Grâce aux progrès expérimentaux permettant d'étudier deux phénotypes qui sont d'un intérêt majeur dans la compréhension des capacités d'adaptation d'A. gambiae s.s. à son environnement. Les différences de résistance à la dessiccation mises en évidence entre les différents caryotypes liés à l'inversion chromosomique 2La et entre les formes moléculaires M et S offrent des pistes intéressantes pour l'identification de facteurs génétiques impliqués dans la divergence écologique au sein de ce complexe d'espèces. / Thanks to progress in sequencing, the genomes of many organisms are known and available. Thus, functional genomics, the elucidation of gene function in sequenced genome, is currently booming. However, there is a gap between our growing knowledge in genetic and the current sparse information on phentoypic data ( "phenotype gap"). All organisms whose genome has been sequenced are facing this problem, including Anopheles gambiae.Anopheles gambiae sensu lato is a complex of sibling species, indistinguishable from a morphological point of view, present on almost the entire African continent. A. gambiae demonstrates an extreme environmental ubiquity and the characterization of phenotypes associated with adaptation to varying environments as well as the identification of genes involved in this adaptation is one of the main research axes in the post-genome area of this major malaria vector.We have studied some phenotypes associated with aridity and temperature in the nominal species of the A. gambiae complex. These two parameters are discriminent in the distribution of molecular forms and chromosomal inversions that characterize this species and may be involved in ecological divergence and speciation. We first measured desiccation resistance of adult mosquitoes of A. gambiae s.s. and we then studied the preferred temperatures of larvae in a choice device set-up (the shuttlebox). We compared the thermoregulation behavior and thermal preferences of a laboratory strain with field larvae of A. gambiae s.s. We also presented preliminary data on the preferred temperatures measured in field larvae of the S and M molecular forms.From a technical point of view, we improved an existing device for testing the survival of mosquitoes in highly desiccated conditions by coupling it with a video surveillance system, which help to increase the accuracy in determining the survival time, to avoid disturbing the system during the experiment and allow to test relatively large numbers of individuals. This study revealed a significant association between the 2La chromosomal inversion and resistance to desiccation in A. gambiae and highlighted the role of body size in the survival of this mosquito in dry environments.We also adapted a new device to study experimentally the thermopreference of A. gambiae s.s. larvae. The results showed that laboratory larvae and field M molecular form larvae had similar thermal preferences, consistent with the values of temperature usually found in natural breeding sites. In addition, the S molecular form larvae from southern Cameroon had preferences similar to those of northern Cameroon, regardless of karyotypes related to chromosomal inversions. In addition, the comparison of data for the M and S molecular forms larvae revealed that there was no significant difference in thermal preferences or in thermoregulatory behavior.Our results have contributed to the development of two experimental devices to study two phenotypes that are of major interest in understanding the adaptation of A. gambiae s.s. to its environment. The differences in desiccation resistance between the different karyotypes associated with the 2La chromosomal inversion and between the M and S molecular forms offer interesting new possibilities for the identification of genetic factors involved in their ecological divergence.

À l’échelle macroscopique, à savoir celle du paysage, la couverture végétale des milieux arides apparaît comme fortement hétérogène. Cette organisation spatiale des peuplements est habituellement attribuée aux processus de facilitation et de compétition qui opèrent à l’échelle microscopique des individus végétaux. Le qualificatif d’auto-organisées fut donc attribué à ces végétations qui se structurent en l’absence d’hétérogénéité préexistante du milieu physique. L’auto-organisation de la végétation fut particulièrement bien étudiée dans le cas des structures périodiques connues dès les années '50 sous le nom de brousses tigrées. Depuis les années '90, un pas en avant dans la compréhension de ce phénomène fut accompli grâce au développement de modèles mécanistes de la dynamique de la phytomasse et des ressources, émanant du cadre théorique de l'auto-organisation des structures dissipatives. Ces modèles se rejoignent sur un ensemble de prédictions robustes et vérifiables concernant la formation, le maintien et la modulation par l'environnement des structures macroscopiques. Durant le même laps de temps, notre niveau d’analyse a connu une expansion sans précédent, à la fois dans le temps et dans l’espace, grâce au développement de l’imagerie satellitaire et des outils d’analyse spatiale. Nous nous trouvons dès lors à un moment charnière pour la validation macroscopique des théories d’auto-organisation des végétations en milieu aride. Le présent travail s'articule en quatre études, chacune traitant d'une prédiction différente. Nous avons mis en évidence les principales variables responsables de la formation des structures et de leur modulation en termes d’échelle et de géométrie. Enfin avons démontré la mobilité des structures sous l’effet d’une pente de terrain.

La terre agricole du Limarí change de mains, parfois très lentement, parfois très rapidement. La concentration de la propriété de la terre, initiée avec les mercedes de tierra faites par la couronne espagnole à partir du 16ème siècle, ne sera interrompue que par la réforme agraire des années 1960. Le courant économique néolibéral confirmé avec force au Chili à partir de 1973, marque le début d’une nouvelle période de transformation de la propriété et de la production agropastorale qui se maintient actuellement. De nouveaux propriétaires et de nouvelles dynamiques économiques et sociales se développent dans le Limarí. Dans le contexte politique qui a mis en évidence le problème de paysans sans terre dans l’Amérique latine, l’accès à la terre agricole donne t’elle un meilleur accès à la croissance ? Le fait qu’un plus grand nombre devienne propriétaire de la terre transforme-t-il la relation entre l’agriculteur, la terre et la production ? La relation entre l’accès à la terre, la production et le bien-être des agriculteurs les moins favorisés n’est pas homogène mais présente une vaste gamme de nuances. L’accès à l’eau, au financement, à l’information et à la formation sont tout aussi déterminants. L’avenir des propriétaires-agriculteurs actuels, et de ceux qui aspirent à le devenir, n’est pas tout tracé et dépend de facteurs devenus imprévisibles. A travers les données des recensements agro-pastoraux et les données fiscales, et à travers des exemples détaillés, ce travail aborde l’évolution de la structure foncière dans une province dont l’agriculture s’est développée de façon spectaculaire malgré ou grâce à l’aridité, malgré ou grâce au néolibéralisme. / Agricultural land in the Limarí province changes hands in a rather unpredictable way: sometimes at a slow rate and sometimes at a fast rate. Land property concentration, started from the XVIth century with the mercedes de tierra made by the Spanish Crown, was interrupted by the agrarian reform in the 1960's. The neoliberal economic trend strongly adopted in Chile since 1973, marked the beginning of a new era of land property and agro pastoral production transformations that still exists today. New land owners and new economical as well as new social dynamics are developing in the Limarí province. In the political context that highlighted the landless peasants problem in Latin America, we wonder if access to agricultural land gives a better access to growth? Does the fact that more people are becoming land owners transform the relationship between farmers, land agriculture and production? The relationship between land access, production and less favored farmers isn't homogeneous but shows a large range of subtleties. The accesses to water, funding, information and training are also determining factors. The future of the land owners-farmers and of those who aspire to this status isn’t mapped out and depends on unpredictable factors. By using agro pastoral census and fiscal data and through the use of detailed examples, this thesis discusses land structure evolution in a province where agriculture has increasingly been developing. We analyze whether aridity and neoliberalism have been contributing factors or whether they have been detrimental to this development.

L'Egypte, territoire aride, dépend essentiellement du Nil pour l'irrigation de ses terres agricoles. La variabilité temporelle de la crue du fleuve a donc pu affecter directement la dynamique de la population égyptienne. Ici, cette hypothèse est testée en étudiant la variation du climat pendant l'Egypte ancienne parallèlement à des indicateurs du mode de vie des égyptiens. La variation dans le temps du δ18Ow de l'eau du Nil est reconstituée à partir des valeurs de δ18Op du phosphate de l'apatite de momies égyptiennes. L'augmentation de +3 ‰ du δ18Ow de l'eau du Nil entre la période Prédynastique (5500BP) et la période Gréco-Romaine (2000BP) est causée par une modification des conditions de précipitation au-dessus des sources du Nil. Elle traduit soit une hausse de température proche de 2°C soit une baisse des précipitations mensuelles d'environ 140 mm. Ici, l'hypothèse d'une aridification est privilégiée : en effet des mesures de δ18Op sur des poissons du Nil permettent de calculer une température du Nil à la période Gréco-Romaine comparable à l'actuelle. Le changement climatique constaté semble avoir peu d'impact sur la civilisation égyptienne. En effet la population égyptienne s'accroît nettement pendant la période considérée et le régime alimentaire est resté fondé sur les plantes en C3, peu adaptées aux milieux arides, avec une consommation rare de poissons et de protéines animales. La réduction de la crue a sans doute été compensée par les progrès technologiques de la civilisation égyptienne (chadouf, drainage) qui ont rendu possible la mise en culture de nouvelles terres / Egypt is an arid territory, which essentially depends on the Nile river for the irrigation of its agricultural lands. The temporal variability of the river flood thus may have affected directly the dynamics of the Egyptian population. Here, this hypothesis is tested by studying the variation of the climate during Ancient Egypt concurrently to indicators of the life habits of the Egyptians. The variation with time of the δ18Ow of the Nile water is reconstructed from the δ18Op of the apatite phosphate of Egyptian mummies. The increase of +3 ‰ in the Nile water δ18Ow between the predynastic period (5500BP) and the Greco-Roman Period (2000BP) is caused by a change in the conditions of precipitation above the Nile sources. This increase can be the result of an increase in temperature of about +2 °C or of a decrease in the monthly amount of precipitation of about 140 mm. Here, the hypothesis of aridification is preferred: in effect, δ18Op measures on Nile fishes permit to infer a Nile water temperature at the Greco-Roman Period similar to the present-day one. The climatic change seems to have had little impact on the Egyptian civilization. In effect the Egyptian population increases considerably during the selected period and its diet remains funded on C3- plants, feebly adapted to arid environments, with a rare consumption of fishes or other animal protein. The decrease of the flood was admittedly compensated by the technological advances of the Egyptian civilization (shaduf, drainage) which allowed the cultivation of newly reclaimed lands

Le principal objectif de ce travail était de déterminer l’efficience d’utilisation de l’eau (WUE) de diverses espèces d’acacias d’origine Australienne et Sahélienne par la discrimination isotopique au niveau de la feuille (Δ13Cf) et par différentes techniques de mesure. Les acacias ont montré une forte variabilité interspécifique de Δ13Cf. Cette variabilité a été confirmée par les mesures directes d’échanges gazeux au niveau des feuilles (efficience intrinsèque d’utilisation de l’eau, Wi) et par des mesures effectuées au niveau de la plante entière (efficience de transpiration, TE). Une forte variabilité interspécifique des traits foliaires(densité stomatique DS, proportion d’azote dans les feuilles %N, surface massique SLA, assimilation nette du CO2 à la saturation Asat, conductance stomatique en vapeur d’eau à la saturation gssat) et de la croissance (ratio biomasse racinaire sur biomasse aérienne R/S) a également été constatée entre les espèces. WUE était pratiquement contrôlée par gssat.L’hypothèse selon laquelle les espèces se développant dans les zones arides présenteraient une WUE plus élevée n’a pas été vérifiée. Au contraire, les espèces des zones semi-humides ont présenté une WUE plus élevée que celles de zones semi-arides et arides. / The main objective of this work was to compare water use efficiency (WUE) among various Australian and Sahelian acacia species using isotope discrimination at leaf level (Δ13Cf) and various methods of measurement. Acacia species exhibited a large inter-specific variability of Δ13Cf. This variability was confirmed by direct leaf gas exchange measurements (intrinsic water use efficiency, Wi) and by measurement at the whole plant level (transpiration efficiency, TE). A large interspecific variability of leaf traits (stomatal density DS, leaf nitrogen concentration %N, specific leaf area SLA, net CO2 assimilation of the saturation Asat, stomatal conductance for water vapor of the saturation gssat) and growth characteristics (root shoot biomass ratio R/S) has also been reported. WUE was controlled for gssat. The hypothesis that the species from arid areas exhibit higher WUE was not confirmed. In contrast, the species from semi-wet area exhibited a higher WUE than those from semi-arid and arid zones

Keeping a balanced state in terms of liquids in an organism, especially evaporative water loss regulation, is essential for all terrestial animals, including reptiles. Respiratory water loss and cutaneous water loss account for the highest percentage of total water loss. For this reason, the degree of evaporative water loss in reptiles can be primarily influenced by body dimensions, metabolism intensity and morphology of body surface scales. This thesis focuses on water loss through evaporation in Madagascan Paroedura geckos. The Paroedura are suitable for this research because they represent a monophyletic genus with a strongly supported hypothesis about phylogenetic relationships. The thesis adds some facts to this theory. At the same time, individual Paroedura species differ in body dimensions and habitat preference. The aim of the thesis was to find out whether individual representatives of Paroedura differ in TEWL, to specify the characteristics of the ancestral state of TEWL in this genus and to test which morphological and physiological factors influence TEWL. Further aim was to measure cutaneous water loss. Measuring was carried out by flow- through respirometry. The results show that individual representatives of Paroedura differ remarkably in TEWL figures. The reconstruction of the...

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Palynology, the study of organic microfossils, is an important tool for improving our understanding of past environments and landscapes. Palynology provides a wealth of information from which climatic and environmental conditions can be inferred. However, inferred climatic and environmental conditions are often open to interpretation. Assumptions made about past climate conditions from pollen assemblages often rely on qualitative understanding of modern-day vegetation distributions, rather than empirical relationships. Historic anthropogenic impact on the environment must also be inferred, and assessments made as to whether vegetation changes are a result of climate change or human impact. This study seeks to address some of the questions that arise through the interpretation of pollen assemblages, by establishing empirical relationships between the geochemistry of modern pollen and climate or environmental controls. It focuses on the pollen of the climatically sensitive montane conifer Cedrus atlantica, which is distributed across the mountains of Morocco and Algeria. The study investigates aspects of modern pollen geochemistry and morphology and finds a strong relationship between the stable carbon isotope composition of modern pollen and mean annual precipitation (r2 = 0.54, p <0.001) and summer precipitation (r2 = 0.63, p <0.0001). Furthermore, a stronger relationship exists with aridity measured using the self-calibrating Palmer Drought Severity Index (r2 = 0.86, p <0.0001), suggesting that the stable carbon isotope composition of Cedrus atlantica pollen is influenced by environmental moisture availability. The study also finds there is an increased abundance of ultraviolet absorbing compounds (UACs) in modern Cedrus atlantica pollen with increasing summer UV-B flux. This relationship was evident with samples growing in their native range (r2 = 0.84, p <0.0001), but not with samples from outside this range (r2 = 0.00, p = 0.99), suggesting a possible genetic influence. Lastly, the study finds that grain size of Cedrus atlantica pollen is highly variable within and between samples, and we rule out climatic control on pollen grain size. These results suggest that quantitative relationships can be established between the geochemistry of Cedrus atlantica pollen and environmental and climatic influences. Stable carbon isotope analysis of fossil pollen could be used as a proxy for reconstruction of summer moisture availability, while analysis of UACs in fossil pollen could be used as a proxy for the reconstruction of summer UV-B flux. These proxies will enhance our understanding of climatic and environmental change in Northwest Africa and will complement existing palynological techniques for environmental and climate reconstruction. Palynology, the study of organic microfossils, is an important tool for improving our understanding of past environments and landscapes. Palynology provides a wealth of information from which climatic and environmental conditions can be inferred. However, inferred climatic and environmental conditions are often open to interpretation. Assumptions made about past climate conditions from pollen assemblages often rely on qualitative understanding of modern-day vegetation distributions, rather than empirical relationships. Historic anthropogenic impact on the environment must also be inferred, and assessments made as to whether vegetation changes are a result of climate change or human impact. This study seeks to address some of the questions that arise through the interpretation of pollen assemblages, by establishing empirical relationships between the geochemistry of modern pollen and climate or environmental controls. It focuses on the pollen of the climatically sensitive montane conifer Cedrus atlantica, which is distributed across the mountains of Morocco and Algeria. The study investigates aspects of modern pollen geochemistry and morphology and finds a strong relationship between the stable carbon isotope composition of modern pollen and mean annual precipitation (r2 = 0.54, p <0.001) and summer precipitation (r2 = 0.63, p <0.0001). Furthermore, a stronger relationship exists with aridity measured using the self-calibrating Palmer Drought Severity Index (r2 = 0.86, p <0.0001), suggesting that the stable carbon isotope composition of Cedrus atlantica pollen is influenced by environmental moisture availability. The study also finds there is an increased abundance of ultraviolet absorbing compounds (UACs) in modern Cedrus atlantica pollen with increasing summer UV-B flux. This relationship was evident with samples growing in their native range (r2 = 0.84, p <0.0001), but not with samples from outside this range (r2 = 0.00, p = 0.99), suggesting a possible genetic influence. Lastly, the study finds that grain size of Cedrus atlantica pollen is highly variable within and between samples, and we rule out climatic control on pollen grain size. These results suggest that quantitative relationships can be established between the geochemistry of Cedrus atlantica pollen and environmental and climatic influences. Stable carbon isotope analysis of fossil pollen could be used as a proxy for reconstruction of summer moisture availability, while analysis of UACs in fossil pollen could be used as a proxy for the reconstruction of summer UV-B flux. These proxies will enhance our understanding of climatic and environmental change in Northwest Africa and will complement existing palynological techniques for environmental and climate reconstruction.

Au Mali, pendant la saison sèche se pose la question de l’effet attractif exercé par les cultures de saison sèche sur les rongeurs ravageurs; lequel serait d'autant plus marqué sur le gradient latitudinal d’aridité soudano-sahélien GECS (1100 mm à 200 mm). Ces hypothèses sont testées chez le genre Arvicanthis (A.ansorgei,A.niloticus). Les résultats de la prospection cytogénétique antérieure 1994-1999 & une prospection élargie 2009-2014, révèle des changements récents des aires de distribution des 2 espèces; suggérant un rôle fort de leur adaptation chronobiologique dans le déterminisme de leur distribution. Cette approche horizontale suivie d'une approche verticale (2009-2016) compare 4 indicateurs de l'effet attractif des CSS vs les MNC dans les 5 régions climatiques du GECS (Sikasso, Koulikoro, Ségou, Mopti, Gao). Les densités de populations des 2 espèces sont plus élevées dans les CSS vs les MNC ; et cet effet attractif des CSS augmente avec l’aridité dans l'aire d'A.niloticus. Le ratio de "stratèges migrateurs" au sein des populations démontre l’effet tampon des CSS et confirme la fréquence de ces épisodes. L’étude du régime alimentaire confirme leur régime phytophage. En milieu naturel, l’aridité induit une baisse de la consommation de plantes compensées par celle d'Arthropodes non orthoptères; et la diversité des plantes consommées diminue avec l’aridité chez A.ansorgei vs augmente avec l’aridité chez A.niloticus. L'effet tampon des CSS "neutralise" les différences interspécifiques et chez les 2 espèces, dans les CSS, la diversité des adventices consommés diminue au détriment des plantes cultivées en particulier le riz.et la consommation en Orthoptères augmente / In Mali, during the dry season, there is the issue of the attractive effect of dry season crops on rodent pests, which would be all the more marked in the latitudinal gradient of Sudan-Sahel aridity GECS (1100 mm to 200 mm). These hypotheses are tested in the genus Arvicanthis (A.ansorgei, A. niloticus). The results of the previous cytogenetic survey 1994-1999 and an expanded survey 2009-2014 reveal recent changes in the distribution areas of both species; suggesting a strong role of their chronobiological adaptation in the determinism of their distribution. This horizontal approach followed by a vertical approach (2009-2016) compares four indicators of the attractiveness of the CSS vs. the MNC in the five climatic regions of GECS (Sikasso, Koulikoro, Ségou, Mopti, Gao). The population densities of both species are higher in the CSS vs. the MNC; and this attractiveness of the CSS increases with aridity in the area of A. niloticus. The ratio of "migratory strategists" within populations demonstrates the buffering effect of the CSS and confirms the frequency of these episodes. The diet study confirms their phytophagous diet. In a natural environment, aridity induces a decrease in the consumption of plants compensated by that of non-orthopterous Arthropods; and the diversity of plants consumed decreases with aridity in A.ansorgei vs increases with aridity in A. niloticus. The buffering effect of CSS "neutralizes" inter-specific differences, and in both species, in the CSS, the diversity of weeds consumed decreases to the detriment of crops, especially rice and the consumption in the Orthoptera increases.

À l’échelle macroscopique, à savoir celle du paysage, la couverture végétale des milieux arides apparaît comme fortement hétérogène. Cette organisation spatiale des peuplements est habituellement attribuée aux processus de facilitation et de compétition qui opèrent à l’échelle microscopique des individus végétaux. Le qualificatif d’auto-organisées fut donc attribué à ces végétations qui se structurent en l’absence d’hétérogénéité préexistante du milieu physique. <p><p>L’auto-organisation de la végétation fut particulièrement bien étudiée dans le cas des structures périodiques connues dès les années '50 sous le nom de brousses tigrées. Depuis les années '90, un pas en avant dans la compréhension de ce phénomène fut accompli grâce au développement de modèles mécanistes de la dynamique de la phytomasse et des ressources, émanant du cadre théorique de l'auto-organisation des structures dissipatives. Ces modèles se rejoignent sur un ensemble de prédictions robustes et vérifiables concernant la formation, le maintien et la modulation par l'environnement des structures macroscopiques. Durant le même laps de temps, notre niveau d’analyse a connu une expansion sans précédent, à la fois dans le temps et dans l’espace, grâce au développement de l’imagerie satellitaire et des outils d’analyse spatiale. Nous nous trouvons dès lors à un moment charnière pour la validation macroscopique des théories d’auto-organisation des végétations en milieu aride.<p><p>Le présent travail s'articule en quatre études, chacune traitant d'une prédiction différente. Nous avons mis en évidence les principales variables responsables de la formation des structures et de leur modulation en termes d’échelle et de géométrie. Enfin avons démontré la mobilité des structures sous l’effet d’une pente de terrain. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished