Les érablières sont des forêts tempérées caducifoliées nordiques et sont considérées comme la formation climacique du Québec méridional. Elles se maintiennent en état de renouvellement par la chablisation du couvert forestier. L’objectif de ce projet était d’étudier la dynamique des feux depuis la déglaciation dans trois érablières situées à leur limite nordique de répartition au Québec. L'identification botanique et la datation au 14C de macrocharbons de bois en surface et enfouis dans le sol minéral montrent que les trois stations se caractérisent par un régime de feux relativement fréquents depuis 1000 à 3500 ans. En dépit de nos prédictions, ces résultats mettent en évidence les capacités de régénération et de résilience de l'érablière à l'occasion de perturbations allogènes comme le feu.

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Les bactéries peuvent exploiter quasiment toutes les niches écologiques, dont les organismes multicellulaires. Les relations hôte-bactéries se classent sur une grande gamme d’interactions allant du mutualisme au parasitisme. Dans ce contexte, l’objectif théorique de mon doctorat est d’étudier les relations complexes existant entre un poisson, l’Omble de fontaine, et le cortège microbien qui l’accompagne. Cette espèce est la cible d’infections opportunistes par des bactéries pathogènes du genre Flavobacterium. L’objectif appliqué visait à développer une approche alternative aux antibiotiques pour prévenir et traiter les infections opportunistes. Le premier résultat du projet a mis en lumière qu’un stress hypoxique entraînait une diminution des bactéries à potentiel bénéfique provoquant une dysbiose, favorisant à son tour l’infection par les pathogènes. Nous avons donc ensuite isolé des bactéries issues du microbiome pour tester leurs effets antagonistes vis-à-vis des pathogènes F. columnare et F. psychophilum. Nous avons pu ainsi découvrir sept candidats potentiels in vitro et tester un candidat qui s’est montré efficace par compétition par interférence dans le traitement de la maladie de l’eau froide in vivo. Le dernier objectif de cette thèse consistait à tester la présence de régions géniques chez l’hôte permettant le recrutement des bactéries bénéfiques dans le microbiome. Nous avons donc analysé le microbiome cutané de 86 individus d’une famille d’hybrides de deuxième génération. Nous avons observé une forte variabilité interindividuelle et déterminé trois régions géniques impliquées dans la modulation de trois taxons bactériens dont Methylobacterium, qui est primordial dans le maintien de l’homéostasie du microbiome. Tous nos résultats appuient le rôle du microbionte cutané dans la protection contre les infections opportunistes. / Bacteria can colonize every ecological niche including multicellular organisms, due to their fast growth and their biochemical abilities,. Host-bacteria relationships are complex and range from parasitism to mutualism. Under this framework, my theoretical objective is to study the relationship complexity between brook charr and its microbial partners. This fish species is targeted by opportunistic infections from bacterial pathogens belonging to the Flavobacterium genus. My applied objective focuse on the development of alternative strategies to prevent and treat these infections without antibiotics. The first result of this project highlight that hypoxic stress induce a diminution of the potentially beneficial bacteria leading to a dysbiosis, which in turn triggers opportunistic infections. Then, we isolated bacteria from the microbiome to test their antagonistic effects on two pathogens Flavobacterium columnare and F. psychrophilum. We identify seven potential candidates in vitro, one tested in vivo and being effective to prevent cold-water disease via interference competition. The last objective is to test the existence of host genetic regions associated with the recruitment capacity of beneficial genera in the microbiome. To this end, we analyze the skin microbiome of 86 progenies issued from a dihybrid cross. A strong inter-individual variability is observed and we identify three genetic regions involved in the recruitment of three bacterial genera including Methylobacterium, which is very important to maintain microbiome homeostasis. Overall, the results demonstrate the role of skin microbiota in brook charr resistance against opportunistic infections.

La mondialisation des activités humaines a grandement contribué à la dissémination et l’introduction anthropique d’espèces non indigènes (ENI) dans le monde. Le potentiel de dommages est tel qu’il y a une grande pression sur les gestionnaires environnementaux pour détecter et contrôler les ENI problématiques (espèces envahissantes) avant que des impacts apparaissent. En étudiant les ENI, les écologistes peuvent examiner certains aspects de la survie des espèces, la dispersion et l’établissement, qui, en plus de répondre à des questions fondamentales en écologie, fournissent des informations essentielles pour optimiser les efforts de gestion. Cependant, les difficultés associées à l’étude et la détection des populations naissantes ont réduit les études quantitatives sur les processus qui précèdent les envahissements, laissant les gestionnaires de l’environnement avec peu de directives pour détecter les ENI. Pour soulager ces défauts, cette étude apporte une évaluation quantitative des éléments déterminants du recrutement et de la dispersion du tunicier envahissant notoirement problématique, Ciona intestinalis, à l’île du Prince-Édouard (IPE), Canada, pendant les phases précoces de l’envahissement. Les données de recrutement d’une population de Ciona ont été collectées sur une période de 2 ans (2008 & 2009), ce qui a permis de modéliser la dissémination (étendue et mode) et d’examiner les schémas de recrutement pendant l’établissement. Ces données soulignent l’importance d’incorporer la dispersion, aussi bien que la variabilité environnementale, dans les stratégies de monitorage de détection précoce et démontrent comment les facteurs déterminants du recrutement changent quand une population envahissante devient grande et plus répandue. De plus, une série d’expériences de terrain à petites échelles ont été réalisées pour évaluer les schémas de recrutement pendant la fixation. Les rôles respectifs de la lumière et de la gravité sur le comportement des larves de Ciona ont été identifiés et leur incorporation dans le design du matériel de monitorage a été discutée pour augmenter les taux de fixation et, ainsi, la probabilité de détection. Finalement, la résistance biotique envers les ENI a été examinée en recherchant les interactions les larves de Ciona et deux espèces d’amphipodes Caprellidae, Caprella linearis (indigène) et C. mutica (non-indigène) que l’on retrouve à l’IPE. Cette étude montre comment la présence de caprelles diminue le recrutement larvaire de Ciona et illustre les potentielles interactions négatives entre deux ENI (C. mutica et Ciona), un phénomène rarement documenté. Dans une perspective de gestion, ces interactions négatives peuvent fournir de précieuses connaissances sur de possibles agents de contrôle biologique. De plus, cette étude présente un compte détaillé des mécanismes sous-jacents qui influencent les patrons de recrutement d’un envahisseur problématique et discute de l’utilité de ces découvertes pour le monitorage et la gestion future des espèces envahissantes. / The globalisation of human activity has contributed greatly to the artificial dispersal and introduction of non-indigenous species (NIS) around the world. The potential for damage is such that there is great pressure on environmental managers to detect and control problematic NIS (i.e., invasive species) before any impacts occur. By studying NIS, ecologists can examine aspects of species survival, dispersal, and establishment, which, in addition to addressing fundamental questions of ecology, provide vital information for optimizing management effort. However, the difficulties associated with studying and detecting nascent populations has restricted quantitative studies on the processes that precede invasion, leaving environmental mangers with little guidance for detecting NIS. To alleviate this shortcoming, this study provides a quantitative assessment of the determinants of recruitment and dispersal of the notoriously problematic invasive tunicate, Ciona intestinalis (henceforth Ciona), in Prince Edward Island (PEI), Canada, during the early stages of invasion. Recruitment data from a nascent population of Ciona was collected over a two-year period (2008 & 2009), which allowed for dispersal to be modelled (range and peak) and for patterns of recruitment during establishment to be examined. These data highlight the importance of incorporating dispersal, as well as environmental variability, into early-detection monitoring strategies and demonstrate how drivers of recruitment change as the invading population becomes larger and more widespread. Additionally, a series of small-scale manipulative field studies were performed to assess patterns of recruitment during settlement. The respective roles of light and gravity on Ciona larval behaviour were identified and their incorporation into the design of monitoring equipment (to increase settlement rates and, thus, probability of detection) are discussed. Finally, biotic resistance towards NIS was examined by investigating the interactions between Ciona larvae and two species of caprellid amphipod, Caprella linearis (native) and C. mutica (invasive) found in PEI. This study shows how the presence of caprellids reduces Ciona recruitment and illustrates the potential for negative interactions between two NIS (C. mutica and Ciona), a phenomenon rarely documented. From a managerial perspective, these negative interactions can provide valuable insights to potential biocontrol agents. Moreover, this study presents a detailed account of the underlying mechanisms that influence patterns of recruitment of a problematic invader and discusses the utility of these findings for future monitoring and management of invasive species.

La qualité du mâle, mesurée par la masse du spermatophore transmis, affecte le succès reproducteur des femelles de la légionnaire uniponctuée, Pseudaletia unipuncta (Lepidoptera : Noctuidae) des souches migrante (AN) et non migrante (Aç). Par contre, le nombre d’accouplements précédents du mâle, tout comme la provenance de la souche n’ont pas d’effet sur la durée de la période réfractaire des femelles accouplées (en terme de jours), mais les mâles açoriens retardent légèrement l’heure de la reprise de l’appel des femelles la nuit suivant leur accouplement. Basé sur des données déjà publiées, la sédentarité semble avoir entraîné l’adoption d’une stratégie monandre chez la souche açorienne, même si les résultats de la présente étude tendent à démontrer qu’elle n’a pas mené à des changements significatifs dans la stratégie reproductive des mâles. Puisque les mâles açoriens ne sont pas capables d’empêcher les femelles de se réaccoupler, ils pourraient plutôt avoir évolué vers une stratégie les avantageant dans la compétition spermatique par rapport aux mâles nord-américains.

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L’objectif principal de cette étude était d’identifier les déterminants génétiques causant une différenciation phénotypique entre les levures Saccharomyces cerevisiae et Saccharomyces paradoxus. Ces espèces peuvent s’hybrider malgré des différences écologiques importantes, dont la capacité de croître à haute température. S. cerevisiae et l’hybride sont capables de croître à 37 °C tandis que S. paradoxus ne peut pas. L’approche qui a été utilisée est un test de complémentation. D’abord, les chromosomes de S. cerevisiae ont été enlevés un à un du génome de l’hybride, puis les gènes afin d’augmenter la résolution de l’approche. Ainsi, les chromosomes et les gènes de S. paradoxus qui ne peuvent pas complémenter ceux de S. cerevisiae, empêchant l’hybride de croître à 37 °C, ont pu être identifiés. Les résultats indiquent que la différence entre les taux de croissance de S. cerevisiae et S. paradoxus est causée par de multiples locus ayant des effets mineurs sur le phénotype.