Au travers d'une approche de génétique des populations et de phylogéographie, basée sur la comparaison des patrons de diversité chloroplastiques et nucléaires, cette étude s'attache à retracer les processus qui ont façonné la diversité de la patate douce depuis sa domestication en Amérique tropicale jusqu'à son introduction et sa diffusion en Océanie. Dans un premier temps, cette étude s'intéresse à l'histoire de la domestication et à l'identification de l'origine botanique et géographique de la patate douce dans son aire d'origine - l'Amérique tropicale. La patate douce est un taxon hexaploïde pour lequel les différents contributeurs sauvages n'ont pas encore été clairement identifiés. Deux hypothèses sont classiquement invoquées: 1) une origine autopolyploide à partir d'un taxon sauvage diploide I. tridida et 2) une origine allopolyploide ayant impliqué l'hybridation de deux espèces distinctes I. trifida et I. triloba. Nos résultats génétiques viennent corroborer le scénario auto-polyploïde. Néanmoins, contrairement à ce qui était avancé auparavant, I. trifida ne peut être considérée comme l'ancêtre sauvage de la patate douce. Des formes sauvages de I. batatas existent, populations à partir desquelles les formes cultivées ont été domestiquées. Par ailleurs, nous révélons l'existence de deux lignées chloroplastiques distinctes au sein des cultivars de patate douce, ce qui laisse penser que plusieurs parents sauvages, différenciés génétiquement mais probablement conspécifiques, sont impliqués dans la formation du génome de I. batatas. Deux scénarios (non exclusifs) peuvent alors être envisagés: i) I. batatas résulte de l'hybridation de plusieurs lignées distinctes (conspécifiques ou proches); ii) I. batatas est un complexe autopolyploïde avec une origine multiple. La caractérisation génétique des cultivars de patate douce met en lumière l'existence de deux groupes génétiques différenciés et géographiquement structurés: l'un correspond aux variétés d'Amérique centrale et caribéenne et l'autre aux variétés de la région du Pérou et de l'Equateur. Ce patron de diversité suggère fortement une domestication multi-locale - en Amérique centrale et en Amérique du Sud - et renforce l'hypothèse d'une origine autopolyploïde multiple dans ces deux régions. Dans un deuxième temps, notre étude nous conduit en Océanie, une aire d'introduction de la patate douce. La distribution de la patate douce dans le Pacifique s'explique par une (des) introduction(s) pré-historique(s) en Polynésie en provenance d'Amérique du Sud (par les polynésiens eux-mêmes) et des introductions historiques dans le Pacifique Ouest, en provenance du Mexique et des Caraïbes. Il s'agit là d'une hypothèse élaborée par des linguistes, ethnobotanistes et archéologues, mais qui à ce jour manquait de preuves génétiques. En combinant un échantillonnage de variétés traditionnelles contemporaines et des spécimens d'herbiers datant du 18ième au début du 20ième siècle, nous avons pu retracer l'évolution temporelle et spatiale de la diversité dans le Pacifique. Nous montrons que les variétés de patate douce présentes jusqu'au début du 20ième siècle en Polynésie ont clairement une signature génétique sud-américaine, c'est-à-dire qu'elles dérivent directement des variétés de la région Pérou-Equateur. Ainsi nos données génétiques apportent une preuve supplémentaire à l'existence d'au moins une connexion préhistorique entre la Polynésie et l'Amérique du Sud. A l'Ouest du Pacifique, les cultivars de patate douce ont une origine principalement centraméricaine. Nous montrons également qu'il y a eu un remaniement de la base génétique au fil des nouvelles introductions, effaçant progressivement la signature des introductions d'origine. En revanche, les phénotypes reconnus par les cultivateurs et les noms associés - c'est-à-dire les déterminants « culturels » des variétés - ont probablement été maintenus. La patate douce est essentiellement propagée par voie clonale par les cultivateurs. / Following a population genetics and phylogeography approach, based on the comparison of chloroplastic and nuclear diversity patterns, this study aims at describing the processes which built sweet potato diversity from its domestication in tropical America to its introduction and diffusion into Oceania. We first studied the history of sweet potato domestication and identified its botanic and geographic origin in the area from which it originates - tropical America. Sweet potato is a hexaploid taxa of which the wild parents still remain to be identified. Two hypothesis are classically refered to: 1) an autopolyploid origin deriving from a wild diploid I. tridida and 2) an allopolyploid origin implying the hybridization between I. trifida et I. triloba. Our genetic results corroborate the autopolyploid scenario. However, in contrast to what was previously anticipated, I. trifida cannot be considered the wild ancestor of sweet potato. Wild forms of I. batatas do exist, these are populations from which cultivated forms were domesticated. In addition, we highlighted the existence of two distinct chloroplastic lineages within sweet potato cultivars, suggesting that several wild parents, genetically differenciated but probably conspecifics are involved in the formation of the I. batatas genome.Two scenari (non exclusive) are to be envisaged: i) I. batatas would result from the hybridization of several independent lines (conspecific or near); ii) I. batatas is an autoploid complex with multiple origin. The genetic characterization of sweet potato cultivars highlight the existence of two genetically differentiated and geographically structured groups: one includes central american and caribbean varieties while the other is made of varieties from Peru and Equador region. This diversity pattern is strongly suggestive of multilocal domestication events - in Central America and in South America - and strengthens the hypothesis of a multiple autopolyloid origin in these two regions.Next, we investigated Oceania as area of introduction of sweet potato. The sweet potato distribution in the Pacific can be explained by pre-historic introductions in Polynesia originating from South America (brought by Polynesians), and historical introductions in West-Pacific originating from Mexico and the Caribbean islands.This is a hypothesis originally proposed by linguists, ethnobotanists and archeologists, but which was lacking until now of genetic proves. Combining the sampling of contemporary traditional varieties and herbarium specimens dating from the 18th to the early 20st century, we were able to refine the temporal and spatial evolution of sweet potato diversity in the Pacific. We demonstrate that sweet potato varieties present until the early 20th century in Polynesia clearly harbor a south-american genetic signature, indicating that they directly derive from varieties found in the Peru-Ecuador area. Thus our genetic data provide an additional prove to the existence of at least one prehistoric connection between Polynesia and South America. On the west side of Pacific, sweet potato cultivars mainly display a central-american origin. We also demonstrate that a reshuffling of the genetic base happened in line with the occurrence of new introductions, progressively erasing the signature of original introductions. In contrast, phenotypes and associated names known by farmers, i.e. cultural determinants of these varieties - were probably maintained over time. Sweet potato is essentially propagated clonally by farmers. However, it also maintained active sexual reproduction. Our genetic data demonstrate that the impressive numbers of cultivars found nowadays in Oceania mainly derive from independent recombination events and from the local selection of true-seed plants. In some regions, this diversification process even lead to the emergence of secondary diversity centers, as exemplified by New Guinea highlands.

Treize ans après le sommet de la Terre, cette thèse souligne les contradictions entre diversité culturelle et diversité biologique lorsqu'il s'agit de conserver un patrimoine de plantes cultivées. La présentation du contexte conceptuel de recherche, des sites d'étude au Vanuatu (principalement Vêtuboso sur Vanua Lava) et des espèces (le cocotier et le taro), ainsi que les méthodes s'appuyant sur des outils de l'agronomie, de l'anthropologie, de la génétique et de la géographie, ont été regroupées dans une première partie. La deuxième partie apporte des éléments de réponses aux trois questions principales de la thèse : 1. Quel est le statut social des deux espèces étudiées ? 2. De quelle agrobiodiversité parle-t-on ? et 3. Comment s'élabore-t-elle et se diffuse-t-elle ? La biologie de la plante mais aussi son histoire dans la communauté conditionnent son statut social et ainsi les modalités de sa gestion. Qualifié de « plante des Blancs » bien que présent avant l'arrivée des premiers colons, le cocotier, a quitté le statut d'arbre fruitier pour celui de culture de rente pérenne malgré ses nombreux usages et les mythes fondateurs qui lui sont associés. Son espace de culture, la cocoteraie, rappelle le temps du colonialisme, du travail forcé, et évoque la pénibilité de la production du coprah. Elle est accusée de « voler » l'espace de la forêt où vivent les esprits. La base génétique du cocotier est large même si l'on relève peu de catégories nommées. Le taro, une plante annuelle de subsistance identifiée localement par de nombreux noms correspondant à des morphotypes distincts, est socialement valorisé en tant que porteur de mémoire des ancêtres et vitrine des savoir-faire individuels. Cependant sa base génétique est étroite, et malgré l'attention que lui portent des horticulteurs passionnés, il ne pourra survivre à l'introduction de la maladie attendant aux portes du Vanuatu (TLB). Ainsi, la valorisation de la biodiversité, aussi bien du point de vue des représentations locales que des sciences, dépend des formes de socialisation des plantes comme des finalités recherchées : protéger la mémoire d'un lieu par les liens aux ancêtres, une diversité culturelle, une variabilité phénotypique ou un potentiel d'évolution. De plus, du point de vue de la conservation de la biodiversité, une même communauté peut être considérée, en raison de sa gestion des taros, comme une société qui possède de véritables « savoirs naturalistes locaux », et dans sa gestion des cocotiers, comme une société ayant préféré s'investir dans une économie de marché prônant l'intensification. L'intégration des diversités biologique et culturelle au sein du concept de biodiversité peut constituer une liaison dangereuse, si les savoirs, réduits au rang de recettes, sont abstraits de leur cadre cognitif et socioculturel. En s'appuyant sur les résultats précédents, la troisième partie passe en revue les sources d'érosion de l'agrobiodiversité au Vanuatu et s'intéresse aux politiques de sa conservation telles que la conservation in situ et la sélection participative. Sachant que les principales raisons pour lesquelles les agriculteurs conservent un matériel ancestral dépendent de sa relation aux ancêtres, le scientifique ou le développeur a peu d'influence sur l'évolution des pratiques locales garantissant une agrobiodiversité dynamique. Finalement ce serait en protégeant une espèce végétale « sociale » quitte à la « moderniser » en améliorant son potentiel d'adaptation, que l'on conserverait la diversité culturelle. La sélection participative serait alors un moyen d'allier conservation et amélioration, soit conservation et sécurité alimentaire, et de ce fait, conservation et développement. Dans ce cadre, une approche interdisciplinaire s'impose afin d'optimiser l'efficacité des programmes de conservation et de développement auprès des populations, parce qu'elle permet d'établir les bases d'une coopération avec les communautés locales qui les laisse libres de décider du sens et des modalités de leur inscription dans les processus de globalisation auxquelles elles sont désormais confrontées.

La majorité des espèces cultivées en Europe (environ 84 %) nécessitent le service de pollinisation pour produire. Depuis plusieurs années, un important déclin des pollinisateurs est observé. Les populations d’abeilles domestiques, partie intégrante de l’agrobiodiversité, sont des bio-indicateurs sensibles de l’état de l’environnement agricole. Celles-ci sont aujourd’hui affectées par des mortalités importantes. Les interactions entre pesticides et pathogènes sont habituellement évoquées comme causes principales de ces mortalités. Cependant au sein de ces agropaysages, la perte de ressources trophiques en quantité et en diversité contribue également à l’affaiblissement des colonies. La qualité et les quantités de ressources trophiques disponibles dans le paysage influencent également leur activité de ponte et leur dynamique de développement. Au regard de ce contexte, cette thèse vise à analyser les interactions entre différents types de structures paysagères situées dans le département du Gers (32, France) et l’évolution des traits d’histoire de vie des colonies d’abeilles domestiques du genre Apis mellifera L. Elle questionne notamment le rôle de la composante ligneuse dans l’apport de ressources trophiques et ses repercussions sur l’évolution des traits d’histoire de vie. L’approche méthodologique développée consiste (i) en une analyse de l’organisation spatiale des six mosaïques paysagères différenciées par un gradient de présence de ligneux, (ii) en un suivi phénologique des ressources floristiques d’intérêt nectarifère et pollinifère, (iii) en un suivi de la dynamique de développement de 43 colonies observées durant deux ans (2010 et 2011) et (iv) en une analyse des strategies de butinage. Les résultats montrent la présence d’une grande diversité d’espèces floristiques d’intérêt nectarifère et pollinifère en contexte agricole gersois (200). Les ligneux constituent la seule sous-unité fonctionnelle permettant un apport conséquent et pérenne de ressources floristiques, tout au long de la saison en complément des cultures. La composante ligneuse et les surfaces cultivées (Brassica napus et Helianthus annuus) constituent les deux sous-unités les plus mobilisées pour la collecte de nectar. Les ligneux sont particulièrement recherchés au cours des périodes prévernale et vernale (première période) notamment au sein des structures paysagères fermées. La fluctuation des ressources floristiques disponibles impacte plus fortement le développement des colonies au sein des structures paysagères ouvertes que fermées. En effet, sur ces derniers, les ligneux permettent d’atténuer ces impacts notamment en période de disette, rendant les colonies plus résilientes. / Most of the cultivated plants in Europe (84% overall) need pollinators to produce. For several decades, a significant decline in pollinating insects is observed. Honeybees belong to associated agrobiodiversity and are sensitive bio-indicators in agricultural landscapes. They are particularly affected by these losses. Usually, interactions between pesticides and pathogens are seen as the main causes of pollinator populations’ collapse. However, the qualitative and quantitative depletion of food resources in such agricultural landscapes also contribute to the high mortality rates. The spawning activity of the colony’s queen and the metabolic balance of the colony are influenced by the quantity and the quality of plant resources in the landscape. This PhD thesis focuses on the interactions between landscapes structures and honeybees life traits’ evolution in the Gers agricultural department (France). It aims to assess the woody component’s role in supplying trophic resources and its repercussions on the evolution of life traits. The methodology consists (i) in a spatial organization analysis of six landscape mosaics, differentiated by an openess gradient based on the percentage of the woody component cover, (ii) a phenological monitoring of plant resources with pollen and nectar interests, (iii) a monitoring of 43 colonies’ life history traits during two years (2010 and 2011) and (iv) in an analysis of foraging strategies. Results reveal a wide diversity of plant species with nectar and pollen interest in the Gers agricultural context (200). Woody component is the only functional sub-unity which enables a significant and lasting supply of plant resources, during the all season, as additional resources to those of crops. Woody component and cultivated lands (Brassica napus and Helianthus annuus) are the most mobilized sub-unities for nectar gathering. Woody component is particularly looked for in prevernal and vernal periods (first period), above all in closed landscape structures. Variations of available plant resources impact colonies’ development more in open landscape structures than in closed ones. Indeed, in closed landscape structures, woody component enables to reduce consequences, especially in scarcity period, and make colonies more resilient.

Peut-on rendre compte des batailles identitaires et territoriales que révèle la globalisation des ressources et des marchés, en décrivant comment une plante cultivée depuis plusieurs siècles en Amazonie brésilienne se transforme en plante « sauvage » ou, à l’opposé, en plante « technologique » ? La thèse explore, dans un contexte de transition écologique et de critique du paradigme agricole moderniste, les expressions et les enjeux locaux de ce basculement socio-environnemental, en s’intéressant aux relations qui se tissent entre des hommes et une plante emblématique de la région, le guaraná (Paullinia cupana var. sorbilis). En croisant les regards sur quatre projets distincts de valorisation de cette plante énergisante, elle interroge aussi la manière dont des populations amazoniennes se saisissent de ce contexte mouvant et innovent pour négocier leur rapport à la modernité, à la croisée de filières mondialisées et d’un territoire, le Bas-Amazonas, où la plante est historiquement inscrite. Dans le sillage de l’école interdisciplinaire des humanités environnementales, notre travail aborde le guaraná comme un acteur des projets étudiés. Il combine des enquêtes ethnobotaniques à une approche socio-anthropologique inspirée des science studies, pour rendre compte des expériences locales de la plante et des multiples formes que prend l’innovation dans une région longtemps restée à l’écart des dynamiques de développement. En abordant la plante au prisme du concept d’ontologie, nous montrons que coexistent aujourd’hui dans le Bas-Amazonas plusieurs guaranás, définis et façonnés par de multiples ingrédients : des ressources biologiques, des pratiques, des techniques, des savoirs, des représentations, des projets de valorisation et des règles de droits. Loin de représenter différents points de vue sur une même plante, ces « guaranás » sont des plantes distinctes. Ils incarnent les frictions entre différents mondes dont les réseaux plus ou moins étendus s’entrecroisent et cherchent à s’ancrer dans le territoire, pour s’imposer aux autres, pour leur résister, ou inventer de nouvelles représentations du développement territorial. / Can we account for the identity and territorial struggles the globalization of markets and resources reveals, by describing how a plant cultivated for several centuries in the Brazilian Amazon, turns into a « wild » plant or, conversely, into a « technology »? In a context of ecological transition and criticism of the modernist agricultural paradigm, the thesis explores the local expressions and stakes of this socio-environmental shift, focusing on the relationships that form between men and an emblematic plant of the region, guaraná (Paullinia cupana var. sorbilis). Considering four distinct projects which promote this energetic plant, it also questions the way Amazonian populations seize this changing context, and innovate in order to negotiate their relationship to modernity, at the crossroads of globalized value chains and of a territory, the Lower Amazonas, where the plant is historically rooted. In the wake of the environmental humanities interdisciplinary stream, our work contemplates guaraná as an actor of the projects studied. We combine ethnobotanical surveys with a socio-anthropological approach inspired by science studies, to portray local experiences of the plant and the multiple forms innovation can take in a region long shelved from the dynamics of development. By approaching the plant through the concept of ontology, we show that that several guaranas coexist today in the Lower Amazonas, defined by several ingredients: biological resources, practices, techniques, knowledge, representations, valuation projects and rules. Far from representing different points of view on the same plant, these "guaranás" are distinct plants. They embody the frictions between different worlds whose more or less extensive networks intersect and seek to anchor themselves in the territory, in order to impose themselves on others, to resist them, or to invent new representations of territorial development.

Préoccupés par les pratiques agricoles qui nuisent à la santé humaine et environnementale, des réseaux d'agriculteurs équatoriens se sont organisés autour d’une alternative plus durable, l'agroécologie, au moment où une transition nutritionnelle conduit la population rurale à des niveaux sans précédents de surpoids et d'obésité, alors que persistent des carences en micronutriments, créant ainsi un double fardeau de malnutrition. À travers les réseaux d'alimentation alternative (RAA) basés sur l'agroécologie, les agriculteurs et leurs alliés reconnaissent de plus en plus les liens entre les pratiques agricoles saines et la consommation d'aliments sains. De nombreuses publications ont exploré la manière avec laquelle les interventions agricoles peuvent améliorer la nutrition, par exemple, en favorisant la diversité de la production, en augmentant les revenus et en renforçant l'autonomie des femmes. L'agroécologie possède un grand potentiel d’action sur ces mécanismes. Toutefois, comme l'agroécologie se répand souvent en tant que mouvement social plutôt qu'en tant qu'intervention systématique, des recherches empiriques sont encore nécessaires pour évaluer les liens entre l'agroécologie et les pratiques alimentaires des agriculteurs. Cette thèse explore comment les pratiques de production et le capital social promus par les RAA agroécologiques peuvent être associés à des pratiques alimentaires uniques, avec le potentiel de soutenir la santé nutritionnelle face à l'obésité et aux carences en micronutriments. Suivant une approche participative de recherche, un devis mixte séquentiel exploratoire comprenant l'ethnographie, des entretiens avec des informateurs clés, des discussions de groupe et une enquête transversale comparant des agricultrices appartenant aux RAA agroécologiques à leurs voisines agricultrices non participantes a été appliqué. Les résultats montrent que les participantes aux RAA ont obtenu de meilleurs résultats que leurs voisines à travers de multiples indicateurs d'adéquation et de modération alimentaires. Les analyses suggèrent en outre que les RAA agroécologiques soutiennent ces meilleurs résultats nutritionnels en renforçant la diversité de la production et le capital social qui, à leur tour, favorisent la consommation d'aliments issus de l’auto-production et de l'économie sociale (par exemple le troc), ainsi que la consommation d'aliments traditionnels. Ces résultats démontrent empiriquement comment l'agroécologie peut agir sur les mécanismes liant l'agriculture à la nutrition pour favoriser une alimentation saine. Étant donné la nature du mouvement agroécologique mondial, largement auto-disséminé, l'agroécologie peut représenter une ressource endogène importante pour soutenir le bien-être nutritionnel des populations rurales. / Concerned with agricultural practices that harm human and environmental health, networks of farmers in Ecuador have organized around agroecology as a more sustainable alternative. This comes at a time in which a nutrition transition has driven Ecuador’s rural population to unprecedented levels of overweight and obesity, even while micronutrient deficiencies persist, thus creating a double burden of malnutrition. Through agroecology-based alternative food networks (AFNs), farmers and their allies have increasingly recognized the linkages between healthy agricultural practices and healthy food consumption. A breadth of literature explores how agriculture interventions can improve nutritional outcomes, such as by promoting production diversity, increasing incomes and empowering women. Agroecology has much potential to act on these pathways. However, because agroecology often spreads as a social movement rather than as a systematic intervention, empirical research assessing linkages between agroecology and farmers’ dietary practices is lacking. This thesis explores how the production practices and social capital promoted through agroecological AFNs may be associated with unique dietary practices that hold potential to support nutritional health in the face of both obesity and micronutrient deficiencies. To do so, this research implemented a participatory approach and sequential, exploratory mixed method design including ethnography, key informant interviews, focus group discussions and a cross-sectional survey comparing agroecology AFN participants and their non-participant farming neighbours. Findings show that AFN participants out-performed their neighbours on multiple indicators of dietary nutrient adequacy and moderation. Analyses further suggest that agroecological AFNs support these dietary outcomes by strengthening production diversity and social capital, which in turn promote the consumption of foods from own-production and from the social economy (e.g. barter) as well as promote the consumption of traditional foods. These results empirically demonstrate how agroecology can act on agriculture-nutrition pathways to enable healthy diets. Given the largely self-spreading nature of the global agroecology movement, agroecology may present an endogenous resource for supporting rural nutritional well-being.