Structure-stabilty relationships in ecological networks combining different interaction types

Relations structure-stabilité dans les réseaux écologiques combinant différents types d'interactions

• Auteur / Autrice : Alix Sauve
• Direction : Luc Abbadie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Frontières du vivant
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réseaux (mathématiques)

Systèmes biologiques

Stabilité

Pollinisation

Modèles écologiques

Mots clés libres

Interactions mutualistes

Interactions antagonistes

Résumé

The purpose of this PhD thesis is to investigate the "structure-stability" relationship in networks with two different types of interaction: mutualistic and antagonistic. To do this, I considered mutualistic and antagonistic networks combined (or "inteconnected" at the level of a guild of species involved in both systems simultaneously (for instance plants interacting with herbivores and pollinators). When studied separately, mutualistic networks and antagonistic networks are characterised by different structures that promote their stability. Numerical simulations of a dynamical model indicate that the effects of these structures are greatly reduced when mutualistic and antagonistic networks are combined together. How antagonistic and mutualistic networks are interconnected also affects the stability of the whole community. By analysing an empirical network combining pollination and herbivory networks at the level of plants, I have highlighted the existence of a specific interconnection pattern between these two types of network and its contribution to. The stability of the whole community. The analytical study of a module consisting of two species sharing a mutualist and an antagonist allows to better understand the conditions that favour species coexistence and the stability of a community With multiple interaction types.

L'objet de cette thèse a été d'appréhender la relation "structure-stabilité" dans le cadre de réseaux écologiques constitués de deux types différents d'interactions : mutualistes et antagonistes. Elle s'est caractérisée par l'étude de l'assemblage (ou "interconnexion") d'un réseau mutualiste et d'un réseau antagoniste au niveau d'une guilde d'espèces impliquées dans les deux systèmes simultanément. Jusqu'ici étudiés séparément, ces deux types de réseaux sont caractérisés par leurs structures qui favorisent leur stabilité. La modélisation et la simulation numérique de ces deux réseaux interconnectés indiquent que les effets de ces structures sont fortement réduits dans les réseaux combinant différents types d'interactions. Les effets de la structure d'un sous-réseau n'étant pas cantonnés à un seul système, il semble que la manière dont réseaux mutualistes et antagonistes se combinent affecte aussi la stabilité de la communauté. Grâce à l'analyse d'un réseau empirique combinant réseaux de pollinisation et de phytophagie au niveau des plantes, nous avons mis en évidence l'existence de motif dans cet assemblage et sa contribution à la stabilité de l'ensemble de la communauté. L'approche analytique d'un module constitués de deux ,espèces partageant un mutualiste et un antagoniste permet de mieux comprendre les conditions favorisant la coexistence des espèces et la stabilité d'une communauté présentant plusieurs types d'interactions.