Le taupin violacé - Limoniscus violaceus (Müller, 1821) - est une espèce de coléoptère vivant dans le terreau des cavités d'arbres. Menacé d'extinction en Europe, il est inscrit en Annexe II de la directive " Habitats " dont l'objectif est d'assurer la préservation des habitats et des espèces d'intérêt communautaire au sein du réseau Natura 2000. Les gestionnaires d'espaces naturels où il est présent doivent assurer l'état de conservation de ses populations. Cependant, les difficultés de détection de l'espèce ont limité le développement des connaissances sur sa biologie et son écologie essentielles à la mise en place d'une stratégie de conservation. Cette lacune a motivé la réalisation de ce travail de thèse. Il commence par la compilation des données relatives à sa répartition: 184 localités à travers 17 pays. Plusieurs discordances avec les données énoncées par le réseau Natura 2000 sont mises en évidence. Une méthode de suivi de l'espèce par piégeage à émergence est développée et testée dans 5 sites Natura 2000 français. Les résultats obtenus associés à la description des cavités d'arbres et de leur environnement permettent l'identification d'un modèle prédictif des cavités habitées par Limoniscus violaceus dépendant de deux facteurs simples d'utilisation : l'état d'avancement de la cavité et la circonférence de l'arbre à 30 cm du sol. L'étude de leur valeur seuil et de leurs intervalles de confiance conduit à l'élaboration d'une règle de décision pour l'évaluation des habitats favorables à l'espèce. Parallèlement, l'analyse de la composition des assemblages d'espèces échantillonées se base sur la détermination de 231 coléoptères saproxyliques. La préservation des cavités favorables pour Limoniscus violaceus apparait bénéfique pour la majorité d'entre eux, justifiant le potentiel d'espèce parapluie qui lui est attribué. Dans une perspective de prospection, une liste d'espèces indicatrices est identifiée. Elle permet de prioriser les sites au sein desquels une stratégie de suivi des cavités basses favorables pour la biodiversité et pour Limoniscus violaceus doit être envisagée. L'étude du comportement de dispersion à partir des résultats d'échantillonnage par émergence associé aux connaissances bibliographiques suggère une taille des populations locales d'environ 10 adultes dont 3 dispersent par cavité chaque année. Un regard sur la sex-ratio apporte des éléments complémentaires de réflexion sur le fonctionnement des populations. Enfin, un cas concret de stratégie de conservation pour l'espèce en forêt de Grésigne est présenté. Afin d'assurer le recrutement d'arbres à cavité pour pérenniser les populations de Limoniscus violaceus, des recommandations de gestion fondées sur l'aménagement forestier en cours et l'étude des origines des cavités sont émises.

Mes travaux de thèse portent sur deux gènes cpbAg1 et cpbAg2 qui codent des enzymes digestives : les carboxypeptidases digestives du moustique Anopheles gambiae, vecteur majeur africain de Plasmodium falciparum, parasite responsable des formes graves du paludisme. La contribution de CPBAg1 dans le développement de P. falciparum chez An. gambiae a été démontrée ainsi qu'un rôle potentiel dans la production des oeufs du moustique (Lavazec et al., 2005 & 2007). Cependant le rôle potentiel de CPBAg2 dans ces deux phénotypes n'avait pas été abordé. Nos travaux ont permis de montrer des propriétés enzymatiques différentes pour chaque carboxypeptidase, avec CPBAg1 qui libère de l'arginine et de la lysine tandis que CPBAg2 est spécifique de l'arginine. La cinétique d'apparition in vivo des protéines montre une production précoce de CPBAg1 et une production constante de CPBAg2 au cours du processus de digestion du repas sanguin. L'analyse fonctionnelle de CPBAg1 et CPBAg2 utilisant l'inactivation génique par ARN interférence a permis de comprendre leurs rôles respectifs. Ainsi, CPBAg1 est impliquée dans le développement de P.falciparum chez An. gambiae, suggérant une plus forte dépendance du parasite pour les ressources en lysine. A l'inverse, CPBAg2 intervient au cours de la vitellogénèse du moustique et son inactivation induit également un retard du développement ovarien. Ainsi, ce dernier semble être plus dépendant de l'arginine, produit principalement par CPBAg2. CPBAg1 et CPBAg2 pourraient de ce fait être utilisées comme les cibles de nouvelles stratégies pour diminuer la transmission du paludisme, en bloquant le parasite chez le moustique tout en diminuant la production d'oeufs.

La communication phéromonale chez les lépidoptères, si sensible et spécifique, constitue un modèle de choix pour l'étude des bases moléculaires de la réception olfactive. La spécificité de ce système serait assurée dès le niveau périphérique, dans l'antenne, par l'intervention d'une diversité de protéines impliquées dans la chimioréception des odorants. Le ver à soie, Bombyx mori, est une espèce particulièrement appréciée pour l'étude des mécanismes olfactifs : la réponse des mâles à la phéromone est connue, l'espèce est manipulable génétiquement et les séquences génomiques sont accessibles sur Internet. Au cours de mon travail de thèse, j'ai pu identifier et caractériser au niveau moléculaire une diversité de gènes olfactifs appartenant à différentes familles par des techniques bioinformatiques d'analyse du génome et de biologie moléculaire. Leurs patrons d'expression ont notamment été analysés afin de vérifier si leur localisation tissulaire était compatible avec une fonction chimiosensorielle. Certains de ces gènes (BmPBP2, BmPBP3, BmAOX2) pourraient coder pour des protéines spécifiquement impliquées dans la réception phéromonale alors que d'autres (BmAOX1, BmSNMP2) pourraient intervenir aussi dans la réception de molécules moins spécifiques. Par leurs interactions combinées et séquentielles avec les molécules odorantes, ces différentes familles de protéines permettraient d'assurer leur reconnaissance spécifique au cours des différentes étapes périphériques de la réception olfactive. Par ailleurs, j'ai pu participer à la mise au point chez le ver à soie d'un outil novateur d'analyse fonctionnelle in vivo basé sur l'expression par transgenèse de RO dans les antennes du ver à soie. Ce système a été développé avec un récepteur phéromonal mâle-spécifique, BmOR1. Les femelles des lignées transgéniques exprimaient fortement le récepteur dans leurs antennes, mais se sont révélées incapables de répondre au composé phéromonal (Bol) au cours d'enregistrements électrophysiologiques. L'utilisation future d'un nouveau promoteur spécifique des neurones olfactifs, pOR2, pourrait permettre de développer le premier système stable d'analyse fonctionnelle in vivo chez un lépidoptère.

La nécrose de l'écorce (Trunk Phloem Necrosis : TPN) est la maladie de l'hévéa économiquement la plus importante or, à l'heure actuelle, son origine et les causes de son apparition sont mal connues. Cette étude vise à préciser les relations entre les activités biologiques du sol et la présence de TPN. Une première étude a été menée sur une parcelle d'hévéa très infestée par la TPN. L'analyse de la faune du sol montre que la présence de termites est fortement liée aux arbres malades. A l'inverse, les polysaccharidases sont moins actives sous les arbres affectés par la TPN alors que les activités liées au cycle de l'azote y sont plus élevées. La structure des communautés fongiques est différente dans les sols sous les arbres sains de sous les arbres malades. Une seconde étude s'est intéressée à l'influence de deux amendements, apport de matière organique seule et couverture de Pueraria + M.O., sur le fonctionnement biologique du sol. L'apport de M.O. entraîne une augmentation de la croissance des arbres et de la production de latex et préviennent aussi l'apparition de TPN. Dans ces sols, la densité de macrofaune est significativement plus faible dans les parcelles sans amendement mais la diversité y est comparable. L'ACP réalisée à partir des activités enzymatiques montre que la plupart des enzymes présentent des activités plus faibles dans les sols non amendés. Les sols des parcelles avec Pueraria ont les plus fortes xylanases alors que l'activité FDase est plus élevée dans les sols des parcelles n'ayant reçu que l'apport organique.

Le travail réalisé au cours de cette thèse s'intègre dans la problématique générale de l'étude des processus de spéciation, en prenant comme espèces modèles de grandes algues brunes marines (Ordre des Laminariales, appelées " kelps "). Ces algues forment de véritables forêts dans les eaux tempérées froides et ont une importance économique, pour l'industrie des alginates et pour la récolte d'invertébrés marins vivant dans ces forêts. Malgré leur importance écologique et économique, et leur grande diversité en nombre d'espèces dans certaines régions du monde, les mécanismes favorisant la spéciation et contribuant à l'isolement reproducteur ont été très peu étudiés chez ces espèces. Mon travail de thèse a permis de mettre en évidence l'existence de deux espèces cryptiques au sein du complexe " Lessonia nigrescens " le long des côtes chiliennes. Je me suis tout d'abord attachée à comprendre l'histoire des deux taxa, et à discuter les différentes hypothèses à l'origine de cette spéciation. Ensuite, je me suis intéressée aux mécanismes qui permettent actuellement le maintien de l'intégrité des espèces cryptiques de L. nigrescens, en particulier dans la région de contact entre leurs aires de distribution.

L'objectif a été d'évaluer à l'aide de techniques de phylogénie moléculaire la diversité bactérienne non cultivable dans la neige du Mont Blanc (MtBl) contenant de la poussière saharienne déposée au cours de quatre événements pendant la période 2006-2009. La diversité bactérienne a été évaluée par digestion enzymatique d'ADN et le séquençage partiel de la région V3-V5 du gène et des séquences complètes d'ARNr 16S. Nous avons étudié : (i) de la neige (MtBl) ne contenant aucune poussière saharienne (par ADNr et ARNr) ; (ii) du sable du Sahara (Tunisie) ; (iii) des poussières sahariennes collectées à Grenoble (200 m ASL) et de la neige récupérée au MtBl (4250 m ASL). Le contenu en espèces et en phylotypes dominants a varié dans la neige du MtBl associée aux quatre dépôts de poussière saharienne sur 3 années. Les phylotypes dominants appartiennent aux classes des Actinobacteria, Proteobacteria, Firmicutes, Deinococcus-Thermus, Bacteroidetes et les Cyanobactéria. Cette variabilité semble être davantage causée par les conditions de transport de la poussière. Quinze phylotypes ont été reconnus comme candidats pour colonisation de la neige. Les représentants des genres Massilia, Tumebacillus, Phormidium et Stigonema sont les candidats les plus probables pour la propagation dans la neige. Parmi tous les phylotypes identifiés, 10% ont été classés comme HA-phylotypes basés sur leur similitude (≥98%) avec les représentants du microbiome humain et 11% ont montré moins de 90% de similarité avec les taxons connus. Le séquençage partiel (V3-V5) et complet des gènes codant l'ARNr 16S a permis de décrire la diversité microbienne plus complète et d'en obtenir une image plus détaillée.

Certains symbiotes intracellulaires résident dans le cytoplasme des cellules et manipulent le système reproductif de leurs hôtes. Du fait de leur transmission maternelle, ces parasites sont sélectionnés pour optimiser la survie et la reproduction de leur hôtes femelles. Chez les arthropodes, la bactérie Wolbachia infecte au moins 66% des espèces d'insectes mais peuvent aussi infecter des nématodes. Cette large distribution dans les populations hôtes confère à Wolbachia un potentiel important en tant que moteur d'évolution. En particulier, elle pourrait être utilisée comme vecteur transgène dans les espèces nuisibles. Mais la dynamique évolutive des infections à l'échelle des communautés est mal connue, en particulier la fréquence des transferts de parasites entre hôtes de différentes espèces et la stabilité évolutive des associations. Mon travail de thèse a porté sur la détection et la dynamique des infections de Wolbachia à une échelle microevolutive, c'est-à-dire, dans des communautés d'arthropodes avec moins de 5 My. L'objectif de ce travail était à la fois la characterisation des communautés géographiques d'arthropodes et celle des infections par Wolbachia de ces communautés. Nous avons également examiné l'existence de transferts horizontaux récents de ces symbiotes entre des taxa distantes ainsi que les routes écologiques potentielles pour ces transmissions.

Le Bti est un bioinsecticide mondialement utilisé pour contrôler les populations de moustiques. La toxicité du Bti est due à un cristal constitué de plusieurs toxines, produit par la bactérie éponyme Bacillus thuringiensis var. israelensis. Qualifié de peu persistant dans l'environnement et sans résistance connue en populations naturelles, le Bti représente une alternative " propre " aux insecticides chimiques. Cependant, une litière végétale prélevée plusieurs mois après un traitement insecticide a montré une forte toxicité contre les larves de moustiques, due à la présence de Bti. La sélection d'une souche de moustique de laboratoire Aedes aegypti avec cette litière (souche LiTOX) a permis d'obtenir une résistance modérée au Bti (3,5 fois) mais plus élevée aux toxines testées séparément (jusqu'à 60 fois). La présente thèse se décompose en trois axes. 1. Un test permettant le suivi du Bti dans l'environnement a été développé et breveté. Il a permis de mettre en évidence un recyclage du Bti dans les litières toxiques et une persistance différentielle des toxines. 2. La résistance au Bti de la souche LiTOX a été étudiée par des approches globales et fonctionnelles, permettant de mieux caractériser les mécanismes de résistance multigéniques impliqués. 3. La résistance a été recherchée en populations naturelles par des bioessais aux toxines du Bti testées séparément, outil plus sensible que les bioessais " classiques " au Bti, et a permis de mettre en évidence une tolérance accrue de certaines populations. Cette thèse apporte les connaissances et les outils nécessaires pour mieux caractériser les paramètres favorisant la prolifération du Bti en milieu naturel et les mécanismes de résistance potentiellement sélectionnés chez les moustiques.

220 relevés par I.P.A. complétés par 3 dénombrements par cartographie des territoires ont été réalisés dans une succession de végétation. de la série du Chêne liège ainsi que dans des reboisements de Pin maritime et d'Eucalyptus, dans la région d'Annaba - EI-Kala (nord-est algérien). Les résultats obtenus font ressortir une nette différence entre la perception à priori du phénomène successionnel, à travers la vision qu'en a le forestier ou le phytoécologue, et qui nous a conduit à une stratification fine du milieu, et la perception de l'avifaune qui a révélé une indifférenciation de certains milieux, notamment les maquis. Cette indifférenciation est due à la grande amplitude d'habitat des espèces. L'analyse de la dynamique de l'avifaune le long de la succession, a permis de mettre en évidence 2 gradients : un gradient milieux ouverts (maquis) - milieux fermés (forêts) et, au sein des forêts, un gradient forêts de plaine-forêts d'altitude. La comparaison de la succession algérienne avec 4 successions européennes, a révélé une grande similitude des avifaunes des stades mûrs des 5 successions et une originalité des avifaunes des stades jeunes. Ce phénomène est en rapport avec l'histoire de la mise en place des avifaunes dans le bassin méditerranéen. Nous avons discuté par ailleurs quelques arguments qui nous ont permis de mettre en évidence un syndrome d'insularité biologique au Maghreb.

Cette Thèse d'Etat, soutenue en 1977, a permis de mettre en perspective les recherches de terrain réalisées dans les régions forestières d'Afrique, d'Amérique et d'Asie. La plupart des données et des discussions présentées dans ce mémoire ont fait l'objet de publications (généralement en anglais) cependant des données originales (dont une partie non publiée) figurent dans les Annexes, notamment en ce qui concerne le composition des aliments consommés par les primates dans leur environnement naturel, ainsi que les données de base sur la morphologie intestinale des différents primates comparés à d'autres mammifères.