Etude intégrative des interactions au sein d’une association lâche, hôte-microprédateur-arthropodes non hématophages cohabitant avec lui : vers une gestion agro-écologique des bâtiments d’élevage de volaille

Integrative study of interactions within a loose association, host-micropredator-non-hematophageous arthropods : toward an agroecological management of poultry livestock buildings

• Auteur / Autrice : Ghais Zriki
• Direction : Rumsaïs Blatrix
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie et Biodiversité
• Date : Soutenance le 10/11/2020
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Maria Navajas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rumsaïs Blatrix, Maria Navajas, Thierry Hance, Manuel Plantegenest, Nicolas Ris, Lise Roy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Hance, Manuel Plantegenest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acariens

Écologie agricole

Chaînes alimentaires

Volailles -- Élevage

Mots clés libres

Réseau trophique

Lutte biologique

Volaille; acarien

Trophic network

Biocontrol

Poultry; mite

Résumé

Les ennemis naturels tel que les arthropodes prédateurs jouent un rôle important dans le contrôle des populations des bioagresseurs dans les agroécosystèmes. Les élevages de poules pondeuses sont des agroécosystèmes de production intensifs qui intègrent une diversité élevée d’arthropodes : parasites des poules et les arthropodes du fumier (détritivores, prédateurs, etc.). Le pou rouge des poules, Dermanyssus gallinae, est l’ectoparasite le plus préjudiciable aux élevages de poules pondeuses. Les infestations de D. gallinae entraînent des problèmes économiques et de bien-être animal. Dermanyssus gallinae est un ectoparasite nidicole qui vit à proximité de son hôte dans un environnement partagé par les arthropodes prédateurs qui peuplent naturellement les bâtiments d’élevages de poules pondeuses.Dans le cadre de cette thèse, notre objectif était d’améliorer l’état des connaissances sur l’impact des arthropodes prédateurs natifs de bâtiments d’élevage de poules pondeuses sur D. gallinae. Basé sur trois approches méthodologiques (descriptive, corrélative et expérimentale), le présent travail a exploré les interactions prédateur-proie (centrées sur D. gallinae) à trois échelles: i) l’échelle de l'individu: Etablir le réseau trophique des arthropodes natifs (in-vitro), ii) à l’échelle de l’espèce : analyser la covariation de l’abondance de D. gallinae et ces prédateurs dans les bâtiments d’élevage, ii) l’échelle de la population : Mesurer dans un système expérimental (poule-D. gallinae-prédateur) en mésocosmes l’impact des arthropodes prédateurs sur le développement des populations de D. gallinae.L’analyse de réseau trophique des arthropodes natifs a montré que D. gallinae est une proie potentielle pour dix espèces d’arthropodes prédateurs. Ces prédateurs ont montré une disparité importante dans la fréquence de prédation sur D. gallinae et une préférence pour D. gallinae en présence de proies alternatives telles que les acariens détritivores. Dans les bâtiments d’élevage de poules pondeuses, l’analyse des abondances relatives de D. gallinae et les prédateurs natifs a permis de soutenir l’existence d’une interaction entre D. gallinae et ses prédateurs qui ont montré une capacité élevée de le consommer in-vitro. La mise en place des expériences en mésocosmes a permis le développement de D. gallinae, les prédateurs natifs et les acariens détritivores. Sous nos conditions expérimentales, les arthropodes prédateurs natifs n’ont pas montré un effet détectable sur le développement de populations de D. gallinae quand d’autres espèces de proies alternatives étaient présentes. Ces résultats suggèrent que, dans nos conditions expérimentales, le développement de populations de D. gallinae semblait être limité par les ressources alimentaires (la poule) et non pas par l’effet de prédation. La présence d’une proie alternative (les acariens détritivores) pourrait aussi avoir diminué l’effet des prédateurs sur les populations de D. gallinae. A travers notre système expérimental, nous avons également montré que les acariens prédateurs élevés en masse et commercialisés actuellement pour lutter contre D. gallinae n’ont pas d'effet négatif sur les espèces natives non-cibles tels que les acariens prédateurs natifs.Nos résultats révèlent des lacunes importantes dans notre compréhension de la biologie de D. gallinae et de la dynamique de ses populations. Ces résultats montrent également l’importance d’explorer d’avantage le rôle potentiel des proies alternatives dans l’absence d’un effet régulateur des prédateurs natifs sur les populations de D. gallinae.

Natural enemies such as predatory arthropods play an important role in controlling pest populations in agroecosystems. Laying-hen farms are agroecosystems of intensive production that incorporate a high diversity of arthropods: hen parasites and manure arthropods (predators, detritivorous, etc.). The poultry red mites Dermanyssus gallinae is the most damaging ectoparasite in laying-hen farms. Infestations with D. gallinae cause both welfare and economic problems. Dermanyssus gallinae is a nidicolous ectoparasite that lives close to its host in an environment shared by the naturally-occurring predatory arthropods in laying-hen farms.In this thesis, our objective was to improve our knowledge on the impact of native arthropods predators in laying-hen farms on D. gallinae. Based on three methodological approaches –descriptive, correlative and experimental–, the present work explored predator-prey interactions (with focus on D. gallinae) and the impact of arthropods predators on D. gallinae at three levels: 1) individual level: building the food web of native arthropods (in vitro), 2) species level: analyzing the covariation of the abundances of D. gallinae and its predators in farm buildings, 3) population level: measuring in an experimental system (hen-D. gallinae-predator) in mesocosms the impact of native arthropod predators on the development of D. gallinae populations.The analysis of native arthropods food web showed that D. gallinae is a potential prey for ten predatory species. These predators showed a significant disparity in predation frequency on D. gallinae and in their preferences for prey species between D. gallinae and detritivorous mites as alternative prey. In laying-hen farms, analysis of the relative abundances of D. gallinae and native predators supported the presence of interactions between D. gallinae and predatory species that showed high predation frequencies on it in vitro. The experiments in mesocosm allowed the development of D. gallinae, native arthropod predators and detritivorous mites. Under our experimental conditions, native arthropod predators did not show any detectable effect on the development of D. gallinae populations when other alternative prey species were present. These results suggest that, under our experimental conditions, the development of D. gallinae populations seemed to be limited by food resources (the hen) and not by the predation effect. The presence of alternative prey (detritivorus mites) may have reduced predators’ impact on D. gallinae populations. Through our experimental system, we also showed that mass-reared and commercially available predatory mites currently used to control D. gallinae in laying farms, did not have a negative effect on non-target species such as native predatory mites.Our results uncovered important gaps in our understanding of D. gallinae biology and population dynamics. These results also demonstrate the importance of further investigating the impact of alternative prey species in the absence of a regulatory effect of native predators on D. gallinae populations.