Le département InES est focalisé sur l’étude des interactions et des médiateurs des interactions entre taxons de nature différente (plantes-champignons-faune du sol, plantes-insectes, plantes-humains, champignons-humains…) en parallèle des interactions entre taxons de même nature (communautés de champignons, humains aux profils socio très distincts, …) pour comprendre leurs rôles dans les processus écologiques et évolutifs. Il est structuré en trois équipes et quatre sous équipes, abordant plus particulièrement i) les interactions bioculturelles, ii) les interactions biotiques et leurs médiateurs, iii) les médiateurs et iv) les réseaux d’interactions biotiques.

Le département s’intéresse à l’histoire et aux conséquences écologiques et évolutives de ces interactions, mais aussi aux conséquences pour les humains et pour les sociétés humaines dans un monde changeant. A travers ses travaux, le département participe aux 3 piliers de l’I-site MUSE « Montpellier Université d’Excellence » : Nourrir, Protéger, Soigner.

Le département s’organise autour de cinq grands thèmes scientifiques

• Floristique (mycologique et végétale), faunistique et taxonomie

L’objectif est d’une part de développer une compétence forte en identification des espèces appartenant à nos taxons d’étude et d’autre part d’établir la taxonomie et la systématique de ces taxons lorsque celle-ci reste à établir. La taxonomie est intégrative comprenant la caractérisation morphologique, moléculaire et pour certains groupes, aussi chimique. Il s’agit d’une science qui, alimentée par les outils moléculaires maîtrisés au sein du département, permet de comprendre l’architecture multi-échelle de la biodiversité et génère des matériaux de base pour les autres thèmes développés dans le département.

Ce thème est porté par l’équipe Substances Naturelles et Médiations Chimiques (SubNaMed) et la sous équipe Taxonomie et Biogéographie des Interactions (TBI). Y participe également la sous équipe Interactions biotiques (IBT).

• Interactions et adaptations bioculturelles

L’objectif est d’analyser une diversité de dynamiques locales des interactions entre les sociétés et leur environnement biologique et de comprendre comment celles-ci vont interagir avec les dynamiques à des échelles plus vastes des interactions sociétés environnement.

Ce thème sera décliné en 3 sous-thèmes: i) les interactions entre dynamiques sociales et dynamiques biologiques, ii) la diversité des stratégies adaptatives des sociétés humaines à l’échelle locale et iii) les interactions entre stratégies locales et processus à des échelles spatiales, écologiques et socio-politiques plus vastes.

Ces sous-thèmes seront développés à travers six grands sujets d’étude :

- agrobiodiversités et domestication des paysages : adaptations bioculturelles du passé à l’actuel

- interactions entre savoirs locaux et savoirs scientifiques

- ethnographie multi-espèces : ontologies des relations hommes nature et anthropologie de l’altérité, notions de bien-être humain et écologique

- systèmes alimentaires : révélateur des stratégies de réponses des sociétés aux changements globaux

- vie et interactions dans et avec les sols : ethno-classification et savoirs locaux sur les sols ; importance des interactions et du rôle des mycorhizes et de la faune du sol

- dialogue entre sciences et politiques : IPBES, CGIAR, FAO, GEF, WB, Nations Unies.

Une spécificité du département est l’analyse de données à la fois qualitatives et quantitatives dans les approches en sciences humaines.

Ce thème est porté par l’équipe Interactions et adaptations bioculturelles (IAB). Y participent également l’équipe SubNaMed (agrobiodiversité fongique, savoirs locaux-savoirs scientifiques) et la sous-équipe TBI (agrobiodiversités et domestication des paysages).

• Mécanismes impliqués dans la rencontre des partenaires au sein des interactions biotiques : origines et conséquences.

La rencontre entre partenaires est un moment clé dans les interactions biotiques. Sa réussite conditionne leur persistance dans le temps et la plasticité des processus impliqués conditionne leurs réponses aux changement planétaires et leurs capacités de diversification. Les travaux cherchent à décrire ces mécanismes et à comprendre leurs origines et leurs conséquences, aussi bien écologiques qu’évolutives, notamment dans le cadre des stratégies de reproduction.

Les modèles d’études principaux sont les mutualismes de pollinisation et les relations hôtes-parasites, en abordant à la fois les relations intra et interspécifiques. Les objets étudiés seront i) les signaux émis dans le cadre de la médiation entre individus (composés organiques volatils, composés cuticulaires, traits visuels), ii) la perception de ces signaux, iii) la manipulation des signaux et iv) la variation de ces signaux aux niveaux intra- et interspécifiques.

Trois approches sont mises en œuvre : i) une approche fonctionnelle des facteurs proximaux impliqués dans l’émission des signaux et leur reconnaissance, ii) une approche écologique des effets directs des facteurs environnementaux sur la synthèse ainsi que l’émission des signaux, et sur leur perception par les individus récepteurs et iii) une approche évolutive des processus micro et macro-évolutifs façonnant la médiation entre individus et des conséquences de cette médiation sur l’évolution des interactions.

L’approche sera pluridisciplinaire en s’appuyant sur l’écologie chimique, l’écologie comportementale, la neurophysiologie des arthropodes, la biologie de la pollinisation, la génétique des populations, la phylogéographie et la phylogénie. L’approche sera à la fois fondamentale et appliquée en répondant à des questions telles que l’impact des changements planétaires sur la rencontre des partenaires dans les interactions biotiques, l’évaluation et la conservation de la biodiversité, la santé humaine.

Ce thème est porté par la sous équipe IBT. Y participe également la sous équipe TBI.

• Caractérisation et valorisation de la chimio-diversité végétale et fongique

Les plantes et les champignons synthétisent des molécules biologiquement actives extrêmement diverses. Cette diversité est supposée avoir évolué dans un contexte de sélection diversifiante résultant des interactions biotiques. Caractériser cette chimio-diversité permet de comprendre leur rôle dans les interactions biotiques et à terme de comprendre leur évolution, mais permet également leur valorisation à travers des applications agronomiques, nutritionnelles et en santé humaine (expertises, brevets, partenariats industriels).

Nous constituerons des banques d’extraits de ces organismes, notamment de macromycètes, pour explorer leur potentiel métabolique en biologie des interactions, santé humaine et agronomie.

Nous mettrons en œuvre une large palette d’outils techniques pour caractériser la diversité biochimique et biologique de ces extraits: i) histolocalisation (microscopie, microspectrofluorimétrie), ii) purification des substances naturelles actives (chromatographies CCM, CLHP, CG-SM, Flash ; fractionnement bioguidé), iii) analyse structurale (RMN, SM) et iv) dosage des molécules d’intérêt (métabolites secondaires, acides aminés, composés organiques volatils…).

Nous maintiendrons et développerons des capacités de criblage d’un large spectre d’activités biologiques, en interne pour les activités de base (antibactérienne, antioxydante, anti-inflammatoire, antimitotique…) et en collaboration pour les activités techniquement ou financièrement plus difficiles à révéler (neuroprotection, neuromodulation, activité antivirale…).

Ce thème est porté par l’équipe SubNaMed et la sous équipe TBI.

• Comprendre la structure des réseaux d’interactions biotiques et leurs dynamiques spatiales et temporelles

Les espèces existent au sein de communautés et de réseaux d’interactions qui conditionnent tout autant l’évolution des espèces, que l’écologie fonctionnelle des espèces, ou que les flux d’énergie et de matière. L’approche consiste à décrire, en profitant des progrès du séquençage haut débit, la variation de la structure des réseaux d’interactions en conditions naturelles et contrôlées. Cette description a pour objectif de permettre de comprendre les déterminants écologiques et les processus évolutifs responsables des patrons spatiaux et des dynamiques temporelles des communautés.

Les travaux sont principalement focalisés sur les communautés, mal connues, d’organismes du sol et des litières (acariens, insectes, vers oligochètes, champignons filamenteux), dans des milieux fortement affectés par l’activité humaine, actuelle et passée (pour un ensemble de modèles s’étendant des forêts subnaturelles - méditerranéennes et tropicales, jusqu’aux élevages aviaires), mais ils porteront aussi sur les communautés de lépidoptères et sur les communautés de micro-hyménoptères associés aux figues.

Le département mettra en œuvre une approche pluridisciplinaire en s’appuyant pour l’écologie, la taxonomie et la phylogénie des communautés, sur des approches basées sur les traits d’histoire de vie, la phylogénie, et le metabarcoding.

Ce thème est porté par la sous équipe TBI. Y participe également la sous équipe IBT.