Interactions Biotiques
Finn KJELLBERG
- Publication : 12 juillet 2011
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Directeur de recherche au CNRS
Je m'intéresse à l'écologie et à l'évolution des interactions inter-spécifiques. Mes études portent plus particulièrement sur les processus de coévolution et de diversification dans le système Ficus-insectes des figues.
I am interested in the ecology and evolution of inter-specific interactions. My studies are largely focused on coevolutionary processes and diversification in the fig-fig wasp system.
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Campus du CNRS Tél : +33 (0) 4 67 61 32 29 bureau 2-C-206 |
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ORCID 0000-0001-6708-9538
Web of Science ResearcherID S-3281-2019
Identifiant HAL 15436
IdHAL finn-kjellberg
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La diversité biologique (biodiversité) du monde qui nous entoure est bien difficile à interpréter. Les communautés sont-elles saturées ou bien y a-t-il des fonctions non remplies ? Y a-t-il redondance d’espèces jouant le même rôle ? Comment se constitue cette diversité ? Quel est le poids de l’histoire et notamment des changements globaux intervenus par le passé ? Quel est le devenir de ces communautés confrontées aux changements induits par l’homme ?
Les réponses à ces questions sont tout aussi centrales pour la compréhension de ce qu’est l’évolution que pour des perspectives de biologie de la conservation. Elles permettraient de donner une réponse scientifique à la question : à quoi sert la biodiversité ?
Cependant les communautés sont généralement des entités floues. Par exemple, si nous observons une plante pollinisée par une espèce d’insecte, nous ne pouvons savoir s’il s’agit d’une situation ancienne, les espèces s’étant plus ou moins influencées au cours de leur évolution, s’il s’agit d’une situation ponctuelle, transitoire dans le temps, ou s’il s’agit d’une situation nouvelle appelée à perdurer. Il est donc bien difficile de comprendre l’origine et le devenir de réseaux d’interactions lâches.
Pour palier ce problème, l’équipe interactions biotiques a décidé d’étudier les communautés à partir des modèles biologiques simples constitués par les interactions durables spécifiques. Les aspects spécificité et durabilité garantissent que la force de ces interactions va façonner l’évolution des espèces. Mon modèle de prédilection, non exclusif, est la communauté de micro-hyménoptères associés aux figues.
Il existe environ 1000 espèces de Ficus à travers le monde. A chacune est associée une communauté d’hyménoptères spécifiques se développant dans les figues (inflorescence refermée sur elle même dont l’intérieur est tapissé de fleurs femelles uniovulées). Ces espèces peuvent se développer en transformant la fleur en galle, en inquilin d’un insecte galligène, en parasitoïde ou même en consommateur de graine. Les Ficus sont exclusivement pollinisés par une famille de Chalcidiens galligènes, les Agaonidae, qui ont coévolué avec les Ficus.
Nos études ont beaucoup porté sur l’histoire évolutive des relations Ficus pollinisateurs avec des question telles que : comment les relations Ficus dioïque pollinisateurs peuvent-elle être évolutivement stables, pourquoi les pollinisateurs n’exploitent-ils pas toutes les fleurs, comment a évolué le messager chimique permettant aux insectes de trouver les figues réceptives ? Une question particulièrement passionnante est pourquoi la pollinisation active ? En effet environ 2/3 des espèces de pollinisateurs de figuier collectent du pollen dans des poches spécialisées avant de sortir de leur figue natale et chaque fois qu’ils pondent un œuf, ils déposent un peu de pollen. Comment et pourquoi ce comportement est-t-il apparu et pourquoi a-t-il été maintenu chez certaines espèces mais pas d’autres ? Répondre à ces questions a impliqué un large travail d’analyse comparative sur l’ensemble des Ficus et la mise en évidence de corrélation de caractères adaptatifs entre plantes et insectes (coévolution). Le travail centré sur les Ficus et les pollinisateurs a permis de comprendre la taxonomie et la phylogénie des Ficus et des Agaonidae et d'analyser la distribution de nombre de caractères morphologiques et biologiques. Nous avons aussi mis au point une parti des marqueurs génétiques qui permettront d’analyser la phylogéographie des Ficus (fluctuations d’aires, refuges). Finalement nous avons réalisé des collectes des communautés associées à bon nombre d’espèces de Ficus.
Nos études à venir vont porter bien plus que jusqu’à présent sur l’ensemble des communautés. Ce travail est obligatoirement éminemment collectif de par le nombre d’espèces concernées (une myriade) ainsi que de part la diversité des compétences à mettre en œuvre. A partir des quelques éléments disponibles on peut proposer quelques pistes de travail. Les communautés associées aux Ficus dioïques sont généralement bien plus simples que celles associées aux Ficus monoïques. Est-ce lié à la simplification de la structure interne de la figue ou au fonctionnement apparemment bien plus local des populations d’insectes liés aux Ficus dioïques ? Y a-t-il une liaison entre aire de distribution –et éventuels goulots d’étranglement récents- d’un Ficus et diversité de son entomofaune ? Au sein de différents genres de parasites, il semble y avoir eu à plusieurs reprises changement de régime alimentaire avec passage d’une forme galligène à une forme parasitoïde ou l’inverse, puis une fois évoluée la capacité à utiliser une nouvelle niche écologique, colonisation de nouveaux hôtes par transfert entre espèces sans cocladognèse. Mais une fois toutes les espèces colonisées on pourrait repasser à un système à transmission par cocladogenèse. Il y a donc matière pour reconstruire l’évolution du rôle des espèces dans les communautés à travers des analyses comparatives. Nous sommes persuadés que ce modèle constituera un bon modèle d’étude pour comprendre l’origine, le fonctionnement, la structure et le devenir des communautés.
Les Ficus jouent également un rôle important en biologie de la conservation du fait de leur rôle dans le maintien des communautés de disperseurs de graines. De nombreuses facettes de nos études sont vouées à apporter des réponses concrètes à des questions d’ordre appliqué.
Les principaux autres intervenants sur les projets Ficus de l’équipe sont Astrid Cruaud (CBGP), Martine Hossaert-McKey, Magali Proffit, Jean-Yves Rasplus (CBGP), Bertrand Schatz, Yildiz Aumeeruddy-Thomas.
Pour en savoir plus sur les Ficus : Le site FIGWeb
The diversity of the living world (biodiversity) is difficult to understand. Are communities saturated or are some functions not fullfilled? Is there a redundancy of species playing the same role? How does this diversity arise? What is the weight of history, and of past global change in particular? What is the destiny of these communities confronted with man-induced changes?
Answering these questions is central for the understanding of what is evolution as well as for perspectives in conservation biology. They would allow a scientific answer to the questions: what is the use of biodiversity?
Communities are however generally fuzzy entities. For instance if we observe a plant pollinated by an insect species, we do not know if it is an ancient situtation, the different species having more or less influenced each other during their evolution, on whether it is a punctual, transient situation, or whether it is a new situation that is going to last. It is therefore difficult to understand the origin and the future of networks of facultative interactions.
To bypass this problem, the biotic interactions team has decided to investigate communities based on simple biological models constituted by specific long term interactions. Specificity and durability ensures that the strength of these interactions will shape the evolution of these species. My non exclusive predilection model is the community of micro-hymenopteran associated with figs.
There are about 1000 species of Ficus distributed throughout the tropics. Each is associated with a community of specific hymenopteran breeding within figs (the enclosed inflorescence of Ficus, the inside of which is lined by female florets). The larva may develop by transforming the flower into a gall, as cleptoparasites of a galling insect, as parasitoids or even as seed eaters. Ficus are exclusivel pollinated by a familli of galling chalcids, the Agaonidae, which have coevolved with Ficus.
Ficus also play an important role in conservation biology because of their role in sustaining communities of seed dispersers. A number of facets of our studies deal with providing practical answers to apllied questions.
The main participants in the team's projects on Ficus are Astrid Cruaud (CBGP), Martine Hossaert-McKey, Magali Proffit, Jean-Yves Rasplus (CBGP), Bertrand Schatz, Yildiz Aumeeruddy-Thomas.
For more information on Ficus: FIGWeb
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