La compétition par interférence et ses effets sur la dynamique des populations suscitent un intérêt croissant. La température a aussi un fort effet sur la physiologie et les comportements individuels ainsi que sur les dynamiques des populations. Face au changement climatique, comprendre les interactions compétition-température-dynamique des populations est un enjeu majeur en biologie des populations. Les interactions entre individus sont liées à leur taille corporelle. La structure en taille de populations de deux clones du collembole Folsomia candida a été suivie pendant 2 à 4 ans à 4 températures. L'analyse des séries temporelles de leur structure à 21°C a révélé une dépendance de la dynamique aux conditions individuelles d¿accès à la ressource, liées aux plus grands individus. Nous avons modifié la structure de populations à 21°C et observé leur retour à l'équilibre, puis observé le comportement d'accès à la ressource. Cela a démontré le rôle des grands adultes dans la régulation des populations, en interférant avec les plus petits pour l'accès aux ressources. Grâce à un modèle de populations structurées intégrant l'interférence, nous avons montré que son intensité croissante cause : l'amortissement des cycles de générations, la survie de grands individus, des cycles induits par l'interférence. Nous avons enfin comparé les normes de réactions à la température sur des individus isolés et dans des populations afin de comprendre les interactions compétition-température dans la régulation des populations. Plusieurs niveaux de complexité permettent de comprendre l'effet des changements environnementaux sur les populations. / Interference competition and its effects on population dynamics are of growing interest. Temperature also plays an important role on the physiology and individual behavior as well as on population dynamics populations. In the context of climate change, understanding the effect of interactions between individuals on population dynamics and their interactions with temperature is an important issue for population biology. Interactions between individuals are related to their body size. The size structure of several populations of two clones of Collembola Folsomia candida was monitored for 2-4 years at four temperatures from 11 ° C to 26 ° C. The time series analysis of their structure at 21 ° C revealed a dependence of the dynamics on individual access to the resource related to the presence of large individuals. We then changed some population structures at 21 ° C and observed their return to equilibrium. We observed real-time access to the resource behavior. These studies have shown the role of large adults in population control by interfering with smaller individuals for access to resources. Through a structured model incorporating interference competition, we have shown that its intensity may have different effects on the dynamics of structured populations: damping single generation cycles, allowing the survival of large individuals, and causing interference induced cycles. Finally, we compared the reaction norms to temperature on isolated individuals and populations in order to understand the competition-temperature interactions in regulating populations. Several levels of complexity allow us to understand the effect of environmental change on populations

Compétition et diversité sont des phénomènes majeurs en microbiologie. Dans le secteur de l’agroalimentaire, la compétition est à la base de la biopréservation, un procédé dont l’objectif est d’inhiber des microorganismes indésirables par l’utilisation de microorganismes compétiteurs. La diversité microbienne est quant à elle à l’origine de la diversité de produits fermentés et en particulier de la typicité des fromages. Pourtant, l’écologie de la compétition microbienne dans les aliments et le lien avec la diversité microbienne sont très mal connus. L’objectif de ces travaux de thèse était d’une part d’étudier la diversité et d’autre part la compétition chez une bactérie représentative de l’écosystème fromager. Le modèle d’étude choisi est la bactérie lactique Carnobacterium maltaromaticum. Une analyse de diversité de 21 souches de C. maltaromaticum a été réalisée par MultiLocus Sequence Typing (MLST) et a permis de compléter la structure connue de la population de C. maltaromaticum. Cette étude a permis de révéler la présence de 56 génotypes au sein d’une collection de 71 souches, montrant une grande diversité génétique au sein de cette espèce. La compétition par interférence a été étudiée par réalisation de tests de compétition à haut débit. Chaque test de compétition mettait en jeu deux souches de la collection, une souche en situation d’expédition et une souche en situation de réception. Au total 5776 tests ont été réalisés à partir de la collection de 76 souches. Les résultats ont révélé que 60% des souches inhibaient au moins une autre souche de la collection indiquant que la compétition intraspécifique est majeure au sein de l’espèce C. maltaromaticum. Par ailleurs, une grande variabilité de largeur de spectre d’inhibition et de spectre de sensibilité a été observée. Une approche d’analyse de réseau a révélé une architecture « nested » du réseau compétitif suggérant que l’inhibition dépend non seulement des caractéristiques antagonistes des souches inhibitrices mais également du niveau de sensibilité des souches réceptrices. Une analyse génomique de 26 souches de la collection a été réalisée en vue de prédire leur contenu en gènes codant la synthèse de substances antagonistes et a permis d’identifier des gènes codant potentiellement des bactériocines. En conclusion, ces travaux de thèse ont montré que l’espèce Carnobacterium maltaromaticum est d’une part caractérisée par une grande diversité génétique et que d’autre part la compétition par interférence est fréquente au sein de la population / Competition and diversity are major phenomena in microbiology. In the agri-food sector, competition is the very basis of biopreservation, a process which objective is to inhibit undesirable microorganisms through the use of microbial competitors. Microbial diversity lies at the origin of the diversity of fermented products and particularly of the typicality of cheeses. However, the ecology of microbial competition in food and the link with microbial diversity are poorly understood. The goal of this thesis was to study the diversity and the competition of a representative model bacterium of the cheese ecosystem. The study model chosen is the lactic acid bacterium Carnobacterium maltaromaticum. An analysis of the diversity of 21 strains of C. maltaromaticum was performed by MultiLocus Sequence Typing (MLST) and allowed to complete the scheme of C. maltaromaticum population structure. This study revealed the presence of 56 genotypes among a collection of 71 strains, showing a high genetic diversity within this species. Interference competition was studied by performing high-throughput competition assays. Each competition assay involved two strains, one in the position of the sender strain and the other in the position of the receiver. In total, 5776 tests were performed on a collection of 76 strains. The results revealed that 60% of strains inhibited at least one other strain of the collection, indicating that intraspecific competition is major in C. maltaromaticum. Moreover, a large variability in the width of inhibition and sensitivity spectra has been observed. A network analysis approach revealed a nested architecture of the competitive network, suggesting that inhibition depends not only on the antagonistic characteristics of the inhibitory strains but also on the level of sensitivity of the receiver strains. A genomic analysis of 26 strains from the collection was performed in order to predict their gene content encoding the synthesis of antagonistic substances, and it allowed the identification of genes potentially encoding bacteriocins. In conclusion, this thesis has shown that the species Carnobacterium maltaromaticum is characterized by a high genetic diversity and that interference competition is frequent in the population

La compétition par interférence et ses effets sur la dynamique des populations suscitent un intérêt croissant. La température a aussi un fort effet sur la physiologie et les comportements individuels ainsi que sur les dynamiques des populations. Face au changement climatique, comprendre les interactions compétition-température-dynamique des populations est un enjeu majeur en biologie des populations. Les interactions entre individus sont liées à leur taille corporelle. La structure en taille de populations de deux clones du collembole Folsomia candida a été suivie pendant 2 à 4 ans à 4 températures. L'analyse des séries temporelles de leur structure à 21°C a révélé une dépendance de la dynamique aux conditions individuelles d¿accès à la ressource, liées aux plus grands individus. Nous avons modifié la structure de populations à 21°C et observé leur retour à l'équilibre, puis observé le comportement d'accès à la ressource. Cela a démontré le rôle des grands adultes dans la régulation des populations, en interférant avec les plus petits pour l'accès aux ressources. Grâce à un modèle de populations structurées intégrant l'interférence, nous avons montré que son intensité croissante cause : l'amortissement des cycles de générations, la survie de grands individus, des cycles induits par l'interférence. Nous avons enfin comparé les normes de réactions à la température sur des individus isolés et dans des populations afin de comprendre les interactions compétition-température dans la régulation des populations. Plusieurs niveaux de complexité permettent de comprendre l'effet des changements environnementaux sur les populations.

Quand deux espèces exploitent la même niche écologique, elles entrent en compétition. Cette compétition interspécifique peut conduire à l’exclusion de l’une d’entre elles. Toutefois, il est possible qu’un équilibre s’installe et que les deux espèces coexistent en sympatrie. Eupelmus vuilleti et Dinarmus basalis sont deux espèces de parasitoïdes solitaires, exploitant la même niche écologique, les larves et les nymphes de Callosobruchus maculatus un coléoptère séminivore. En situation de compétition par exploitation, E. vuilleti présente les caractéristiques d’une espèce dominante, potentiellement capable d’exclure D. basalis. Aussi, nous nous sommes demandés comment D. basalis peut se maintenir dans la même niche écologique qu’E. vuilleti, comme cela est observé dans certaines zones africaines ? Nos résultats montrent qu’en présence de compétitrices (compétition par interférence), les femelles des deux espèces expriment des comportements agonistiques et la résolution des conflits est principalement influencée par la valeur que les femelles placent dans la ressource. Nous montrons finalement que dans les conditions de compétition interspécifique directe, les femelles de D. basalis sont plus agressives et font du self-suparparasitisme pour augmenter leur gain en fitness. Au contraire, les femelles d’E. vuilleti s’éloignent et attendent pour finalement revenir multiparasiter après le départ de cette dernière. En conséquence, la coexistence de ces deux espèces est le résultat d’un équilibre entre les stratégies adoptées par les femelles dans ces deux situations de compétition. / When two species exploit the same ecological niche, interspecific competition may lead to the exclusion of one of them. For the two species to co-exist, resource exploitation strategies developed by both species must somehow counter-balance each other. Eupelmus vuilleti and Dinarmus basalis are two solitary parasitoid species exploiting the same hosts, larvae and pupae of Callosobruchus maculatus. When confronted to already parasitized hosts (i.e. exploitative competition), Eupelmus vuilleti seems to be dominant and potentially able to exclude D. basalis. Here, we aim at understanding how E. vuilleti and D. basalis can coexist when in sympatry. More particularly, we investigate the behavioral strategies adopted by females of both species when exploiting the resource (i.e. host) in presence of a competitor female (conspecific or interspecific) (i.e. interference competition). Our study reveals that in presence of a competitor female, E. vuilleti and D. basalis females display agonistic behaviors and the contest resolution is mainly influenced by the value that contestants place on the resource. Finally, under interspecific direct competition, D. basalis females tend to outcompete E. vuilleti females: they are more aggressive. In contrast, E. vuilleti females adopt a waiting strategy, waiting for the opponent female’s departure to multiparasitize hosts after committing an ovicide. Thus, both species seem to show counterbalancing strategies which could promote their coexistence in nature and granaries.