Lucie CONCHOU

: Publication : 9 mars 2012

Lucie CONCHOU

Etudiante en Thèse

CEFE/CNRS
Campus du CNRS
1919, route de Mende
34293 Montpellier cedex 5

Tél : +33/0 4 67 61 32 29
Fax : +33/0 4 67 41 21 38

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Mots-clés : Discipline : Ecologie chimique, biologie et écologie des interactions - Organisme biologique : figuiers et hyménoptères associés - Milieu : tropical - Techniques : extractions d'odeurs sur le terrain, analyse de composés organiques volatils (chromatoprobe, GC-MS), manipulation, identification et dissection d'insectes - Autres mots clés : pollinisation, parasitisme, coévolution, spéciation, variations circadiennes et phénologiques

1) Sujet de thèse : Les odeurs dans les interactions plantes-insectes au-delà de la communication. Application au modèle Ficus-pollinisateurs-parasites et conséquences pour la compréhension des processus de coévolution.

Sous la direction de Finn Kjellberg et Martine Hossaert

SOUTENANCE 19 décembre 2013

Organismes biologiques :– Discipline : Ecologie chimique, biologie et écologie des interactions –Milieu : Tropical – Technique : extractions d’odeurs sur le terrain, analyse des composés organiques volatils (chromatoprobe, GC-MS), manipulation, identification et dissection d’insectes – Autre mots clés : pollinisation, parasitisme, coévolution, spéciation, variations circadiennes et phénologiques

Résumé : Les odeurs émises par les plantes sont souvent interprétées dans le cadre de leur interaction avec les insectes pollinisateurs, herbivores et leurs ennemis naturels, en tant que signaux de communication dont la fonction est l’attraction ou la répulsion de ces insectes. Pourtant, la communication a une définition précise en biologie évolutive, et le terme « signal » ne doit s’appliquer qu’à des traits de l’émetteur qui ont été sélectionnés dans le cadre de l’interaction avec le récepteur par voie sensorielle. De plus, certaines études démontrent que les Composés Organiques Volatils (COV) émis par les feuilles participent à la défense des plantes contre divers stress abiotiques (notamment stress oxydant et thermique) et biotiques (pathogènes, induction des défenses). L’idée de cette thèse, c’est d’essayer de faire rentrer l’ensemble de ces contextes et fonctions potentielles dans un cadre commun. En utilisant comme modèle les figuiers, leurs pollinisateur et parasites spécialistes, j’ai choisi comme approche de comparer les variations des odeurs de figue à celles de odeurs de feuille, au cours du développement des figues et au cours d’une journée. Dans les deux cas, les feuilles constituent un témoin permettant de déterminer si les variations observées peuvent être adaptatives vis-à-vis de l’interaction avec les insectes, mais aussi de considérer explicitement les fonctions potentielles des odeurs émises en dehors de la réceptivité. Ainsi, les fonctions de protection contre les stress habituellement attribuées aux odeurs de feuilles sont également pertinentes pour les odeurs de figues. A partir de là, le constat que le concept de communication n’est pas pertinent pour décrire le rôle des odeurs dans les interactions figuier-parasite permet de développer une réflexion sur la manière dont les phytophages et leurs ennemis naturels sont susceptibles d’influer sur l’évolution des odeurs émises par les plantes. Enfin, dans le cas de la communication olfactive figuier-pollinisateur, l’étude du cas de Ficus septica, chez qui deux pollinisateurs écologiquement différenciés coexistent, permet d’imaginer un mécanisme potentiel de co-spéciation écologique dans lequel la divergence des modalités de communication olfactive participerait à la mise en place de l’isolement reproducteur .

Au cours de cette thèse, j’ai donc travaillé sur les variations des odeurs émises par les figuiers, mais aussi sur divers aspects de l’écologie de leurs insectes associés, pollinisateurs et parasites. Ce qui permet de questionner à la fois la manière dont ces insectes influent sur l’évolution des odeurs de figues et le rôle de ces odeurs dans la coévolution figuier-pollinisateur-parasite. J’ai travaillé principalement sur deux espèces de figuiers, l’une poussant en Amazonie (Guyane) et l’autre aux Philippines.

- modèle 1 : Guyane, Ficus guianensis. Les odeurs émises par les figues varient au cours de leur développement. Il existe chez beaucoup d’espèces un pic d’émission au moment de la réceptivité, pour l’attraction du pollinisateur. Les parasites sont également capables de repérer olfactivement le stade de développment des figues propice à la ponte. a)Quelle est la structure trophique et temporelle de la communauté de parasites associée à Ficus guianensis ? Ont-ils un impact suffisant sur le succès reproducteur du figuier pour imposer des pressions de sélection ? b) Etude des variations phénologiques des odeurs de figue (stades pré-réceptif, réceptif et post-pollinisation). Comment les odeurs changent-elles au cours du temps, la différence avec les odeurs de feuille varie-t-elle ? Sachant que les pollinisateurs et les parasites pondent à différents moment du développement des figues, peut-on expliquer ces variations par une stratégie de discrétion olfactive limitant le parasitisme ? Ou par le statut de pollinisation des figues ? Plus généralement, peut-on donner un sens biologique aux odeurs émises en dehors de la réceptivité (stade où le pollinisateur est attiré) ?

- modèle 2 : Philippines, Ficus septica. Contrairement à la majorité des espèces de figuier, Ficus septica est associé à deux espèces-sœurs de pollinisateurs qui coexistent étroitement et de façon stable à échelle évolutive. Que peut nous apprendre cette exception sur les modalités d’évolution du couple figuier-pollinisateur ? Sur les mécanismes pouvant mener à la spéciation des deux partenaires ? a) Comment ces deux espèces de pollinisateurs parviennent-elles à coexister ? Les observations préliminaires suggèrent une différence en terme de période d’activité au cours de la journée. Nous avons donc cherché à comparer différent traits tels que les horaires d’activité, la durée de vie, la fécondité,… b)Etude des variations des odeurs produites par les figues et les feuilles au cours de la journée. Ces variations résultent-elles du cycle nyctéméral subi par la plante ou de la coévolution avec les pollinisateur ? Les deux pollinisateurs sont-ils exposés à des odeurs différentes de Ficus septica ? Cette différence peut-elle mener à la divergence des modalités de communication olfactive entre Ficus septica et ses deux pollinisateurs et finalement à la spéciation du figuier ?

2) Stage de master 2 (1^er semestre 2010) : Etude des mécanismes de maintien du polymorphisme de couleur de fleur chez Iris lutescens

Réalisé à l’Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier, sous la direction d’Eric Imbert et Bertrand Schatz.

Iris lutescens est une espèce pérenne méditerranéenne dont les populations présentent un important polymorphisme de couleur de fleur, dominé par des individus jaunes et violets. De tels polymorphismes sont assez rares et leur existence pose des questions. En effet, chez les espèces entomogames la fitness est généralement corrélée au taux de visite des fleurs, et on s’attend à ce que les mécanismes d’apprentissage associatif par les pollinisateurs engendrent des pression de sélection stabilisante, donc peu de variations intra-spécifique.

J’ai participé au suivi pluri-annuel du succès reproducteur femelle en populations naturelles. Le but étant d’identifier l’influence de la couleur de la fleur mais aussi de son environnement coloré (densité locale de fleurs, proportion des deux morphes) sur le succès reproducteur individuel à l’échelle de quelques m² et de la population. Notamment, y a ou non fréquence-dépendance négative (succès reproducteur inversement proportionnel à la fréquence du morphe dans la population) ?

Parallelement, j’ai cherché à examiner le rôle potentiel des pollinisateurs et des insectes en général comme agents de sélection :

-les insectes discriminent-ils les deux morphes ? Discrimination visuelle : mesure spectrophotométrique et modèle visuel physiologique de Chittka. Discrimination olfactive : les composés volatils et les pigments sont issus des mêmes voies de biosynthèse donc couleur et odeur d’une fleur pourraient être corrélés.

-les bourdons montrent-ils une préférence pour l’un des deux morphes ? Expérience de choix testant les préférences des bourdons pour l’une ou l’autre couleur à échelle de la fleur individuelle et du groupe de fleurs en fonction de la fréquence relative des deux morphes.

Cette perspective sur les déterminants physiologiques et cognitifs de la préférence des insectes permet de formuler des hypothèses explicatives pour les patrons de succès reproducteur observés en populations naturelles

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Liens/Links

CV and list of publications

Sur la biologie des figuiers et leurs insectes/About the biology of figs and fig wasps: http://www.figweb.org

Sur les Iris/ About Iris :

http://www.isem.univ-montp2.fr/recherche/equipes/metapopulations/personnel/imbert-eric/

Catherine SOLER

: Publication : 9 mars 2012

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Hélène VOGT-SCHILB

: Publication : 31 janvier 2012

Hélène Vogt-Schilb

Doctorante / PhD student (2011 ‒ 2014)

CEFE/CNRS

1919, route de Mende

34293 Montpellier cedex 5

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Tel : 04 67 61 32 62

Axes de recherche

Intitulé de la thèse : Dynamique temporelle multi-échelle et structuration spatiale des communautés méditerranéennes : le cas des orchidées et des champignons ectomycorhiziens comme modèles contrastés et dépendants d’interactions

Direction : Bertrand Schatz (CEFE) et Franck Richard (CEFE)

Financement : bourse CIFRE avec le bureau d’étude Biotope

J’étudie les réponses des communautés (ex : répartition, phénologie) aux changements globaux en région méditerranéenne, où les écosystèmes sont soumis à des sécheresses importantes et une pression anthropique forte. Ce travail s’applique à deux modèles biologiques, les orchidées et les champignons.

Cette thèse a pour objectif, d’un point de vue fondamental, de caractériser la dynamique temporelle des communautés dans un contexte de changement climatique global (analyse comparative diachronique) et de mieux comprendre les déterminants de la composition et de la structuration spatiale des communautés (analyse comparative synchronique) en milieu méditerranéen.

D’un point de vue pratique, cette thèse vise à définir des méthodes de suivi et d’inventaire de la diversité, utiles aux gestionnaires.

Cette thèse s’articule autour de deux thématiques majeures :

Les variations diachroniques de présence des orchidées en France méditerranéenne (LR, PACA, Corse) sur ces 30 dernières années, en relation avec le changement d’usage des sols.
La phénologie de fructification des champignons, en réponse aux changements climatiques en région méditerranéenne. Les cortèges fongiques associés aux forêts anciennes, à l’échelle locale (Montpellier) et régional (Rhône-Alpes).

Publications

Martin-StPaul NK, Limousin JM, Vogt-Schilb H, Rodriguez-Calcerrada J, Rambal S, Longepierre D & Misson L (2013) The temporal response to drought in a Mediterranean evergreen tree: comparing a regional precipitation gradient and a throughfall exclusion experiment, Global Change Biology, 19: 2413‒2426.

Vogt-Schilb H, Geniez P, Pradel R, Richard F, Schatz B (2013) Inter-annual variability in flowering of orchids: lessons learned from a 8 years of monitoring in a Mediterranean region of France, European Journal of Environmental Science, 3, 129-137.

In preparation

Vogt-Schilb H, Moreau P-A, Malaval J-C, Rapior S, Fons F, Bourgade V, Schatz B, Richard F, Response of macromycetes to climatic variation in Mediterranean ecosystems: comparing phenology of fruiting patterns using a long-term diachronic approach.

Posters

Vogt-Schilb H, Moreau P-A, Malaval J-C, Rapior S, Fons F, Bourgade V, Schatz B, Richard F. L’utilisation de données diachroniques dans le contexte des changements climatiques: le cas des macromycètes en région méditerranéenne française, IV^e journées francophones des sciences de la conservation, 2-4/05/2012, Dijon, France.

Vogt-Schilb H, Moreau P-A, Malaval J-C, Rapior S, Fons F, Bourgade V, Schatz B, Richard F. The use of diachronic data to address the question of climatic change: the case study of fungi in the French Mediterranean Region, 3rd European Congress of Conservation Biology, 28/08 – 1/09/2012, Glasgow, UK.

Vogt-Schilb H, Geniez P, Pradel R, Richard F, Schatz B. Contrasted responses of orchid occurrence between community and species level to the vegetation dynamics in Mediterranean region: first lessons from a 30 year long sampling interval using a Site-Occupancy Model, 5th International Orchid Workshop, 17-19/05/2013, Rende, Italy.

Vogt-Schilb H, Moreau P-A, Malaval J-C, Rapior S, Fons F, Bourgade V, Schatz B, Richard F. Des espèces aux paysages, quelles leçons de conservation tirer des collections anciennes ?, Naturalité des eaux et des forêts, 17-20/09/2013, Chambéry, France.

Roxane DELLE-VEDOVE

: Publication : 31 janvier 2012

Roxane Delle-Vedove

ATER (Attachée Temporaire d'Enseignement et de Recherche)

Laboratoire de Génétique et Evolution des Populations Végétales (GEPV)

Université des Sciences et Technologies de Lille 1

F-59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, FRANCE

Tel : (+33)3 20 43 48 55 ; Fax : (+33)3 20 43 69 79

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Mots-clés : Interactions plante-insectes, pollinisation, phytophagie, phéromones, kairomones, espèces invasives - Organismes biologiques : orchidées, palmiers, lépidoptères – Disciplines : Ecologie comportementale et chimique, biologie des populations, écologie évolutive – Techniques : analyses des composés organiques volatiles, tests comportementaux, expérimentations de terrain

Mes activités de recherche sont axées autour de la signalisation dans les interactions interspécifiques entre plantes et insectes et, au niveau intra-spécifique, dans le comportement reproducteur des insectes. Plus particulièrement mes travaux ont porté sur le rôle de la médiation chimique par le biais de composés organiques volatils (COVs) dans ces interactions.

Polymorphisme floral et syndromes de pollinisation

Il existe chez les plantes à fleur une forte variabilité intraspécifique des caractères floraux attractifs pour les pollinisateurs et beaucoup d’auteurs se sont interrogés sur le rôle des pollinisateurs dans le maintien de ces variations. En effet, d’autres pressions biotiques ou abiotiques locales, la sélection indirecte due aux relations pléiotropiques avec les traits végétatifs ou encore la dérive génétique peuvent influencer le maintien du polymorphisme au sein des populations naturelles. Certaines associations entre traits floraux attractifs peuvent également être contraintes biochimiquement. C’est notamment le cas des associations couleur-odeur, certains pigments et COVs étant produits par des voies de biosynthèse partagées. Je m’intéresse à l’étude du maintien de ces polymorphismes floraux en prenant comme modèle d’étude les orchidées trompeuses (i.e. ne produisant pas de récompense pour les pollinisateurs). Ces espèces présentent généralement un fort polymorphisme floral qui pourrait notamment leur permettre de contrer l’apprentissage par les pollinisateurs. Par une approche expérimentale et descriptive en populations naturelles je cherche à mettre en lien ce polymorphisme floral et notamment, les associations entre couleur et odeur, avec le succès reproducteur des orchidées en milieu tropicaux et méditerranéen.

Médiation chimique des interactions chez un lépidoptère invasif

Paysandisia archonà été introduit en Europe dans les années 90. Ce lépidopère, originaire d’amérique du sud (Argentine et Uruguay) a rapidement étendu son territoire à l’ensemble de la région nord méditerranéenne ou il s’est adapté à l’ensemble des espèces de palmiers présentes. A l’inverse, dans son milieu naturel la densité de populations de P. archon est très faible et il y est considéré comme une espèce rare dont la biologie et l’écologie sont méconnues. Cette capacité à reconnaître un grand nombre d’espèces hôtes pourrait, en partie, être à l’origine de la réussite invasive de cette espèce. Afin d’appréhender les caractéristiques biologiques de P. archon qui pourraient être à l’origine de sa réussite invasive, et de développer des méthodes de luttes efficaces contre les populations de ce ravageur je me suis intéressée au cours de ma thèse au rôle de la médiation chimique dans les interactions 1) intraspécifiques et 2) interspécifiques. Dans un premier temps, la définition des rythmes biologiques de cette espèce et l’identification des phéromones émises par les deux sexes a été réalisée. Outre les outils d’écologie chimique j’ai également développé au cours de ma thèse des méthodes d’étude comportementales adaptées 1) à la grande taille de ce lépidoptère et 2) à un travail en conditions extérieures, proches des conditions naturelles expérimentées par cet insecte.

Ameline LEHEBEL-PERON

: Publication : 31 janvier 2012

Ancienne Doctorante

CEFE- UMR 5175 CNRS,

1919 route de Mende

34293 Montpellier, cedex 5

tel : +33 4 67 61 33 00 / +33 4 66 49 53 61

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Logos these Ameline

Rucher-troncs et abeilles noires : état des lieux et perspectives de conservation de l’apiculture traditionnelle en Cévennes

De tout temps les humains ont établi des liens avec les abeilles dans le but de récolter leur miel. À travers les âges, on assiste à une évolution de ces relations. Les ruchers-troncs des Cévennes présentent une forme d’apiculture intermédiaire, facilitant la récolte pour l’apiculteur mais proche des conditions de vie initiale pour la colonie d’abeilles. Ces ruches traditionnelles sont constituées d’un tronc de châtaignier évidé, couvert d’une lauze de schiste.

L’abeille noire (Apis mellifera mellifera) est la sous-espèce d’abeille indigène des Cévennes. Cette abeille, présente en France et en Europe dès la fin des grandes glaciations du quaternaire, est aujourd’hui menacée entre autre par l’introduction de nouvelles sous-espèces d’abeilles.

Le Parc national des Cévennes est un territoire reconnu comme exceptionnel par la richesse de sa biodiversité, la qualité de ses paysages et de son patrimoine culturel. Dans la nouvelle charte du Parc il est souligné l’attention particulière à porter aux abeilles noires et aux ruchers-troncs. Ce travail doctoral s’insèrait donc dans la politique de conservation du Parc national des Cévennes à travers une approche pluridisciplinaire.

L’objectif de cette thèse était de faire un état des lieux de l’apiculture traditionnelle cévenole à travers une étude du patrimoine naturel(répartition des populations d’abeilles noires) et à travers une étude du patrimoine culturel (savoirs liés à ces ruchers-troncs).

Directeurs de thèse : Bertrand Schatz (CNRS) et Edmond dounias (IRD)

Bourse CIFRE avec le Parc National des Cévennes

Thèse

Lehébel-Péron A. 2014. L’abeille noire et la ruche-tronc. Approche pluridisciplinaire de l’apiculture traditionnelle cévenole : histoire, diversité et enjeux conservatoires. Thèse, Université de Montpellier 2, Sciences et Techniques du Languedoc.

Publication

Lehébel-Péron A., Feintrenie L. and LevangP. 2011. Rubber agroforests’ profitability, the importance of secondary products Forests, Trees and Livelihoods, 20, 69–84

Chapitre de livre

Dounias E., Lehébel-Péron A., Schatz B. L'abeille, le châtaignier et l'homme : une suave relation en forme de ruche-tronc. In: Le génie de la nature (Pietrasanta Y. & Schatz B., Eds.), Biotope, Mèze, 2011.

Lehébel-Péron A., Sidawy P., Dounias E. & Schatz B. 2013. L’apiculture traditionnelle, témoin des changements de paysages en Cévennes.In : « Abeilles et paysages » (Maire E. & Laffly D. Eds). Editions Quæ (sous presse).

Présentation orale

Lehébel-Péron A., Le Borgne F., Schatz B. & Dounias E. Black bees and beekeeping in the Cevennes National Park, Conservation of natural and cultural heritage. SICAMM, Landquart, septembre 2012

Lehébel-Péron A., Le Borgne F., Schatz B. & Dounias E. Conservation of natural and cultural heritage in the Cévennes National Park (South of France): traditionallog hives and black bees. ECCB, Glasgow, aout 2012

Lehébel-Péron A. & Sidawy P. Les tradition apicoles en Cévennes. Colloque Abeilles et Paysage, Toulouse, octobre 2011.

Poster

Lehébel-Péron Ameline, Dounias E. & Schatz B. 2012. Oral memory and spatial analysis to understand the distribution of traditional bekeeping in the Cevennes, France. 13^th Congress of International Society of Ethnobiology, Montpellier, France, 20-25 May 2012.

Lehébel-Péron A., Sidawy P., Schatz B. & Dounias E. Des savoirs locaux aux données scientifiques : le cas de la production de miel de callune sur le mont Lozère, dans le Parc national des Cévennes. Le réveil du dodo, Dijon 2012

Lehébel-Péron A., Schatz B. & Dounias E. Are official statistics on beekeeping reliable in France? The Mont Lozère as an example. Apimondia, Buenos Aires, septembre 2011.

Lehébel-Péron A., Schatz B. & Dounias E. Ethnobiological and ecological study of the black bee of the Cevennes bred in hollow chestnut trunks, Apimondia, Montpellier, septembre 2009.