Micromammifères, helminthes et insularité : évolution des traits d'histoire de vie du rat noir (Muridae) et de deux musaraignes (Crocidurinae) sur les îles ouest-méditerranéennes

par Elodie Magnanou

Thèse de doctorat en Agronomie. Biologie des populations et écologie

Sous la direction de Bernard Delay.

Soutenue en 2005

à Montpellier, ENSA .


  • Résumé

    Les faunes insulaires se caractérisent par un ensemble d'adaptations écologiques et évolutives propres à la vie en milieu isolé. Les micromammifères Rongeurs et Insectivores des îles ouest-méditerranéennes illustrent bon nombre des particularismes liées à ce syndrome d'insularité : élargissement de niche écologique, gigantisme, inflation des densités, diminution de fécondité. . . L'helminthofaune des mammifères-hôtes manifeste également de nombreux changements : réduction de la diversité spécifique, augmentation des prévalences et intensités parasitaires, élargissement du spectre d'hôte. La majorité des travaux qui tentent de comprendre les pressions de sélection à l'origine des adaptations observées sur les îles négligent l'influence des parasites. Le présent travail s'inscrit dans une approche globale où les parasites sont considérés comme des acteurs incontournables de l'évolution des traits d'histoire de vie des espèces libres. Les modèles considérés sont les deux musaraignes Crocidura russula et C. Suaveolens et le rat noir Rattus rattus. 1) Notre étude phylogéographique (séquençage d'une portion du cytochrome b) a révélé l'identité des populations continentales à l'origine de la colonisation des îles par les deux musaraignes. Ce travail préalable permet d'effectuer les comparaisons appropriées entre populations insulaires et continentales-source. 2) Notre bilan de l'helminthofaune des mammifères étudiés permet d'envisager les conséquences sur les traits de vie des hôtes. La grande douve du foie Fasciola hepatica élargit son spectre d'hôte au rat noir en Corse. Ce transfert latéral à pour origine l'élargissement des préférences écologiques du Muridae. Les prévalences sont très élevées toute l'année pour de nombreuses localités. Les conséquences de la fasciolose sur le rat noir sont exacerbées : forte augmentation des besoins énergétiques et réduction marquée de la fécondité. Ces constatations illustrent la confrontation récente des deux espèces. La résistance du Muridae est certainement faible et la virulence du Digène élevée. 3) La physiologie est un facteur central des adaptations développées sur les îles. En Corse et à Porquerolles, la dépense énergétique de la musaraigne des jardins s'ajuste indépendamment des changements morphologiques (gigantisme) : C. Suaveolens consomme moins que ne le prédit son poids. Les mécanismes mis en jeu dans ces ajustements seront à déterminer. 4) La diminution de fécondité est une caractéristique commune aux musaraignes des îles méditerranéennes. Dans la perspective d'un compromis entre reproduction et survie, la théorie des traits d'histoire de vie prédit un allongement de la durée de vie en milieu insulaire. Sur les îles, la modification de la mortalité intrinsèque et extrinsèque (parasitisme, prédation,. . . ) pourrait induire une modification des taux de sénescence. Nos travaux soulignent que la mélatonine est une hormone tout à fait indiquée pour quantifier un éventuel vieillissement différentiel. Une multitude d'interactions entre composantes biotiques et abiotiques régit l'évolution en milieu insulaire. Les parasites s'avèrent être fondamentaux dans le façonnement des traits de vie des mammifères des îles. Il est maintenant évident que la prise en compte des interactions hôte-parasite est indispensable dans l'étude de l'adaptation des populations insulaires à leur environnement.

  • Titre traduit

    Micromammals, helminths and islands : the evolution of black rat (Muridae) and shrew (Crocidurinae) life-history traits on western Mediterranean islands


  • Résumé

    Some remarkable adaptations are observed within island faunas when compared to their mainland relatives. These shifts are often called insular syndrome. Micromammals (rodents and insectivores) illustrate this cascade of ecological and evolutionary changes on western Mediterranean islands: ecological niche expansion, gigantism, decrease in litter size. . . The syndrome also concerns parasite species and communities: decrease in parasite species richness, increase in parasitic prevalences and intensities, and a widening of parasite niches on islands. Studies analysing selective forces that drive island evolution too often forget parasitism. This work concerns a global approach of processes that influence mammal life-history traits, where helminths are supposed to play a major role. Two species of shrews (Crocidura russula and C. Suaveolens) and the black rat Rattus rattus are used as research models. 1) Using phylogeography (shrews cytochrome b sequences), we identified the mainland-source populations which colonized western Mediterranean islands. This prerequisite permits to compare island and mainland populations without any bias relating to continental evolution. 2) We make the inventory of mammalian helminthofauna in order to quantify the impact of modified parasite communities on insular, free-living species. The liver fluke host spectra include the black rat only on Corsica, as a consequence of the rodent niche widening. Prevalences are very high from both a spatial and temporal point of view. Fascioliasis induces an extremely high increase in the rat's energy requirements and also affects litter size. These remarkable consequences on host life history may be explained by the recent confrontation of the two species. The host resistance is perhaps still low and the digenean virulence still high. 3) We investigated C. Suaveolens physiological adaptations on Porquerolles and Corsica. Even if island populations show gigantism compared to those found on the mainland, they have the same energy requirements. Thus, this evolution of metabolism is partially independent of body mass. Further studies will elucidate physiological mechanism implied in these adjustments. 4) All insular populations of shrews exhibit a decrease in litter size when compared to mainland fecundity. The life-history theory predicts a compromise between survival and reproduction. Thus, survival should increase on islands. Moreover extrinsic and intrinsic mortality release should also modify mammalian senescence processes on islands. Our study highlights that melatonin is a useful tool to quantify aging and to test this hypothesis. Adaptations to island conditions are the result of a great number of biotic and abiotic interactions. This work stresses that parasites play a major role in influencing mammal life-history traits. Thus they must de considered as a crucial selective force that drives evolution.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (179 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 258 réf.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : B XV / MAG / m
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