetic diversity. I also investigated the extent of gene flaw between the two subspecies in the contact zones and the role of environmental factors on the direction of gene flow and the maintenance of disjunct distributions despite gene flow. Finally, i studied the relative roles of neutral processesof dispersal and selective processes in the maintenance of a stable hybrid zone between the two subspecies

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Faivre, Bruno. "Coexistence et écologie de deux espèces jumelles d'hippolais." Dijon, 1992. http://www.theses.fr/1992DIJOS014.

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Abstract:

Deux espèces jumelles d'oiseaux à distributions parapatriques: Hippolais icterina et H. Polyglotta ne coexistent que sur une étroite bande frontière (zone de sympatrie) passant par la Bourgogne ou les populations sont étudiées depuis une trentaine d'années. H. Icterina régresse alors que H. Polyglotta est en expansion à l'échelle européenne. Les niches écologiques des deux espèces diffèrent sur une dimension fondamentale, à savoir le régime alimentaire, ce qui rend peu probable l'action d'un mécanisme de type exclusion par compétition. Lorsqu'elles coexistent directement, les deux espèces se groupent en agrégats plus populeux que lorsqu'elles nichent seules et subissent plus d'échecs totaux des nichées qui sont largement attribuables à la prédation. Ce phénomène est nettement plus accusé chez H. Icterina car le comportement des adultes expose plus les nichées aux predateurs chez cette espèce que chez l'autre hippolais. La simulation de modèles mathématiques de compétition interspécifique et de prédation à deux proies et un predateur confirme la prépondérance possible de la prédation. Ainsi, la régression de H. Icterina en Bourgogne semble liée à la présence de l'espèce jumelle (comme s'il s'agissait d'une exclusion par compétition) mais fait intervenir la prédation. La généralisation de ce mécanisme à la situation de retrait de H. Icterina au niveau européen reste à démontrer mais semble possible. Bien au-delà, ces résultats soulignent l'importance de la prédation dans la structuration et l'évolution des communautés.

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Mastrorillo, Sylvain. "Profils écologiques du vairon (Phoxinus phoxinus L. ), de la loche franche (Barbatula barbatula L. ) et du goujon (Gobio gobio L. ) à l'échelle du microhabitat dans trois rivières pyrénéennes." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT009A.

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Abstract:

Dans le piemont pyreneen, les salmonides cohabitent avec des especes dites accompagnatrices souvent numeriquement dominantes, dans un environnement soumis parfois a des evolutions complexes ou les reponses des populations de salmonides ne sont pas toujours en accord avec les previsions formulees par les modeles. L'etude approfondie des especes accompagnatrices offre une meilleure comprehension du fonctionnement ecologique des zones de piemont. La repartition du vairon, du goujon et de la loche franche a ete etudiee a l'echelle du microhabitat sur plusieurs rivieres du sud-ouest de la france (ariege, nive et gave de pau). Les poissons et les variables du milieu (profondeur, vitesse de courant, nature du substrat, type d'abris) ont ete echantillonnees par la methode de l'echantillonnage ponctuel d'abondance. Nous avons defini les profils ecologiques de ces especes en periode de basses eaux hivernales et estivales. La nature du substrat et la presence d'abris vegetaux jouent un role important dans la microrepartition de ces trois petites especes. Les variations de l'habitat disponible et de l'habitat utilise par le vairon, le goujon et la loche a la suite d'une perturbation physique du milieu (vidange) ont ete etudiees sur plusieurs stations situees en aval de retenues de la riviere ariege. Des changements significatifs de l'habitat disponible ont ete observes sur toutes les stations et ont concerne essentiellement le substrat, avec des depots important de gravier, de sable et de vase suivant les stations. Le vairon est apparu etre l'espece la plus resistante des trois et comme une espece pionniere pour coloniser des habitats nouveaux ou deteriores. Des techniques faisant appel a l'intelligence artificielle (reseaux de neurones) ont ete developpees pour modeliser et predire la presence/absence des trois especes et l'abondance du vairon a l'echelle du microhabitat a partir des variables du milieu. Les performances de prediction de presence/absence obtenues pour chaque espece sont superieures a 75 %. Un modele predictif de l'abondance de vairon est propose dont la performance de prediction atteint 92 %. Notre etude montre ainsi les avantages de l'algorithme de la retropropagation de gradient du reseau de neurones pour une approche stochastique de l'ecologie des poissons.

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Fried, Guillaume. "Variations spatiales et temporelles des communautés adventices des cultures annuelles en France." Dijon, 2007. http://www.theses.fr/2007DIJOS085.

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Poyet, Mathilde. "L'opportunité de niche favorise l'invasion de Drosophila suzukii en France." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10169/document.

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Abstract:

Une invasion biologique réussie se décompose en trois étapes : l'introduction d'une population allochtone sur une nouvelle aire de répartition géographique, l'établissement de populations viables et leur prolifération exponentielle dans l'aire d'introduction. En 2002, Shea et Chesson ont énoncé l'hypothèse d'Opportunité de Niche dans le but d'expliquer la réussite de l'établissement et de la prolifération des espèces envahissantes. Selon ces auteurs, les espèces exogènes introduites sur une nouvelle aire géographique peuvent y profiter d'une part de la diminution de la pression exercée par leurs ennemis naturels et d'autre part d'une augmentation de la disponibilité de leurs ressources. Drosophila suzukii est une de ces espèces dites envahissantes. Originaire d'Asie, sa présence est aujourd'hui largement recensée en Amérique du Nord et dans tout l'ouest de l'Europe. Depuis son introduction en 2008, en Europe notamment, l'invasion de D. suzukii est particulièrement rapide et les dégâts engendrés dans les cultures par cette espèce qui se développe sur les fruits en cours de maturité sont très préoccupants. Au cours de nos travaux, nous avons mis en évidence certains caractères chez cette espèce comme étant des éléments facilitant le succès de son invasion. D. suzukii présente tout d'abord une grande résistance face à ses principaux ennemis naturels, les parasitoïdes. Nous avons ensuite montré l'existence d'un lien entre sa capacité à mettre en échec les parasitoïdes larvaires et son importante charge hémocytaire. Par ailleurs, grâce à un échantillonnage très large, nous avons illustré la grande polyphagie de cette espèce. Ce caractère lui assure potentiellement une disponibilité en ressources tout au long de l'année. Enfin, à l'aide d'une étude portant sur les relations tritrophiques, nous avons montré que la qualité nutritive des plantes hôtes utilisées par D. suzukii peut avoir un impact sur le niveau de sa résistance aux entomophages. D. suzukii parvient en effet à augmenter sa résistance à plusieurs espèces de parasitoïdes lorsqu'elle réalise son développement sur un substrat riche en alcaloïde. Nos derniers résultats suggèrent qu'elle serait même capable de réaliser une forme d'automédication. Les différentes études réalisées au cours de cette thèse semblent confirmer que D. suzukii profite d'une opportunité de niche en Europe tempérée
Successful biological invasion is divided into three stages: the introduction of a non-native population on a new geographical area, the establishment of viable populations and their exponential growth in the area of introduction. In 2002, Shea and Chesson proposed the Opportunity Niche Hypothesis in order to explain the success of the establishment and the spread of invasive species. According to these authors, alien species introduced into a new range can jointly benefit from a decrease of the pressure applied by natural enemies and from an increase in the availability of resources. Drosophila suzukii has been reported to be an invasive species. Native of Asia, it has been now widely observed in North America and throughout Western Europe. Since its introduction in 2008, especially in Europe, the invasion of D. suzukii is particularly rapid and, as it grows on ripe fruits, a lot of concerns have been raised on the damage it causes on crops. In our work, we have highlighted some characters of this species as elements that facilitate the success of its invasion. D. suzukii is highly resistant against parasitoids, known as its major natural enemies. We have then showed the existence of a link between the ability to resist to larval parasitoids and a high hemocyte load. Furthermore, thanks to a very large sample, we have illustrated the great polyphagia of this species. This property provides available resources throughout the year. Finally, with a study of tritrophic interactions, we have shown that the nutritional quality of host plants used by D. suzukii can have an impact on the level of resistance to entomophages. Indeed, D. suzukii increases its resistance to several species of parasitoids when it growths on an alkaloid-rich substrate. Our recent results suggest that it would even be able to achieve a form of self-medication. The different studies performed in this thesis seem to confirm that D. suzukii makes the most of niche opportunity to efficiently invade temperate Europe

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Guillon, Michaël. "De la physiologie à la répartition : adaptations climatiques et sensibilité thermique chez une relique glaciaire." Phd thesis, Poitiers, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00996071.

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Abstract:

L'un des objectifs majeurs en écologie est de comprendre les déterminants de la distribution des organismes. La répartition des espèces est le produit d'une réponse dynamique face à l'environnement biotique et abiotique. Il est primordial d'élaborer des inférences solides sur les contraintes pour identifier les facteurs proximaux de la distribution des espèces. Chez les ectothermes, la température corporelle est directement dépendante de la température ambiante qui va affecter la physiologie, le budget d'activité et par conséquent la plupart de leurs traits d'histoire de vie. La prévalence des facteurs abiotiques (climat) sur la distribution des espèces est largement pressentie notamment sur les espèces spécialisées dans l'économie d'énergie. Seul un petit nombre d'espèces d'ectothermes est capable d'exploiter des milieux froids ce qui soulève des questions sur leurs spécificités physiologiques et leurs réponses face aux changements globaux. Nous avons étudié l'écophysiologie et la distribution d'une espèce boréale, la vipère péliade (Vipera berus) dont l'aire de répartition très vaste trouve sa limite sud de répartition en France, dans le Massif Central. Nous avons réalisé des suivis comparatifs avec la vipère aspic (Vipera aspis), espèce soeur à répartition parapatrique limitée au Sud-ouest de l'Europe. Nos travaux sur la thermorégulation, le métabolisme, la sensibilité hydrique et la phénologie de reproduction montrent que l'espèce boréale présente des adaptations spécifiques au froid qui la rendent particulièrement vulnérable aux températures élevées notamment en période estivale. Nos résultats de modélisation corrélative soulignent clairement que le climat est suffisant pour prédire la majeure partie de la répartition des espèces. En parallèle, les modèles de niches physiologiques démontrent l'importance de la dépendance thermique des coûts de maintenance et de la phénologie de la reproduction. En effet, les limites Sud de distributions des deux espèces seraient liées à des contraintes énergétiques et hydriques trop fortes alors que l'altération des performances reproductrices limiterait V aspis au Nord. Les variations climatiques passées (cycles glaciaire/interglaciaire) ont largement impacté la structuration génétique des populations de vipère péliade. Les scenarios de changements climatiques futurs pourraient avoir un impact majeur sur la persistance de l'espèce d'ici 2100 dans les landes et tourbières en zone amont de la Loire.

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Lauzeral, Christine. "Prédiction du potentiel d'invasion des espèces non natives par des modèles de niche : approches méthodologiques et applications aux poissons d'eau douce sur le territoire français." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1876/.

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Abstract:

Les espèces invasives sont une des perturbations les plus importantes des milieux aquatiques d'eau douce. La prévention des invasions passe par l'identification des zones dans lesquelles ces espèces sont susceptibles de s'installer. Cette thèse a mis en évidence que : - le changement de grain spatial modifie la mesure de l'aire de la distribution observée. Par contre, le grain des données utilisées pour calibrer les modèles influence peu la qualité des prédictions. - les grains les plus larges restent utilisables pour identifier les espèces changeant de niche climatique lors du processus d'invasion. - la majorité des six espèces de poissons étudiées présentent un fort risque d'établissement sous l'effet du changement climatique, même en l'absence de changement de niche de ces espèces. - la qualité des prédictions des modèles corrélatifs peut être améliorée en utilisant la méthode d'ensemble itérative que nous avons développée. Cette méthode est particulièrement adaptée pour les espèces invasives, mais aussi pour les espèces difficiles à détecter ou les espèces en danger
Freshwaters are among the most anthropogenicaly threatened ecosystems in the world. They especially face serious threats due to invasive species. Efforts are thus needed to control invasions and increase the accuracy of the models used to predict the potential distribution of invasive species. We showed that: - the area of the observed distribution, and thus the area of the distribution predicted by correlative models, increases exponentially with the spatial grain of the data. However, model quality is little affected by the grain of the data and decreases only for the largest grains. - coarse-grained occurrence data remain useful in identifying the species that experience niche shifts. - most of the six fish species that we have studied were able to establish in France under climate change, even without niche shift. - the iterative ensemble modeling method that we developed increases the accuracy of predictions as soon as the occurrence data set contained abundant non environmental absences. This new method is of interest for invasive species niche modeling but also to model the distribution of difficult to detect or endangered species

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Le, Gall Philippe. "Spécificité trophique des Orthoptères acridomorpha d'une savane préforestière tropicale (Lamto, Rép. De Côte d'Ivoire) : contribution à l'étude de la niche écologique." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112065.

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Abstract:

On décrit le régime alimentaire de 39 espèces acridiennes d'une savane tropicale (située en Côte d'Ivoire) à partir de l'analyse des restes d'épidermes végétaux contenus dans les fèces. Pour une partie d'entre eux, ainsi que pour des espèces étudiées précédemment (Hummelen et Gillon, 1968), on mesure l'amplitude et les recouvrements de niche trophique. Pour 7 espèces représentatives des stratégies définies on mesure la consommation journalière et le coefficient d'utilisation digestive. Un bref aperçu bibliographique situe l'état de nos connaissances en matière de relations biochimiques acridiens-plantes. On présente ensuite différentes techniques permettant la mise en évidence des osidases après électrophorèse des protéines. La structure des peuplements acridiens dans les milieux où ont été étudiés les régimes alimentaires est brièvement décrite. On analyse les relations entre niche spatiale et niche trophique. Une expérience de marquage permet de décrire le comportement sédentaire de Stenocrobylus festivus, acridien sténophage. Les stratégies de défenses des acridiens face à leurs prédateurs sont présentées
The diet of 39 grasshoppers species from the tropical savanna (Located in Ivory Coast) is described thanks to the analysis of feculae contents. For some of them, as well as for the species studied (Humelen and Gillon, 1968), we calculate the breadth and the overlap of the trophic niches. For 7 representative species of the defined strategies, the daily consumption and the Coefficient of Digestive Utilization is measured. A review of literature will assess our knowledge as far as biochemical relations between grasshoppers and plants are concerned. Then, the different technics permitting to visualize osidases after proteins electrophoresis will be presented. The structure of Acridoidea community where diets were studied is described. The relations between spatial and trophic niche will be analyzed. A marking experiment will describe the sedentarity behaviour of Stenocrobylus festivus, a stenophagous species. The defensive strategies of grasshoppers towards their predators will be presented

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Pierrat, Benjamin. "Macroécologie des échinides de l'océan Austral : Distribution, Biogéographie et Modélisation." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00717643.

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Abstract:

Quels sont les grands patrons de distribution des espèces et quels sont les facteurs qui les contrôlent? Ces questions sont au cœur des problématiques macroécologiques et prennent un intérêt tout particulier au regard du réchauffement climatique global actuel. L'objectif principal de ce travail de thèse était de déterminer les patrons de distribution actuels des espèces d'oursins antarctiques et subantarctiques à l'échelle de l'océan Austral et de mettre en évidence les facteurs qui contrôlent ces distributions. La modélisation des niches écologiques d'une vingtaine d'espèces d'oursins a permis de mettre en évidence deux grands patrons de distribution : (1) un premier représenté par les espèces dont la distribution n'est pas limitée au sud du Front Polaire et s'étend des côtes antarctiques aux zones subantarctiques et tempérées froides et (2) un deuxième constitué d'espèces restreintes à la zone antarctique. Au sein de ces deux patrons, cinq sous-patrons ont également pu être défini sur la base de différences de distribution latitudinale et bathymétrique entre groupes d'espèces. Cette approche biogéographique par modélisation de niche écologique a été complétée par l'analyse de similarité de l'ensemble des faunes d'oursins, de bivalves et de gastéropodes, au niveau spécifique et générique, entre biorégions de l'océan Austral. Cette analyse démontre qu'il existe chez les oursins et les bivalves des connexions fauniques entre l'Amérique du Sud et les zones subantarctiques ainsi qu'une séparation entre l'Est et l'Ouest antarctique. Au contraire, les faunes de gastéropodes subantarctiques montrent des affinités plutôt antarctiques que sud-américaines, l'Antarctique ne formant qu'une unique province pour ce clade. Ces différences entre clades sont interprétées comme étant le résultat d'histoires évolutive et biogéographique distinctes entre oursins et bivalves d'une part et gastéropodes d'autre part. L'hypothèse d'une réponse évolutive différente des clades aux changements environnementaux survenus au cours du Cénozoïque est avancée. Enfin, l'existence de connexions fauniques trans-antarctiques est mise en évidence dans l'étude des trois clades ; celles-ci sont interprétées comme le résultat de la dislocation de la calotte ouest-antarctique et l'ouverture de bras de mer trans-antarctiques au cours du Pléistocène. Parmi les paramètres environnementaux utilisés dans la modélisation des niches écologiques, les résultats montrent que trois paramètres jouent un rôle majeur dans la distribution des oursins : la profondeur, la couverture de glace et la température des eaux de surface. Toutefois, l'importance relative de ces paramètres diffère selon les espèces d'oursins étudiées. L'étude du genre Sterechinus souligne tout particulièrement ces différences. En effet, l'espèce S. neumayeri est plus sensible aux conditions environnementales qui prédominent près des côtes antarctiques (température des eaux de surface et couverture de glace), alors que S. antarcticus semble être beaucoup moins contraint par ces mêmes paramètres. La distribution potentielle de S. antarcticus est d'ailleurs beaucoup plus étendue en latitude. Cependant, S. antarcticus n'est pas présent sur l'ensemble de son aire de distribution potentielle, ceci pouvant être expliqué alternativement par le résultat (1) de facteurs océanographiques (rôle de barrière biogéographique joué par le Front Polaire), (2) d'interactions biotiques (phénomènes de compétition inter-spécifique) et (3) du contexte temporel (colonisation toujours en cours).

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Picot, Aurore. "Implications des dynamiques éco-évolutives de la construction de niche pour la structure des (méta)communautés." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS407.

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Abstract:

La niche écologique d'un organisme correspond à l'environnement biotique et abiotique dans lequel il évolue et auquel il est adapté. Les organismes modifient cet environnement et donc les pressions de sélection qu'ils subissent en construisant leur niche. Les exemples de construction de niche sont nombreux : construction de structures physiques, agriculture et élevage, recyclage des nutriments, modification de l’environnement abiotique… On s’intéresse dans cette thèse aux conséquences écologiques et évolutives de la construction de niche à la fois pour l’espèce qui la pratique mais aussi à l’échelle de la communauté, voire de l’écosystème. Par exemple, la pratique de l’agriculture chez les humains a des effets majeurs sur la biodiversité et est un moteur d’évolution (sélection artificielle, adaptation à l’environnement modifié). Dans cette thèse, on développe plusieurs modèles simples de construction de niche. Le modèle principal étudié est un modèle trophique dans lequel un consommateur interagit avec deux ressources, l’une d’elles étant aidée par la construction de niche du consommateur (ce qui peut s’apparenter à de l’agriculture humaine, ou bien à la relation entre fourmis et pucerons). On étudie les conséquences des rétro-actions entre la dynamique écologique et évolutive de la construction de niche pour la coexistence des espèces et la structure des communautés, dans un contexte spatial, et non-spatial. Deux autres modèles sont consacrés à d’une part, l’étude de la construction de niche chez les micro-organismes, et d’autre part la modification de la niche par un changement d’interaction au cours du cycle de vie du papillon
The ecological niche of an organism correponds to the biotic and abiotic environment in which it evolves, and to which it is adapted. Organismes modify their environments, and consequently the selective pressures acting upon them, through niche construction. Niche construction examples are numerous : construction of physical structures, agriculture and pastoralism, nutrient recycling, abiotic environment alterations… In this thesis we investigae the ecological and evolutionary consequences of niche construction both for the species perfoming it, and for the community and ecosystem levels. For instance, agriculture in humans has major effects on biodiversity and is causing evolution in humans and other species (through artificial selection and adaptation to the agricultural modified environment). In this thesis, we develop several niche construction models. The main model consists of a trophic module in which a consumer interacts with two resources, one of them being helped through consumer niche construction (as in agriculture in humans or in the ant-aphids interaction). We study the consequences of feedbacks between ecological and evolutionary dynamics of niche construction for the species coexistence and community structure, in spatial and non-spatial contexts. Two other models are investigated : the first one is focusing on microbial niche construction, and the second one is focusing on niche modification caused by an ontogenetic change of interaction type in Lepidopteran lifecycle

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Weideli, Ornella Céline. "Les mécanismes de la coexistence : une étude multidisciplinaire sur des requins de récif juvéniles vivant en sympatrie." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03176052.

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Dans les zones de sympatrie, les espèces étroitement apparentées et morphologiquement similaires sont censées d’occuper des niches écologiques différentes afin d’éviter la concurrence. Cependant, sans connaissance des capacités de concurrence (e.g., les hiérarchies de dominance) et des caractéristiques des populations (e.g., les taux de croissance, caractéristiques d’adaptation), l’origine et les effets potentiels du modèle de niche (ségrégation et chevauchement) ne sont pas connus. J’ai trouvé des preuves convaincantes que les juvéniles des requins à pointes noires Carcharhinus melanopterus et les juvéniles des requins citron faucille Negaprion acutidens de l’atoll de Saint-Joseph, Seychelles, présentent des schémas de ségrégation à petite échelle pour éviter la concurrence. En revanche, de légères différences dans les caractéristiques de la population étaient plus susceptibles d’être causées par la disponibilité des proies, la concurrence intraspécifique et les impacts anthropiques. Finalement cette thèse met en évidence la pertinence d’études multidisciplinaires pour dévoiler les mécanismes sous-jacents de la coexistence
In areas of sympatry, closely related and morphologically similar species are expected to occupy different ecological niches in order to avoid competition. However, without knowledge on competitive abilities (e.g. dominance hierarchies) and population characteristics (e.g. growth rates, fitness traits), the origin and the potential effects of niche pattern (segregation and overlap) are unknown. I found compelling evidence that juvenile blacktip reef sharks Carcharhinus melanopterus and juvenile sicklefin lemon sharks Negaprion acutidens from St. Joseph Atoll, Seychelles exhibit fine-scale segregation patterns as a means to avoid competition. In contrast, slight differences in population characteristics were more likely to be caused by prey availability, intraspecific competition, and anthropogenic impacts. This thesis highlights the need for multi-disciplinary investigations to unveil the underlaying mechanisms of coexistence

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Bazile, Vincent. "Diversité des stratégies de nutrition chez les plantes à urnes du genre Nepenthes : le rôle du fluide digestif, de ses propriétés physicochimiques et biotiques." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS290.

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Abstract:

Le genre Nepenthes regroupe environ 160 espèces de lianes carnivores, principalement situées en Asie du Sud-Est, sur des sols pauvres en nutriments assimilables. L’apex de leurs feuilles est modifié en une vrille portant une urne qui leur permet de capturer des proies et d’acquérir des nutriments, principalement de l’azote. Réputées toutes insectivores, avec des urnes équipées de cire glissante sur la paroi interne et un liquide enzymatique à rôle digestif, ces plantes ont en fait un régime alimentaire plus diversifié. Des espèces sont coprophages, détritivores ou encore spécialisées sur une guilde particulière d’insectes. Elles poussent dans des milieux variés, plus ou moins ouverts, sur sols sableux ou tourbeux. Les traits fonctionnels des pièges de Nepenthes varient selon les espèces, avec présence ou non d’une collerette attractive, d’une zone cireuse glissante, et un liquide, viscoélastique ou non, hébergeant une faune spécifique (inquilines). Ces traits peuvent représenter autant d’adaptations attestant d’une diversité de stratégies de séquestration de l’azote. Beaucoup d’études se sont intéressées au rôle des parois glissantes dans la capture des insectes, peu aux propriétés du fluide digestif. La quantité d’azote disponible du milieu et la forme sous laquelle il se présente influencent-elles la concentration en azote des feuilles de la plante, l’origine de ses ressources azotées et son degré de carnivorie ? Quel est le rôle du fluide dans la capture et la digestion des proies, dans la stratégie de séquestration de l’azote de la plante ? Quid des différences d’acidité, de viscoélasticité ou de pool enzymatique entre espèces ? Des différences d’abondance et de composition de la faune inquiline ? Quelles sont les conséquences de toutes ces différences en termes de recyclage d’azote pour la plante ?Cette thèse explore la contribution du fluide digestif, de ses propriétés physico-chimiques et biotiques à la capture et la digestion des proies de 7 espèces de Nepenthes du Brunei (Bornéo).Dans un premier volet, nous montrons que les espèces sont adaptées à des milieux de richesse variée en azote édaphique et biotique grâce à différentes stratégies d’acquisition de l’azote. Le contenu des urnes montre une variation du degré d’insectivorie. La diversité de leurs traits fonctionnels expliquerait les différences dans la nature des proies et l’efficacité de capture. Nectar extrafloral, fluide digestif acide et cire épicuticulaire glissante sont associés à la capture de fourmis, trichomes glandulaires, fourmi symbiotique et urnes cylindriques à la capture de termites et enfin, fluide acide et viscoélastique, mais surtout urne en entonnoir, à grande ouverture et production d’odeur florale expliquent l’abondance d’insectes volants. Les espèces varient aussi fortement dans leurs sécrétions enzymatiques et dans leurs cortèges d’inquilines. Dans un second volet, nous montrons in situ que les propriétés physicochimiques et biotiques du fluide expliquent en partie les différences de stratégies d’acquisition de l’azote chez les Nepenthes. Le pH et la viscoélasticité du fluide influencent la quantité et la nature des proies capturées. Ses propriétés physicochimiques conditionnent également la richesse de l’écosystème aquatique associé au fluide, avec une macrofaune aquatique plus abondante et diverse dans les urnes au liquide peu acide et au diamètre d’ouverture large. Cette macrofaune inquiline joue un rôle important dans la dégradation des proies, et la présence d’un top-prédateur s’avère essentielle dans le recyclage de l’azote. Nous discutons enfin du rôle majeur du fluide dans le régime alimentaire de la plante et dans la probable radiation adaptative du genre Nepenthes et concluons par une réflexion sur les différentes formes de carnivorie observées chez ces plantes et leurs systèmes de digestion, allant d’une stratégie agressive autonome à une stratégie mutualiste, redéfinissant par-là le concept de carnivorie dans le monde végétal
The Nepenthes carnivorous plants genus encompasses about 160 species growing mostly in Southeast Asia in habitats characterised by their scarcity in absorbable nutrients. The leaf apex is modified into a tendril bearing a pitcher trap which allows the plant catching its prey and taking up the nutrients indispensable for its growth, mainly nitrogen. Reputed to be insectivorous, bearing traps equipped with a slippery wax covering the inner pitcher wall and with an enzymatic liquid involved in the digestion, Nepenthes species actually have a more diverse diet. Coprophagous, detritivorous, and insect-guild specialised species have been reported. These plants grow in more or less open environments, on sandy or peaty soils. Nepenthes traps show an inter-specific diversity of functional traits, bearing or not an attractive collar, a slippery waxy zone, and a viscoelastic liquid, which shelters a species-specific living infauna. Such different traits may reflect as many adaptations attesting to a diversity of nitrogen-sequestration. Many studies have focused on the role of slippery walls in insect capture but few of them have investigated the importance of the digestive fluid in both capture and digestion. Do the quantity of nitrogen available in the environment and the form of its availability influence the nitrogen foliar concentration of these plants, the source of their nitrogen supply and their carnivorous habit? How does the fluid influence prey capture and digestion? Can it contribute to the nitrogen-sequestration strategy of the plant? Do the fluids differ in their acidity, viscoelasticity, enzymatic pool, and in the abundance and species diversity of their infauna? What are the consequences of all these differences in terms of nitrogen recycling for the host plant?This PhD thesis explores the contribution of the digestive fluid and its physico-chemical and biotic properties on prey capture and digestion in 7 Nepenthes species in Brunei (Borneo).The first part shows that Nepenthes species have adapted to habitat differing in edaphic and biotic nitrogen available through distinct strategies of nitrogen acquisition. Pitcher contents’ analyses show that plants vary for their degree of insectivory. The variety of functional traits could explain the differences in their capture efficiency and prey diversity. While extrafloral nectar, slippery epicuticular wax and acidic fluid pH are associated with ants’ capture, cylinder-shaped traps, glandular trichomes and ant-association increase termites’ capture. Yellow colour, acidic pH and fluid viscoelasticity but above all, pitcher conicity, wide aperture diameter and magnitude of floral odour account for the abundance of flying insects. These Nepenthes species also strongly vary in their enzymatic secretions and inquilines spectra.In a second part, we show in situ how such differences in physico-chemical and biotic properties of the fluid partly account for the differences in nitrogen-sequestration strategy in these plants. Fluid pH and viscoelasticity influence the quantity and the nature of prey. Those physico-chemical properties also condition the richness of the aquatic ecosystem associated to the fluid, with an aquatic macrofauna more abundant and diverse in pitchers with lowly-acidic liquids and wide pitcher-openings. This inquiline macrofauna plays an essential role in prey degradation, and the presence of a top-predator is crucial for the nitrogen recycling to the plant.We finally discuss the major contribution of the fluid in the plant’s diet and its role in the probable adaptive radiation of the Nepenthes genus and conclude by a survey of the various forms of carnivory in these plants and their digestive systems, which range from an autonomous aggressive strategy to a mutualistic strategy, thus redefining the concept of carnivory in the plant’s world

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Barnagaud, Jean-Yves. "L'avifaune commune face aux changements anthropiques : comprendre les facteurs de vulnérabilité à travers la structure et les variations de la niche écologique." Phd thesis, Université d'Orléans, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00677223.

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Abstract:

Comprendre les processus par lesquels les activités humaines influent sur la diversité écologique, à des échelles spatiales et temporelles diverses, est une priorité en biologie de la conservation. La niche écologique constitue à cette fin une interface conceptuelle pertinente. Ma thèse traite de l'influence de la structure et des variations de cette interface, et de leur propension à affecter notre interprétation des conséquences des modifications des paysages, des habitats et du climat sur les communautés biotiques. A partir du modèle de l'avifaune commune, pour lequel de vastes bases de données permettent une quantification de la niche multivariée et multi-échelle, je développe un argumentaire en trois volets. Le premier propose qu'au-delà de la multiplicité des axes de la niche, leurs relations et leurs structures permettent d'inférer des processus qui conduisent à la ségrégation des espèces communes le long de gradients d'habitats. Deuxièmement, croiser la niche climatique et la niche d'habitat révèle des interactions entre des sources de vulnérabilité qui semblent de prime abord opérer à des échelles différentes. Enfin, la largeur de la niche d'habitat est non seulement une cause, mais aussi une conséquence de la réponse des espèces aux variations de leur environnement. J'explore les conséquences de ces trois résultats principaux sur notre compréhension des processus qui sous-tendent la diversité taxonomique et fonctionnelle des communautés. Je propose en conclusion de dépasser la vision classique de la niche comme un ensemble de filtres aux effets spatialement et temporellement hiérarchisés, pour prendre explicitement en compte les interactions entre ces filtres et leurs variations dans l'explication et la prédiction des effets écologiques des changements globaux.

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Mesnil, Aurélie. "Émergence, dynamique évolutive et écologie de lignées pathogènes de bivalves marins au sein de l’espèce bactérienne Vibrio aestuarianus." Electronic Thesis or Diss., La Rochelle, 2022. http://www.theses.fr/2022LAROS050.

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Abstract:

L’huître creuse Crassostrea gigas est l’espèce de bivalve la plus cultivée dans le monde et est confrontée à des maladies infectieuses impliquant des bactéries du genre Vibrio. Parmi ces Vibrio, l’espèce V.aestuarianus, initialement décrite en 1983 comme bactérie des environnements estuariens, est associée à des mortalités d’huîtres creuses adultes en Europe depuis 2001. En 2012, des mortalités de coques adultes Cerastoderma edule associées à cette espèce ont également été rapportées. Cependant, les processus ayant mené à l’émergence des lignées pathogènes de bivalves sont restés inconnus. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à préciser (1) la structure des populations de V. aestuarianus et leurs déterminants génomiques ; (2) les évènements évolutifs ayant participé à l’émergence et l’évolution dessous-espèces, et (3) les habitats, cycles et espèces sensibles à V. aestuarianus. Nous avons montré que les souches de V. aestuarianus pathogènes se répartissent dans deux sous-espèces aux histoires évolutives différentes. V. aestuarianus francensis, décrite en 2008, regroupe les souches pathogènes d’huîtres alors que V. aestuarianus cardii regroupe les souches pathogènes de coques. Les deux sous espèces provoquent des maladies dans leurs populations d’hôtes en été, et la température a été identifiée comme un facteur favorable au développement des maladies. V. aestuarianus francensis impacte l’ostréiculture et nous montrons que deux lignées distinctes se sont propagées à l’échelle de l’Europe depuis au moins 20 ans. Cette sous-espèce se caractérise par une faible diversité génétique et une évolution essentiellement clonale. Les souches de V. aestuarianus francensis ont un mode de vie de spécialiste, avec un habitat restreint aux huîtres. L’un des évènements ayant favorisé son émergence pourrait être l’acquisition et l’intégration génomique d’un élément génétique mobile contenant des gènes codant des protéines impliquées dans l’export du cuivre. Actuellement, la sous-espèce V. aestuarianuscardii impacte les coques uniquement en France. La diversité phénotypique et génétique dans cette sous espèce est plus importante que dans la sous-espèce V. aestuarianus francensis. Plusieurs groupes génétiques présentant des niveaux de virulence différents envers les coques ont pu être identifiées et la comparaison des génomes entre ces groupes a permis d’identifier des facteurs de virulence potentiels
The oyster Crassostrea gigas is the most cultured species of bivalve in the world and is confronted with infectious diseases involving bacteria of the genus Vibrio. Among these Vibrio, the species V. aestuarianus, initially described in 1983 as a bacterium of estuarine environments, has been associated with mortality of adult oysters in Europe since 2001. In 2012, mortality of adult cockles Cerastoderma edule associated with this species have also been reported. However, the processes leading to the emergence of pathogenic bivalve lineages have remained unknown. During this thesis, we sought to clarify (1) the population structure of V. aestuarianus and their genomic determinants, (2) the evolutionary events that participated in the emergence and evolution of the subspecies, and (3) the habitats, cycles and species sensitive toV. aestuarianus. We have shown that pathogenic V. aestuarianus strains fall into two subspecies withdifferent evolutionary histories. V. aestuarianus francensis, described in 2008, includes pathogenic oyster strains while V. aestuarianus cardii includes pathogenic cockle strains. Both subspecies cause disease in their host populations in summer, and temperature has been identified as a favorable factor for disease development. V. aestuarianus francensis impacts oyster farming and we show that two distinct lineages have spread across Europe for at least 20 years. This subspecies is characterized by low genetic diversity and essentially clonal evolution. Strains of V. aestuarianus francensis have a specialist lifestyle, with a habitat restricted to oysters. One of the events that favored its emergence could be the acquisition and genomic integration of a mobile genetic element containing genes coding for proteins involved in copper export. Currently, the subspecies V. aestuarianus cardii impacts cockles only in France. The phenotypic and genetic diversity in this subspecies is greater than in the subspecies V. aestuarianus francensis. Several genetic groups with different levels of virulence towards cockles could be identified and the comparison of genomes between these groups made it possible to identify potential virulence factors

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Gazaix, Antoine. "Ecologie des Lythrum annuels des mares temporaires méditerranéennes : applications à la conservation de L. thesioides dans les Costières de Nîmes." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG054.

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Abstract:

Les communautés de plantes des mares temporaires méditerranéennes sont caractérisées par la dominance des espèces annuelles, avec une banque de graines persistante, dont la germination est associée aux alternances d’inondation et d’assèchement. Bien que de petites tailles et irrégulièrement distribuées dans les paysages, elles possèdent une flore riche. Elles ont cependant été particulièrement détruites et dégradés, et de nombreuses espèces inféodées à cet habitat sont aujourd’hui rares et menacées. Parmi elles, six espèces annuelles du genre Lythrum sont présentes dans le sud de la France, dont Lythrum thesioides. Cette espèce supposée éteinte en Europe au milieu du XX° siècle, a été redécouverte successivement à partir de 1998 dans 3 mares temporaires méditerranéennes de France. Les objectifs de cette thèse sont (1) de caractériser les niches écologiques de ces six espèces et (2) d’utiliser cette connaissance pour proposer des actions de gestion pertinentes pour leur conservation, notamment pour L. thesioides. La première étape a été de clarifier la distribution de ces 6 espèces annuelles dans la région méditerranéenne et particulièrement celle de Lythrum thesioides. Ce travail s’est accompagné d’une étude phylogénétique des relations entre les six espèces et 13 autres du genre Lythrum. La comparaison des niches de régénération a ensuite illustré l’importance de plusieurs variables environnementales pour la germination, et principalement la température optimale de germination qui était différente entre les espèces et particulièrement élevée pour L. thesioides. L’étude des micro-niches des plantes adultes a enfin démontré une différentiation franche entre les espèces en termes de propriété du sol, et dans une moindre mesure, de présence et phénologie de la communauté végétale compagne. La combinaison des résultats de ce travail, caractérisant une niche écologique originale pour L. thesioides, a enfin été utilisée pour alimenter des propositions de gestion, composée de plusieurs scénarios pour la conservation de L. thesioides dans sa principale population dans le sud de la France
The vegetation of Mediterranean temporary pools is characterized by the dominance of annual species with a perennial seed bank whose germination is cued with cyclic flooding and drying. Although small in size and patchy in the landscape they have a riche flora. They have however suffered much from habitat loss and degradation and many species specialized to this habitat have become rare and endangered. Among these species are found six annual Lythrum species in the South of France. The objectives of this thesis were to quantify the ecological niche of these species in order to inform management action for their conservation. Management of these ecosystems and species conservation depend on knowledge the ecology of regeneration and survival in the changing environment of this ecosystem. The first step here was to clarify the distribution of the six species in the Mediterranean region and in particular L. thesioides, a species thought to be extinct in the wild and rediscovered in three Mediterranean temporary pools in France since 1998, two of which are still visible. This was accompanied by a phylogenetic study of the relationships among these six species and 13 other species in the genus studied previously. Comparison of the regeneration niche illustrated the importance of several variables for germination, principally the optimal temperature that was different among the species and in particular for the very rare L. thessioides. Examination of the micro-niche of adult plants also revealed a clear differentiation of the species in terms of soil properties and less notably the presence and phenology of associated species. The combined results of this work have been used in the construction of a management action plan composed of several scenarios for the conservation of L. thessioides at its primary site of occurrence in the South of France

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Serebryakova, Alexandra. "Acclimation and adaptation of invasive seaweeds - a case study with the brown alga sargassum muticum." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066475.

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Abstract:

Les algues non-indigènes ont des impacts sur les communautés naturelles à une échelle mondiale: elles affectent la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes ainsi que les services écosystémiques, avec des conséquences économiques et sociales. Parmi les conséquences de ces introductions sont le déplacement d'espèces indigènes, des compétitions avec des espèces en danger et des effets sur les trajectoires éco-évolutives des espèces des communautés envahies. Bien que crucial pour anticiper le devenir des espèces non-indigènes, comprendre les mécanismes d'acclimatation et d'adaptation agissant post-introduction reste un challenge chez les algues. Au cours de cette thèse, nous avons étudié certains processus d'acclimatation, en particulier le rôle des bactéries associées, et leurs effets, en utilisant comme modèle d'étude Sargassum muticum. Cette algue brune originaire d'Asie, est une espèce emblématique parmi les algues introduites avec une présence du Mexique à l'Alaska en Amérique et du Maroc à la Norvège en Europe. Nous avons effectué une analyse bibliographique des traits et caractéristiques écologiques qui pourraient expliquer son succès. Nous avons ensuite montré que l'acidification n'a pas d'effets significatifs sur les bacteries associées, bien que des changements saisonniers du microbiome aient été observés. Enfin, nous avons utilisé un modèle de niche écologique, intégrant la phénologie, pour prédire la distribution de S. muticum sous deux scénarios de changement climatique. Selon nos résultats, d'ici 2100, la distribution de S. muticum devrait se déplacer vers le nord dans l'hémisphère nord avec des régressions dans certaines zones actuellement occupées
Non-indigenous seaweeds impact natural communities worldwide, affecting biodiversity, ecosystem functioning, and ecosystem services, resulting in significant economic and social consequences. Among major impacts are the displacement of native species, a threat to endangered species, and effects on ecological and evolutionary processes within the invaded communities. While critical to predict the fate of introduced species, understanding the mechanisms of acclimation and adaptation following introduction represents a great challenge in seaweeds. In this thesis, we investigated some acclimation processes, with an emphasis on the role of associated microbiota, and examined their effects with Sargassum muticum as a model species. This brown seaweed native to Asia, is an emblematic invader among seaweeds, with a distribution now ranging from Mexico to Alaska in America and from Morocco to Norway in Europe. We first reviewed the competitive advantages and traits that may contribute to its invasiveness. We then showed that acidification has no significant effects on associated bacteria, although seasonal changes in the microbiome have been observed. Finally, we applied ecological niche modelling, but innovatively accounting for phenology, to project the distribution of S. muticum under two future climate change scenarios. According to our projections, by 2100 the distribution of S. muticum is expected to shift northwards along its European, North American and Asian distributions with partial retreat from the currently occupied areas

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Mendez, Fernandez Paula. "Ecological segregation inferred using chemical tracers and contamination assessment of five toothed whales in the Northwest Iberian Peninsula." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00973748.

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Abstract:

The first objective of this PhD was to determine the degree of ecological segregation between five sympatric species of toothed whales (i.e. common dolphin Delphinus delphis, harbour porpoise Phocoena phocoena, bottlenose dolphin Tursiops truncatus, striped dolphin Stenella coeruleoalba and long finned pilot whale Globicephala melas) inhabiting a restricted and highly productive area, the North West Iberian Peninsula (NWIP). To this end, chemical parameters analyses were used as an "alternative method" of assessing diet and habitat of these animals over different periods of integration, complementing the information given by traditional methods of investigation such as stomach contents, faeces analyses and field observations. The second objective was to evaluate the contamination status of these species in order to estimate the toxicological risk these populations face and to complete the existing database. In this context, trace elements, carbon and nitrogen stable isotopes, as well as persistent organic pollutants (POPs) were selected as chemical parameters for our investigations.Firstly, the chemical parameters were used as ecological tracers of populations (or parts of populations) by drawing an image of the diet and habitat of the species at different time scales. We estimated that the food web has five trophic levels, with toothed whales occupying the top positions, with no significant difference in trophic positions among them, ranging from 4.3 to 5.3. While the analysis of a single chemical parameter did not completely segregate between the five species, the information gained by combining the analyses of several long-term ecological tracers (i.e. nitrogen and carbon stable isotopes in teeth and renal cadmium concentrations) revealed ecological niche segregation in two dimensions of this niche (the trophic and the spatial dimensions). However, year-to-year or seasonal variations could not be investigated, except for in common dolphin, and thus temporary overlap cannot be excluded. Additionally, we showed that polychlorinated biphenyls (PCBs) profiles could be a relevant tracer of the foraging ecology of taxonomically close species, allowing a fine separation of the species as result of their different patterns. This was particularly clear for the harbour porpoise and striped dolphin.Secondly, the contamination status of the species in this area was evaluated, with concentrations interpreted in the light of biological and ecological factors. But the bioaccumulation of trace elements appeared to be less predictable than that of POPs. Bottlenose dolphins and harbour porpoises were found to have higher PCBs concentrations than the rest of the analysed NWIP toothed whales, as well as those of adjacent NE Atlantic waters.The main results of this PhD highlight the relevance of exploiting these chemical parameters as ecological tracers, as well as their usefulness in the comprehensive study of structure and function of ecosystems through the role of top predators. Combined with the information on anthropogenic activities, this work can also contribute to the development and implementation of management plans and mitigation measures for these five species of toothed whales in the NWIP.

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Croteau, Dany, and Dany Croteau. "Succession saisonnière et écophysiologie des diatomées arctiques : relation entre l'habitat, la niche lumineuse et la stratégie photoadaptative." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37724.

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Abstract:

L’environnement lumineux de l’Océan Arctique est unique en raison d’interactions complexes entre la lumière et le couvert de glace de mer enneigé, et les oscillations de photopériodes extrêmes. Le succès des organismes photosynthétiques arctiques suggère donc des mécanismes de régulation flexibles qui permettent la survie lors de longues périodes d’obscurités, la capture de photons dans la pénombre sous la glace et la photoprotection rapide lors d’éclairements excessifs soudains. Les diatomées sont les producteurs primaires arctiques principaux. Elles exploitent le continuum de niches lumineuses induit par la transformation saisonnière de leur habitat au cours d’une succession de formes de vie sympagiques (glace) et planctoniques (eau). Lorsque la photosynthèse sature, les diatomées dissipent l’énergie lumineuse excessive en chaleur via le quenching non-photochimique (NPQ), principalement contrôlé par l’action du cycle des pigments xanthophylles (XC). Généralement, chez les diatomées, l’opération de ces mécanismes de photoprotection est finement adaptée à leur niche lumineuse. Cependant, peu d’études se sont intéressées aux souches arctiques, malgré les profonds contrastes de niches lumineuses qu’elles surmontent (glace, sous la glace, eaux de fontes, eaux libres). Ce manque de données entrave nos capacités à anticiper l’impact de l’intensification de l’environnement lumineux de l’océan Arctique, causée par la réduction de la superficie et de l’épaisseur du couvert neige-glace, sur l’intégrité écosystémique. Nous avons étudié les réponses à la lumière de cinq espèces de diatomées arctiques représentatives des différentes phases et habitats de leur succession saisonnière. Les espèces sympagiques ont exprimé une stratégie photoadaptative survivaliste, caractérisée par une croissance saturée à faible éclairement et un fort NPQ longuement maintenu à l’obscurité. Les espèces planctoniques ont montré une plus grande flexibilité d’exploitation de la lumière et une importante photoprotection activée par des éclairements intense et l’obscurité prolongée. Ces stratégies photoadaptatives divergentes gouverneront probablement des réponses hétérogènes à l’intensification de l’environnement lumineux arctique.
L’environnement lumineux de l’Océan Arctique est unique en raison d’interactions complexes entre la lumière et le couvert de glace de mer enneigé, et les oscillations de photopériodes extrêmes. Le succès des organismes photosynthétiques arctiques suggère donc des mécanismes de régulation flexibles qui permettent la survie lors de longues périodes d’obscurités, la capture de photons dans la pénombre sous la glace et la photoprotection rapide lors d’éclairements excessifs soudains. Les diatomées sont les producteurs primaires arctiques principaux. Elles exploitent le continuum de niches lumineuses induit par la transformation saisonnière de leur habitat au cours d’une succession de formes de vie sympagiques (glace) et planctoniques (eau). Lorsque la photosynthèse sature, les diatomées dissipent l’énergie lumineuse excessive en chaleur via le quenching non-photochimique (NPQ), principalement contrôlé par l’action du cycle des pigments xanthophylles (XC). Généralement, chez les diatomées, l’opération de ces mécanismes de photoprotection est finement adaptée à leur niche lumineuse. Cependant, peu d’études se sont intéressées aux souches arctiques, malgré les profonds contrastes de niches lumineuses qu’elles surmontent (glace, sous la glace, eaux de fontes, eaux libres). Ce manque de données entrave nos capacités à anticiper l’impact de l’intensification de l’environnement lumineux de l’océan Arctique, causée par la réduction de la superficie et de l’épaisseur du couvert neige-glace, sur l’intégrité écosystémique. Nous avons étudié les réponses à la lumière de cinq espèces de diatomées arctiques représentatives des différentes phases et habitats de leur succession saisonnière. Les espèces sympagiques ont exprimé une stratégie photoadaptative survivaliste, caractérisée par une croissance saturée à faible éclairement et un fort NPQ longuement maintenu à l’obscurité. Les espèces planctoniques ont montré une plus grande flexibilité d’exploitation de la lumière et une importante photoprotection activée par des éclairements intense et l’obscurité prolongée. Ces stratégies photoadaptatives divergentes gouverneront probablement des réponses hétérogènes à l’intensification de l’environnement lumineux arctique.
Over their highly productive seasonal succession, Arctic diatoms occupy shifting habitats and contrasted light climates defined by snow/ice cover dynamics and extreme photoperiod variations. These unique light environment features suggest Arctic diatoms are well adapted to survive prolonged darkness periods, exploit minimal light in snow-covered sea-ice and overcome spontaneous excessive, and potentially harmful, light exposures. Diatoms mitigate photooxidative damages by dissipating oversaturating light energy as heat via the non-photochemical quenching (NPQ), mainly regulated by the xanthophyll cycle (XC). How heterogeneous light niches influence Arctic diatoms photoadaptative traits remains largely unknown and a crucial missing link to apprehend Arctic Ocean’s response to shrinking sea-ice and increasing illumination. To address this question, we selected five Arctic diatoms species harbouring diverse life traits and representative of distinct phases across the seasonal light niche continuum: from snow-covered dimly lit bottom sea-ice to summer stratified waters. To access how Arctic diatoms cope with a heterogeneous light environment, we studied their acclimation to two light intensities and subsequent darkness incubations, and parametrized NPQ-XC induction upon light shifts. Our results highlight the sea-ice cover as a strong selective force shaping Arctic diatoms photoadaptative strategies. Ice-related species exhibited a survivalist photoadaptive strategy with growth saturating at low irradiance and strong photoprotective capabilities sustained even in darkness. Open-water species photophysiology was more dynamic, expressing flexible light utilisation capacities and great photoprotection capacities triggered by high light and darkness. Ice-edge species showed strong adaptation to light fluctuations and dark physiology fine-tuned depending upon light history. We argue that diverging photoadaptative strategies foster Arctic diatom success in their respective seasonal niches and will likely drive uneven responses to a transforming Arctic Ocean.
Over their highly productive seasonal succession, Arctic diatoms occupy shifting habitats and contrasted light climates defined by snow/ice cover dynamics and extreme photoperiod variations. These unique light environment features suggest Arctic diatoms are well adapted to survive prolonged darkness periods, exploit minimal light in snow-covered sea-ice and overcome spontaneous excessive, and potentially harmful, light exposures. Diatoms mitigate photooxidative damages by dissipating oversaturating light energy as heat via the non-photochemical quenching (NPQ), mainly regulated by the xanthophyll cycle (XC). How heterogeneous light niches influence Arctic diatoms photoadaptative traits remains largely unknown and a crucial missing link to apprehend Arctic Ocean’s response to shrinking sea-ice and increasing illumination. To address this question, we selected five Arctic diatoms species harbouring diverse life traits and representative of distinct phases across the seasonal light niche continuum: from snow-covered dimly lit bottom sea-ice to summer stratified waters. To access how Arctic diatoms cope with a heterogeneous light environment, we studied their acclimation to two light intensities and subsequent darkness incubations, and parametrized NPQ-XC induction upon light shifts. Our results highlight the sea-ice cover as a strong selective force shaping Arctic diatoms photoadaptative strategies. Ice-related species exhibited a survivalist photoadaptive strategy with growth saturating at low irradiance and strong photoprotective capabilities sustained even in darkness. Open-water species photophysiology was more dynamic, expressing flexible light utilisation capacities and great photoprotection capacities triggered by high light and darkness. Ice-edge species showed strong adaptation to light fluctuations and dark physiology fine-tuned depending upon light history. We argue that diverging photoadaptative strategies foster Arctic diatom success in their respective seasonal niches and will likely drive uneven responses to a transforming Arctic Ocean.

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Zhao, Tian. "Effets des invasions biologiques sur les patrons de diversité fonctionnelle et la structure trophique des communautés de poissons d'eau douce." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30120.

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Comprendre la relation entre biodiversité et fonctionnement des écosystèmes est une question centrale de l'écologie moderne. Cette problématique est d'autant plus importante dans le contexte général des perturbations anthropiques sur la biodiversité et les écosystèmes. Les invasions biologiques représentent l'une des causes principales de perte de diversité taxonomique et de modification des écosystèmes. Ceci est particulièrement le cas dans les écosystèmes aquatiques d'eau douce qui sont soumis à de nombreuses introductions d'espèces non-natives de poissons qui peuvent modifier la structure des communautés et altérer les interactions biotiques entre espèces. Les interactions trophiques et les réseaux trophiques qu'elles forment sont à la base des liens entre la structure même de la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Par conséquent, identifier les impacts des espèces non-natives sur la structure trophique des communautés est crucial pour estimer comment le fonctionnement des écosystèmes et les services qu'ils rendent peuvent répondre aux invasions biologiques. Dans cette étude, 18 lacs de gravières ont été sélectionnés et leurs communautés piscicoles quantifiées durant deux années consécutives afin de tester les effets des invasions biologiques sur les patrons de diversité fonctionnelle et la structure trophique des communautés piscicoles. Dans un premier temps, nous avons étudié le rôle des facteurs environnementaux sur la composition et la structure des communautés de poissons. Nos résultats ont démontré que la structure des communautés de poissons différait de manière significative entre lacs et nous avons notamment observé que les lacs gérés principalement à des fins halieutiques présentaient une plus forte richesse taxonomique. Nous avons également démontré que les espèces natives et non-natives étaient dominantes dans des lacs avec des caractéristiques environnementales différentes, alors que les pratiques de gestion jouaient davantage un rôle sur structures des communautés. Dans l'ensemble, cette étude a permis de démontrer que la composition des communautés piscicoles évoluait de manière prévisible le long d'un gradient environnemental associé au niveau de maturité des lacs et des pratiques de gestion associées. Dans un second temps, nous avons quantifié l'importance de la variabilité intraspécifique des traits fonctionnels au sein d'une espèce modèle, le black-bass (Micropterus salmoides). Plus précisément, nous avons échantillonné l'ensemble d'une population and nous avons démontré que la variabilité des traits fonctionnels entre les individus était forte et pouvait affecter les estimations de diversité fonctionnelle. De plus, le très faible chevauchement de niches fonctionnelles et isotopiques entre les différentes classes d'âge indiquaient qu'elles doivent être considérées comme des entités fonctionnelles distinctes. Nous avons également démontré l'existence d'une corrélation entre les traits fonctionnels et les valeurs isotopiques du carbone et de l'azote, suggérant ainsi un lien entre spécialisation trophique et les différences de traits fonctionnels au sein des différents stades de vie. Dans un troisième temps, en intégrant la variabilité intraspécifique des traits fonctionnels à l'échelle de la communauté, nous avons examiné les structures fonctionnelles des différentes communautés piscicoles le long d'un gradient d'invasions. Nos résultats ont démontré que les entités natives et non-natives de poissons différaient significativement en terme de traits fonctionnels et que le " niche partitioning " était le mécanisme principal permettant la coexistence des espèces natives et non-natives ayant des traits fonctionnels similaires
Understanding the relationship between biodiversity and ecosystem functioning is a central question in modern ecology. This question is particularly crucial in the general context of human perturbations on both biodiversity and ecosystems. Biological invasions are considered as one of the leading causes of the ongoing taxonomic diversity crisis and the modification of ecosystems. This is especially true in freshwater ecosystems since the widespread introductions of non-native fish can modify recipient communities notably by changing the biotic interactions between species. Trophic interactions represent the linkage between the structural characteristics of biodiversity and the functioning of ecosystems, describing the network of species and the energy links between them. Identifying the impacts of non-native fish species on the trophic structure of recipient communities is therefore crucial to estimate how ecosystem functioning and ecosystem services might respond to biological invasions. In the present study, fish communities from 18 gravel pit lakes were selected and monitored during two consecutive years to test the effects of biological invasions on functional diversity patterns and the trophic structure of fish communities. We first investigated the environmental determinants of fish community composition and structure in these gravel pit lakes. Our results demonstrated that fish community structure significantly differed between lakes and we notably found that lakes highly managed for angling hosted higher levels of taxonomic diversity. We also found that native and non-native species were dominant in lakes with different environmental conditions, while management practices play a critical role in shaping fish species composition. Overall, these findings demonstrated that fish community composition followed a predictable shift along an environmental gradient linked to the natural maturation of gravel pit lakes and the associated human practices. Second, we quantified the importance of intraspecific variability in functional traits in a model species, the largemouth bass (Micropterus salmoides). We sampled a whole population in a private pond and found that functional trait variability among individuals within the same population could affect estimates of functional diversity. Moreover, the extremely low overlap for both functional and stable isotope niches between age-classes indicated that different age classes within a species should be considered as distinct functional entities. We also demonstrated the existence of a significant correlation between functional traits and stable isotope values, suggesting the existence of a linkage between trophic specialization and differences in functional traits within each life stage. Third, incorporating intraspecific variation in functional traits at the community level, we examined the functional attributes of fish communities in the studied lakes. Our results demonstrated that native and non-native fish significantly differed in terms of functional traits. We also demonstrated that niche partitioning was the principal mechanism allowing the coexistence of native and non-native fish with similar functional traits

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Mayrand, Flavie. "Modélisation du fonctionnement hydrologique du sol et de la biodiversité des communautés végétales. Application à l'analyse de la performance écologique d'un aménagement paysager autoroutier." Phd thesis, AgroParisTech, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00948342.

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Abstract:

L'anthropisation croissante des territoires a conduit à la transformation profonde des écosystèmes et à une perte massive, rapide et irréversible de la biodiversité. La réglementation nationale française impose aujourd'hui aux aménageurs du territoire d'évaluer, a priori et a posteriori, les impacts environnementaux de leurs projets de construction (ex : infrastructures routières) et notamment les impacts sur la biodiversité. Cette réglementation impose également de proposer des mesures d'évitement, de réduction, et de compensation, lorsqu'il existe des impacts résiduels, par la création ou la restauration de la biodiversité dégradée. En l'absence d'outils performants à disposition des gestionnaires, les échecs de la prédiction des impacts et de l'évaluation de l'efficacité des mesures conservatoires sont nombreux. L'objectif général de cette thèse est de proposer une nouvelle approche méthodologique pour (i) caractériser les processus et les paramètres abiotiques impactant la diversité végétale des communautés, (ii) analyser l'efficacité d'un projet de création et (iii) proposer, à la lecture de ces résultats, des nouvelles mesures de valorisation de la biodiversité végétale du site d'étude. Le site étudié est un aménagement paysager autoroutier, au sein duquel des semis et des plantations ont été réalisées par le constructeur, deux ans avant le début de notre étude. Nous avons restreint l'étude mécaniste du compartiment abiotique à celle du fonctionnement hydrologique (modélisé à l'aide d'HYDRUS-1D). [...] Suite et fin du résumé dans la thèse.

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Cachera, Marie. "Implications of morphological and functional traits for trophic relationships within fish communities and marine trophic network architecture." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10122.

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Abstract:

Un thème actuel en écologie est de comprendre la contribution de la biodiversité au fonctionnement des écosystèmes, notamment comment la variation inter- et intra-spécifique des traits affecte les interactions trophiques, l’organisation trophique des communautés, et l’architecture des réseaux trophiques. Historiquement, la morphologie a été considérée comme un déterminant majeur de l’écologie des organismes et, dans une perspective fonctionnelle, est supposée influencer les relations trophiques et les autres fonctions écologiques des espèces. Cette thèse visait à étudier l’organisation trophique d’une communauté de poissons marins et sa relation avec la variation intra- et inter-spécifique des traits morphologiques et fonctionnels. Le réseau trophique associé dévoile une structure en méta-communauté comprenant deux sous-réseaux le long du gradient côte-large. La largeur de la niche trophique spécifique croit avec la variation de la niche trophique individuelle, un patron en partie lié à l’identité fonctionnelle des espèces et au sexe, à la taille et à l’habitat des individus. La morphologie des espèces, non leur phylogénie, se révèle un indicateur parfait de leur identité fonctionnelle. Enfin, la morphologie parait être la principale source de variabilité des relations trophiques individuelles dans l’assemblage mais une large part de variation inexpliquée suggère l’omission de facteurs cruciaux, dont le comportement. Ces résultats permettent de mieux comprendre le rôle de la diversité morphologique et fonctionnelle sur la structure des réseaux trophiques marins et pourraient aider à prédire leurs dynamiques spatio-temporelles ainsi que leurs réponses aux perturbations
A current issue in ecology is to understand the contribution of biodiversity to ecosystem functioning and notably to comprehend how inter- and intra-specific trait variation affects trophic interactions between individuals and species, the trophic organization of communities and trophic network architecture. Particularly, morphology has historically been considered as a main determinant of organisms’ ecology, which led to the field of ecomorphology, and, from a functional perspective, is expected to influence trophic relationships and other ecological functions performed by species. This thesis aimed at studying the trophic organization of a marine fish community and its dependency on morphological and functional trait variation between and within species. The associated trophic network revealed a meta-community structure, including two sub-networks along a coastal-offshore gradient. Species trophic niche breadth and individual trophic niche variation increased together, a pattern relying partly on species functional identity and the sex, body size and habitat of individuals. Contrary to phylogeny, species morphology was a relevant proxy for functional identity. Finally, morphology seemed the main source of variability in individual trophic relationships within the assemblage, but a large part of diet variation remained unexplained suggesting that critical factors had been neglected, notably behaviour. These results allow understanding better the role of morphological and functional diversity in the structure of marine trophic networks and may help to predict their spatio-temporal dynamics and their responses to perturbations

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Carolan, Kevin. "Ecological niche modelling and its application to environmentally acquired diseases, the case of Mycobacterium ulcerans and the Buruli ulcer." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20178/document.

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Abstract:

L'ulcère de Buruli est une maladie émergente tropicale négligée. Il provoque une défiguration et une incapacité permanente pour les victimes. L'agent causal est Mycobacterium ulcerans. Cependant, le réservoir environnemental et le mode de transmission de cette bactérie ne sont pas connus. Les tentatives visant à gérer la maladie ont été freinées par le manque de connaissances concernant le mode de transmission ainsi que le réservoir environnemental de M. ulcerans. Certains écosystèmes et habitats ont été associés au risque de contracter cette mycobactérie, notamment les milieux aquatiques d'eau douce stagnants et perturbés par les activités humaines des régions tropicales. S'il n'existe pas de vecteur bien identifié, des insectes aquatiques Hémiptères sont fortement suspectés d'intervenir dans la vectorisation de cet agent infectieux à l'humain. Une compréhension complète de la distribution et du mode de transmission de la bactérie aiderait ainsi à la gestion de la maladie. Dans cette thèse, nous utilisons les outils issus de la modélisation de la niche écologique pour décrire la distribution de M. ulcerans. Suite à la construction d'un modèle au Cameroun, en Afrique Centrale, et testé avec une seconde base de données en Guyane Française (Amérique du Sud), nous trouvons que l'agent pathogène montre des variations saisonnières notables dans la répartition de nos sites d'étude, au Cameroun. Pendant la saison humide, M. ulcerans est plus fréquente dans les grands bassins versants et en absence de marécages, tandis que durant la saison sèche, la bactérie est plus présente dans les petits bassins versants où peuvent être présents dans les zones marécageuses. Notre étude a permis de générer des cartes de répartition de l'agent pathogène dans la région d'étude, qui pourront être utilisées dans des études ultérieures contribuant à mieux gérer le risque infectieux pour cette maladie. De plus, nous avons développé une modélisation des niches écologiques des insectes aquatiques soupçonnés d'être des vecteurs de l'agent pathogène. Basé sur un protocole d'échantillonnage d'insectes aquatiques qui couvre l'ensemble du Cameroun, nous avons construit un modèle suivant la méthode de l'entropie maximale. Ceci nous a permis d'interpoler notre modèle sur toute l'Afrique de l'Ouest. Nous avons ensuite testé une corrélation entre la répartition prévue des insectes potentiellement vecteurs, et la prévalence de l'ulcère de Buruli. Nous mettons en évidence une corrélation positive significative entre la répartition des insectes et la répartition de la maladie, et trouvons que cette corrélation varie significativement dans l'espace et le temps. Ceci est cohérent avec la possibilité d'une transmission multi-hôte pour cet agent pathogène.Enfin, en collaboration avec d'autres auteurs, nous avons pu explorer différents facteurs influençant la distribution de M. ulcerans, tels que les réseaux et la structure de la communauté biotique, ou encore l'impact de l'occupation du sol sur la distribution de l'ulcère de Buruli dans notre région d'étude d'Akonolinga au Cameroun. Et enfin nous avons testé le changement de distribution de la maladie à une plus grande échelle, entre le Bénin et le Nigeria. Cette thèse contribue à une meilleure compréhension de la distribution de Mycobacterium ulcerans et de l'ulcère de Buruli, fournissant des éléments de preuve d'une transmission multi-hôtes de la mycobactérie, ainsi que les premières cartes de répartition de l'agent pathogène pour la région d'Akonolinga au Cameroun
The Buruli ulcer is an emerging environmentally acquired infectious neglected tropical disease. It causes permanent disability and disfigurement in victims. The causative agent is Mycobacterium ulcerans; however the environmental reservoir and mode of transmission of this bacterium are not known. Attempts to manage the disease have been hampered by lack of knowledge of the mode of transmission and the environmental reservoir of M. ulcerans. Certain environments have been associated with the disease, notably disturbed aquatic environments composed of small bodies of stagnant water. There is no known vector, though aquatic insects have been implicated as possible vectors. A full understanding of the distribution and mode of transmission of the bacterium would help in management of the disease.In this thesis, we use the tools developed in ecological niche modelling to describe the distribution of M. ulcerans. Following the construction of a model in Cameroon, Central Africa, and tested against a second database in French Guiana (South America), the pathogen is found to have notable seasonal changes in its distribution in our study sites in Cameroon. In the wet season, M. ulcerans is more common in large watersheds, while in the dry season the bacterium is more common in small watersheds. This enabled the generation of hazard maps of the pathogen distribution in the study region, which will be used in future studies and management of the disease. Following this we undertook ecological niche modelling to describe the distribution of the aquatic insects suspected to be vectors of M. ulcerans. Based on a sampling protocol that spanned the country of Cameroon, we undertake maximum entropy modelling, which enabled us to interpolate our model across all of West Africa. With these maps we explore the correlation between the predicted distribution of the insects to the prevalence of the Buruli ulcer. We find a significant positive correlation between the distribution of the insects and the distribution of the disease, and find that this correlation undergoes significant changes in space and time, consistent with the model of multi-vectorial transmission of the disease.Finally, in collaboration with other authors, we have assisted in exploring how the distribution of M. ulcerans changes according to community structure networks, how the distribution of the Buruli ulcer disease changes in our study region of Akonolinga, Cameroon, and how the distribution of the disease changes at a larger scale, between Benin and Nigeria. This thesis contributes to our understanding of the distribution and drivers of Mycobacterium ulcerans and the Buruli ulcer, providing evidence of multi-vectorial transmission of the disease, and the first hazard maps of the pathogen for Akonolinga, Cameroon

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Fabri-Ruiz, Salomé. "Modèles de distribution et changements environnementaux : Application aux faunes d'échinides de l'océan Austral et écorégionalisation." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCK070/document.

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Abstract:

Les modifications environnementales qui affectent aujourd'hui les milieux marins recouvrent des problématiques scientifiques et sociétales majeures, d'autant que ces changements devraient s'accélérer au cours du 21ème siècle. Comprendre et anticiper la réponse de la biodiversité marine à ces changements représente un enjeu scientifique d'actualité. Les approches biogéographiques et macroécologiques constituent un cadre scientifique dans lequel il est possible d'étudier, de décrire, et de comprendre les motifs de distribution des espèces à large échelle et d'estimer leur évolution possible face aux changements environnementaux. C'est notamment le cas dans l'océan Austral où les effets du changement climatique se font déjà sentir et où les modifications environnementales associées pourraient avoir des effets profonds sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes. Malgré de récents efforts d'échantillonnage, nos connaissances sur la distribution des espèces dans l’océan Austral comptent encore de nombreuses lacunes attribuables au caractère récent des découvertes, à l'isolement et à l'éloignement de cet océan d'accès difficiles. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse consistaient à mieux comprendre les motifs de distribution d'espèces à l’échelle de l’océan Austral, à mettre en évidence les facteurs qui en sont à l’origine et enfin, à évaluer l’impact du changement climatique sur leur distribution. Pour cela, différents types de modèles de niche écologique (MNE) ont été employés. Les échinides (oursins), organismes communs des communautés benthiques de l’océan Austral ont servi de modèle d'étude pour ce travail
Current environmental changes, which impact marine environments, cover major scientific and societal issues, especially as these environmental changes are expected to accelerate along the 21st century. Understanding and forecasting the response of marine biodiversity to these changes is a pregnant scientific issue. Biogeographic and macroecological approaches provide a scientific framework for that purpose. They allow describing and understanding species distribution patterns at large spatial scale as well as estimating their potential shift with regards to environmental change. This is particularly true in the Southern Ocean, where the effects of climate change are already occurring and where environmental changes could have a deep and manifold impact on the structure and functioning of marine ecosystems. Despite recent sampling efforts, our knowledge of the Southern Ocean species distributions still faces many shortcomings due to the rather recent discovery of this ocean, its isolation and remoteness along with difficult access conditions. In this context, the aims of this thesis are to better understand the factors that drive species distribution patterns at the Southern Ocean scale, and to assess the impact of climate change on their distribution. For this purpose, different types of Species Distribution Models (SDM) have been used. Echinoids (sea urchins), which are common organisms of benthic communities in the Southern Ocean, have been used as a biological model for this work

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Dissertations / Theses on the topic 'Niche écologique'

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