Adaptation locale et optimalité des stratégies de dormance en environnement imprévisible : développements théoriques et validation expérimentale chez le balanin de la châtaigne, Curculio elephas

par Étienne Rajon

Thèse de doctorat en Écologie évolutive

Sous la direction de Frédéric Menu.

Soutenue en 2008

à Lyon 1 .


  • Résumé

    Des variations temporelles imprévisibles de l'environnement, en modifiant les conditions de survie et/ou de reproduction des individus qui les subissent, affectent la capacité des gènes portés par ces individus à être transmis à long terme. Dans ce contexte, on s'attend à ce qu'une stratégie évolutive consistant à réduire l'effet de ces variations présente un avantage sélectif important. Les stratégies de dormance, qui consistent à ce qu'une partie d'une descendance retarde son développement par une dormance facultative ou additionnelle, peuvent par exemple évoluer dans ce contexte. En effet, les individus effectuant un développement plus long constituent une réserve de gènes, réduisant l'impact négatif de mauvaises conditions de survie et/ou de reproduction affectant les individus ayant effectué un développement "court". Ces stratégies de dormance sont retrouvées dans de nombreux taxa tels que les plantes, les insectes, et certains crustacés. Une première partie de cette thèse est consacrée à des développements théoriques concernant l'évolution des stratégies de dormance dans un environnement imprévisible. En effet, si on comprend bien l'évolution de ces stratégies dans une population isolée, peu de travaux se sont intéressés à leur évolution lorsqu'une structure spatiale existe. En particulier, l'évolution des stratégies de dormance dans deux populations échangeant des individus par la dispersion, et subissant des niveaux de variabilité environnementale différents, n'avait jamais été envisagée avant cette thèse. J'ai modélisé l'évolution des stratégies de dormance dans ce contexte, en envisageant une compétition locale générée par de la densité-dépendance. Dans un premier temps, j'ai considéré des conditions dans lesquelles le taux de dispersion spatiale entre populations était constant (i. E. Ce taux ne pouvait pas évoluer). En utilisant les outils de la dynamique adaptative, j'ai montré que des différences du niveau de variabilité environnementale entre les patches, ainsi qu'une faible dispersion spatiale, favorise une diversification adaptative des stratégies de dormance. Ainsi, dans un tel contexte, les stratégies de dormance observées dans chaque population devraient être adaptées aux niveaux de variabilité rencontrés. J'ai ensuite abandonné l'hypothèse d'un taux de dispersion spatiale fixe, et j'ai étudié la coévolution entre stratégies de dormance et stratégies de dispersion, dans le contexte décrit plus haut. Là encore, une diversification des stratégies de dormance intervient lorsque la différence de niveau de variabilité entre les patches est importante, et cette diversification s'accompagne d'une forte réduction du taux de dispersion spatiale. La seconde partie de cette thèse a consisté à tester l'hypothèse selon laquelle des différences importantes de fréquence de dormance prolongée observées entre deux populations naturelles du balanin de la châtaigne, Curculio elephas, peuvent être expliquées par des adaptations au milieu de vie. Les conditions nécessaires à une diversification des stratégies de dormance semblent rencontrées dans ces deux populations. Par une étude de données antérieure et de nouvelles expérimentations, j'ai montré qu'il existe (i) des différences de niveaux de variabilité environnementale dans ces populations et (ii) que la fécondité dans ces populations est régulée localement par la densité. Afin de déterminer si les différences observées entre les deux populations ont une origine adaptative, j'ai mené des expériences de transfert entre localités. Ensuite, j'ai testé l'hypothèse selon laquelle les stratégies observées dans ces populations correspondent bien au résultat attendu après l'action de la sélection naturelle, en confrontant les stratégies de dormance observées aux prédictions d'un modèle réaliste tenant compte de notre connaissance de ces populations. Les résultats obtenus suggèrent qu’une partie des différences observées entre les deux populations est adaptative

  • Titre traduit

    Local adaptation and optimality of dormancy strategies in an unpredictable environment : theroetical developments and experimental validation in the chestnut weevil, Curculio elephas


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Informations

  • Détails : 1 vol. (258 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 239-258

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2008/165bis
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