Les pressions anthropiques agissent en synergie du gène à l’écosystème, des régions polaires aux régions tropicales et induisent une érosion biologique telle, qu'elle est qualifiée de sixième extinction de masse.Ce constat pose la question de l’évolution de la biodiversité face aux changements environnementaux en cours. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de thèse focalisé sur les populations de surface (5 -60 m) de corail rouge, Corallium rubrum (Linnaeus, 1758), en Méditerranée Nord-Occidentale.Le corail rouge (Octocorallia, Coralliidae) est une espèce sessile à phase larvaire caractérisée par sa longévité importante, sa dynamique de population lente et son rôle structurant au sein des communautés de substrats durs de Méditerranée. Soumis à une importante pression de récolte, Corallium rubruma récemment subi deux évènements de mortalité massive concordant avec des anomalies thermiques positives, potentiellement liées au réchauffement climatique. La combinaison de ces deux pressions environnementales est donc susceptible d’affecter fortement l’évolution des populations de surface de cette espèce. Basé sur une approche intégrant génétique des populations et écologie de terrain, ce travail a pour objectif principal d’étudier les processus microévolutifs en jeu chez le corail rouge, de l’inter- à l’intra- populationel, afin de contribuer à l'amélioration de nos connaissances sur la biologie de cette espèce dans le contexte environnemental actuel.Ce travail de thèse élargit le champ de connaissances relatif à l’écologie de Corallium rubrum et fournit un ensemble d’outils et de données pour sa conservation face aux perturbations environnementales en cours.Il contribue, par la même occasion, à une avancée significative dans la compréhension de la biologie des organismes marins sessiles à phase larvaire.Il illustre notamment la pertinence d'approches mises place à des échelles spatiales réduites, pour répondre à des questions fondamentales sur l’évolution de ces organismes, souvent clés au sein de communautés sous pression / Anthropic pressures act synergistically from gene to ecosystems and from polar to tropical regions, inducing a strong biological loss, which is considered by many as the sixth mass extinction. The evolution of biodiversity facing the ongoing global change is thus an open question.The present study is focused on the shallow populations (5 - 60 m) of Corallium rubrum (Octocorallia,Coralliidae) in the North Western Mediterranean Sea. The red coral is a sessile and long-lived species with a larval phase, a slow population dynamics and an important structuring role in the Mediterranean hard substrates communities. This species faces a strong harvesting pressure, and recently underwent two massmortality events linked to positive thermal anomalies putatively due to ongoing climate change. These two pressures may have deep implications on the evolution of the shallow populations of this species. Using population genetics and field ecology, the main objective of this study was to define microevolutionary processes acting between and within red coral populations, to enhance our knowledge on the biology of this species facing the environmental changes. This work extends our knowledge concerning the ecology of Corallium rubrum, and provides new toolsand data for its conservation in the context of the ongoing global change. Moreover, this work improves our understanding in the biology of sessile marine organisms with a larval phase, illustrating for example the relevance of approaches conducted at fine geographical scales to address questions regarding the evolution of these organisms.

Altitudinal gradients in Sub-Antarctic freshwater systems present unique opportunities to study the effect of distinct environmental gradients on benthic macroinvertebrate community composition and dispersal. This study investigates patterns in biodiversity, dispersal and population genetic structure of benthic macroinvertebrate fauna across an altitudinal gradient between two watersheds on Navarino Island in southern Chile. Patterns in diversity, density, evenness and functional feeding groups were not significantly different across the altitudinal gradient in both the Windhond and Róbalo Rivers. Taxa richness in both rivers generally increased from the headwaters of the river to the mouth, and functional feeding group patterns were consistent with the predictions of the River Continuum Concept. Population genetic structure and gene flow was investigated by sampling the mitochondrial cytochrome oxidase I gene in two invertebrate species with different dispersal strategies. Hyalella simplex (Amphipoda) is an obligate aquatic species, and Meridialaris chiloeense (Ephemeroptera) is an aquatic larvae and a terrestrial winged adult. Contrasting patterns of population genetic structure were observed. Results for Hyalella simplex indicate significant differentiation in genetic structure in the Amphipod populations between watersheds and lower genetic diversity in the Róbalo River samples, which may be a result of instream dispersal barriers. Meridialaris chiloeense exhibited weak population structure but higher genetic diversity, which suggests this species is able to disperse widely as a winged adult.

L’hybridation avec des ressources génétiques allochtones est largement pratiquée chez les plantes ornementales pour introduire de nouveaux caractères. Au cours du 19e siècle, âge d’or de la sélection des rosiers en France, des rosiers asiatiques ont été introduits en Europe. L’objectif ici est d’étudier l’évolution de la diversité génétique des rosiers cultivés en France au cours de cette période. La diversité a été étudiée à l’échelle du génome puis à l’échelle de gènes candidats codant pour des caractères potentiellement sélectionnés au cours du 19e siècle. Un échantillon de 1228 rosiers illustrant la diversité génétique des rosiers français cultivés à cette période a été génotypé avec 32 microsatellites. Une large diversité, structurée en seize groupes génétiques et une différenciation entre les rosiers anciens européens et les rosiers asiatiques ont été détectées. Un déplacement du fond génétique des hybrides cultivés d’un type européen vers un type asiatique a été observé au cours du 19e siècle. Les croisements fréquents et/ou la sélection pour des caractères présents chez les rosiers asiatiques ont pu induire cette évolution. Certains caractères phénotypiques, comme la remontée de floraison, deviennent prépondérants. Onze gènes candidats ont été séquencés et leur diversité a été analysée sur un sous-échantillon de 365 rosiers. Parallèlement au fond génétique, certains gènes présentent un rapprochement génétique vers des allèles asiatiques. Pour le gène KSN, une augmentation de la fréquence d’allèles portant le rétrotransposon copia, responsable de la remontée de floraison, est observée. / Innovation in ornamental plant breeding is commonly obtained by hybridization with newly introduced genetic resources. During the 19th century, golden age for rose breeding in France, Asian roses were introduced in Europe. Our objective here was to study and explain the evolution of rose genetic diversity in France during this period of time. The diversity was studied at the genome scale and at the candidate gene scale. A large sample of 1228 garden roses illustrating the French rose diversity from this period of time was genotyped with 32 microsatellites markers. A wide diversity, structured into sixteen genetic groups, was observed. A geneticdifferentiation was detected between ancient European and Asian accessions and a continuous temporal shift was observed in cultivated hybrids from a European to an Asian genetic background during the 19th century.Frequent crosses with Asian roses along the 19th century and/or selection for Asiatic traits may have induced this shift. Some phenotypic traits, like continuous flowering, became overriding traits. Eleven candidate genes, which were potentially selected during the 19th century, were sequenced and their diversity was analyzed on a subsample of 365 roses. Simultaneously to the genetic background, some genes are gettingcloser to Asian alleles. For the KSN gene, an increase in the frequency of alleles carrying the retrotransposon copia, responsible for continuous flowering, is observed.

The Tatra chamois (Rupicapra rupicapra tatrica), an endemic mountain ungulate, occurs in the High Tatra Mts. (northern Slovakia and southern Poland). In the second part of the 20th century several chamois introductions occurred in Slovakia: Tatra chamois (from the High Tatra Mts.) were introduced into the Low Tatra Mts., while Alpine chamois (R. r. rupicapra) into the Veľká Fatra and Slovenský raj Mts. The High Tatra Mts. population underwent several population declines (bottlenecks) and all other Slovak populations were founded from only a few individuals (founder effect). Moreover, because the Low Tatra, Veľká Fatra and Slovenský raj are neighbouring mountain ranges, there is a potential risk of migration and hybridisation between the subspecies. Using 18 microsatellite loci, we studied neutral genetic variability, structure and potential hybridisation in chamois populations in Slovakia. The study is based on 193 samples: 95 tissue and 5 blood samples, and 88 faecal and 5 hair samples. Low genetic variability was found in all populations, the lowest one in High Tatra Mts. population. High values of fixation index, the number of private alleles, and factorial correspondence analysis indicated strong differentiation between the studied populations. Bayesian clustering divided Slovak chamois...

L'huître plate européenne, espèce endémique des côtes européennes, est classée dans la catégorie des « espèces menacées et/ou en déclin ». En effet, les gisements naturels de cette huître ont été progressivement décimés par la sur-exploitation et par l'émergence successive de maladies parasitaires. Le parasite responsable de la bonamiose a notamment contribué à réduire de façon drastique l'exploitation de cette huître en France, et en Europe. Les mollusques bivalves marins présentent deux caractéristiques qui restreignent de fait le potentiel d'action pour lutter contre les maladies : ils sont cultivés en milieu ouvert, et possèdent un système immunitaire inné dépourvu de la capacité de réponse adaptative. Dans ce contexte, la sélection d'animaux naturellement résistants à la bonamiose est une voie prometteuse pour relancer la culture de l'huître plate européenne. Afin de mieux comprendre le phénomène de résistance à la bonamiose, plusieurs études ont porté sur les mécanismes de réponse de l'huître plate et sur l'identification de régions génomiques potentiellement impliquées dans les mécanismes de résistance à la maladie.Le présent travail de thèse consistait à améliorer la compréhension de la résistance de l'huître plate européenne vis-à-vis de la bonamiose, mais également à mieux caractériser la ressource génétique et la structuration de ses populations naturelles. L'huître plate n'étant pas un organisme modèle, seule une carte génétique préliminaire était disponible chez cette espèce. Il a donc été nécessaire de développer de nouveaux outils moléculaires afin d'optimiser la couverture de son génome. Des marqueurs de type SNP (polymorphisme d'une seule base) ont ainsi été développés par séquençage de produits PCR et par séquençage à haut débit. Afin d'améliorer la compréhension de la résistance à la bonamiose, trois expériences d'infection avec le parasite responsable de cette maladie ont été réalisées et ont permis de caractériser les phénotypes de réponse de l'huître plate à plusieurs échelles d'études.1- À l'échelle inter-familiale, il s'agissait de détecter des régions du génome (QTL) associées aux mécanismes de réponse (survie / mortalité) à la bonamiose chez plusieurs familles d'huîtres. Cette approche a permis d'identifier plusieurs régions génomiques d'intérêt communes entre les familles, et de nouvelles régions d'intérêt qui n'avaient pas encore été détectées.2- À l'échelle intra-familiale, il s'agissait de détecter des régions génomiques associées à la régulation d'activités hémocytaires (QTL) ou à l'expression de gènes (eQTL) préalablement identifiés comme potentiellement impliqués dans la réponse à la bonamiose. Cette approche, nouvelle chez un mollusque bivalve, a notamment permis de mettre en évidence une concordance positionnelle entre les régions génomiques impliquées dans la survie ou la mortalité à la bonamiose et celles impliquées dans la régulation des réponses cellulaires et/ou moléculaires.3- À l'échelle des populations, il s'agissait d'étudier un éventuel différentiel de réponse à la bonamiose chez des huîtres provenant de trois populations naturelles géographiquement et écologiquement distinctes. Cette étude a notamment permis d'identifier une possible adaptation à la parasitose des huîtres provenant de la baie de Quiberon. Afin de mieux caractériser les ressources naturelles de l'huître plate européenne, plusieurs populations couvrant l'ensemble de l'aire de distribution de l'espèce ont également été étudiées. Cette étude a permis de confirmer la forte diversité nucléotidique de l'huître plate, en évaluant pour la première fois la diversité génétique globale des populations naturelles d'un mollusque bivalve marin. Cette étude a également permis d'identifier une structuration génétique des populations, avec coïncidence entre les discontinuités dans la distribution des fréquences alléliques des marqueurs moléculaires sous sélection positive ou divergente et les barrières biogéographiques. / The European flat oyster, an endemic species from European coasts, is classified in the category of “endangered and/or declining species”. Indeed, the natural beds of this oyster, consumed since ancient times, have gradually been decimated by over-exploitation and by successive emergence of parasitic diseases. The parasite that causes the disease called bonamiosis has contributed to drastically reduce the French and European aquacultural production of flat oyster. Marine bivalve molluscs display two specificities that restrict possibilities to fight against diseases: they are grown in an open environment, and possess an innate immune system lacking in adaptive response. In this context, the selection of animals naturally resistant to bonamiosis is a very promising issue to revive the culture of the European flat oyster. To better understand the phenomenon of resistance against bonamiosis, several studies have focused on understanding the mechanisms of response of the flat oyster, and on the identification of genomic regions potentially involved in the mechanisms of disease resistance.In this context, the present work consisted in improving our understanding of the resistance of the European flat oyster against bonamiosis, and in better characterizing the genetic resources and the structuring of its natural populations. Considering that the flat oyster is not a model organism, a preliminary genetic map was available for this species. It was therefore necessary to develop new molecular tools to optimize the coverage of its genome. SNP markers (single nucleotide polymorphism) have been developed by direct sequencing of PCR products and high-throughput sequencing. To improve the understanding of resistance against bonamiosis, three experiments of infection with the parasite have been performed and used to characterize phenotypes of the oyster response at several study levels.1 – At the inter-family level, the objective was to detect genomic regions (QTL) associated with the mechanisms of response (survival/mortality) against bonamiosis in several families of oysters. This approach enabled to identify several genomic regions of interest shared between families, and new ones that had not yet been detected. 2 – At the intra-family level, the objective was to detect genomic regions associated with the regulation of haemocytic activities (QTLs) or genes expression (eQTL) previously identified as potentially involved in the response to bonamiosis. This approach had never been used before on a bivalve mollusc. It has enabled to identify a positional correlation between the genomic regions involved in the survival or mortality to bonamiosis and those involved in the regulation of cellular or molecular responses.3 – At the population level, the experiment aimed at detecting possible differential responses against bonamiosis between oysters from three natural populations geographically and ecologically distinct. This study has enabled to identify a possible adaptation of oysters from the bay of Quiberon to the parasitosis. In order to improve the characterization of the natural resources of the European flat oyster, several populations covering the entire geographic range of the species were also studied. This study confirmed the high nucleotide diversity of the flat oyster, assessing for the first time the overall genetic diversity of natural populations of a marine bivalve mollusc. This study also enabled to identify the genetic structure of populations, with coincidences between geographical discontinuities in allele frequencies of molecular markers under positive or divergent selection and biogeographical barriers.

La dispersion, caractérisée par les mouvements d’individus dans l’espace et dans le temps, conduit à la production d’un flux de gènes et permet la connectivité des populations. Comprendre les facteurs qui façonnent les flux de gènes et la structuration des populations est d’une importance capitale pour améliorer les pratiques de gestion et de conservation des espèces. Celles caractérisées par une anadromie facultative, telles que la truite commune (Salmo trutta L.), sont des modèles de choix pour étudier le rôle de la diversité écotypique et comportementale, sous l’effet des activités anthropiques, sur le fonctionnement des populations. En utilisant la génétique des populations cette thèse se propose donc d’analyser la structuration des populations de la truite commune dans le fond du Golfe de Gascogne mais également de déterminer l’influence combinée de la dispersion de la truite de mer, de son comportement reproducteur et des activités anthropiques (repeuplements, transport de reproducteur) sur leur fonctionnement. Cette thèse aborde également la contribution des populations de truites communes (via leur origine natale) au stock de truites de mer capturées par la pêche professionnelle, sur le même site d’étude, en couplant de la génétique des populations et de la microchimie des otolithes. Nos résultats montrent une structuration génétique forte des populations de truite commune avec la présence de sept populations distinctes dans le bassin de l’Adour. Ceci semble être en partie expliqué par un comportement marqué de fidélité au site de naissance des truites de mer, couplé à un mouvement directionnel de celles-ci du sud (Espagne) vers le nord qui ne semble pas résulter en une dispersion effective (i.e. mouvement suivi d’une reproduction). En outre, les repeuplements récents, semblent impacter faiblement la structuration génétique des populations sauvages. Certains flux de gènes détectés localement semblent être dus à d’autres activités anthropiques, telles que le transport de reproducteurs. Les truites de mer capturées par la pêche professionnelle proviennent majoritairement de la population du gave d’Oloron et peu des populations des Nives et du Gave de Pau. La raison pourrait se trouver en premier lieu dans le fait que le Gave de Pau est fortement impacté par la présence de barrières à la migration et en second lieu dans les différences phénotypiques (taille plus petite) présentées par les truites de mer des Nives, par rapport à celle des gaves. Ceci suggère donc une différenciation de cette population et peut expliquer que la pêche professionnelle les capture dans une moindre proportion. Cette thèse a d’autre part pu démontrer les difficultés dans l’assignation d’une origine natale via la génétique lorsque les signatures génétiques sont relativement proches. Elle confirme l’utilité d’un couplage génétique des populations - microchimie des otolithes pour assigner des individus à leur origine natale à une échelle plus fine que le bassin. Les résultats obtenus au cours des trois années de thèse ont permis la détermination de populations génétiquement distinctes dont l’une contribue très largement à l’activité de pêche professionnelle. Ces populations peuvent être considérées comme de potentielles unités de gestion qui pourront servir de base à l‘élaboration de plans de gestion et de conservation. La meilleure compréhension de la biologie et du fonctionnement de la truite commune, et de l’impact des activités anthropiques sur la structuration des populations, acquise lors de cette thèse, pourra également permettre d’améliorer la prise de décisions des gestionnaires locaux pour la conservation et la gestion des populations de truites communes. / Dispersal, characterized by the movements of individuals in space and time leading to gene flows, allows populations to connect. Understanding factors shaping gene flow and population structure is vital to improve management and conservation practices of species. Those characterized by a partial anadromy, such as brown trout (Salmo trutta L.), are models of choice to study the role of ecotypic and behavioral diversity, under anthropic activities on population functioning. By using population genetics, this theses proposes to analyse population structure of brown trout in the Bay of Biscay, but also to determine the combined influence of sea trout dispersal, its reproductive behavior, and anthropic activities (stocking, transport of spawners) on their functioning. This thesis also addresses the contribution of brown trout populations (natal origin) on sea trout stock captured by professional fisheries, on the same study site, by coupling population genetics and otolith microchemistry. Results show a strong hierarchical structure of Brown trout population with seven distinct population detected in Adour basin. This seems to be explained a high site fidelity movement of sea trout together with a directional movement of sea trout from South (Spain) to North. This directional movement did not result into effective dispersal (i.e. movement followed by reproduction). Furthermore, a limited contemporary impact of stocking on genetic structure of wild population is observed. A few cases of inter-population gene flow detected seems to be explained by wild population management, particularly transport of spawners. The majority of sea trout captured by professional fisheries come from Gave d’Oloron and few from Nives and Gave de Pau. The reason is that Gave de Pau is impacted by migration barriers. And also that sea trout from Nives have phenotypic differences (smaller length) from sea trout originated from gaves. This suggest a differentiation of this population and can explained that professional fisheries capture them in smaller proportion.On the other hand, this thesis have been shown the difficulties to assign natal origin by using genetics when population are closed genetically. This confirm the usefulness to coupling population genetics and otolith microchemistry together to assign individuals to their natal origin at a finer scale than basin.Results obtained during these three years of thesis have made it possible the determination of distinct populations one of which contribute in majority of professional fisheries activities. These populations can be considered like potential management units (MUs) which could serve as basis in the elaboration of conservation and management plans. The better understanding of brown trout biology and functioning, and the impact of anthropic activities on population structure, obtained in this thesis, can also improve the decision-making of local managers for brown trout population conservation and management.

Thesis by publication -- 8 co-authored articles. / Thesis (PhD)--Macquarie University, Division of Environmental and Life Sciences, Department of Biological Sciences. / Includes bibliographical references. / Preface -- Management issues of urban common brushtail possums (Trichosurus vulpecula): a loved or hated neighbour -- Effects of deslorelin implants on reproduction in the common brushtail possum (Trichosurus vulpecula) -- Brushtail possums (Trichosurus vulpecula) in metropolotan Sydney: population biology and response to contraceptive implants -- Strategic survey for Toxoplasma gondii and Neospora caninum in the common brushtail possum (Trichosurus vulpecula) from urban Sydney, Australia -- Leptospirosis serology in the common brushtail possum (Trichosurus vulpecula) from urban Sydney, Australia -- Conclusions. / The common brushtail possum (Trichosurus vulpecula) is indeed a common inhabitant of many Australian citites, and one of the few marsupials that has adapted well to the urban environment. Their close proximity to people provides a great opportunity to experience native wildlife in the backyard, however, their utilization of house roofs, bold behaviour and appetite for garden plants often leads to conflict with householders. Population numbers are sufficiently high to require ongoing management to minimise negative impacts for humans and brushtail possums alike in a socially acceptable manner. The aim of this thesis was to identify current management issues and address the need for improved and novel management strategies. The potential of slow-release implants, containing the GnRH agonist deslorelin, as a contraceptive agent for brushtail possums was tested on a captive population. Males appeared resistant to treatment, but deslorelin was found to inhibit reproduction in female brushtail possums for at least one breeding season, making it a promising tool to control fertility in some wild populations. A further aim was to trial deslorelin implants on a wild urban population, to collect more information about the urban biology of this species and to point out issues which have previously not been addressed. Close proximity and interaction of urban brushtail possums with humans and their domestic animals can increase the risk of disease exposure and transmission and influence the health of wild populations. Serosurveys showed that animals were readily exposed to Leptospira spp. and Toxoplasma gondii. This thesis also provides the first data on brushtail possum dispersal in urban areas, knowledge which is highly relevant to the development of management strategies such as fertility control. The findings from this research broaden our knowledge about urban brushtail possums and should assist wildlife authorities in developing alternative or improved management procedures. / Mode of access: World Wide Web. / xxv, 287 p. ill., maps

The dissertation summarises the result of the study of small terrestrial mammals (Eulipotyphla, Rodentia) along natural (watercourses) and anthropogenic (road, highway) landscape barriers. It points to an interesting phenomenon of road drainage ditches as a transitional migration environment, further it assesses the level of locomotion activity, the rate of structure of subpopulations and the frequency of crossing watercourses in the case of selected rodent species. It contributes with its results to solving problems concerning the effect of these landscape structures on the species diversity, ground mobility or genetic structure of small terrestrial mammals. ˙˙˙˙

Ce travail de thèse s'insère dans une démarche globale d'acquisition des connaissances sur la tortue verte (Chelonia mydas) dans l'océan Indien occidental et ce afin de disposer d'éléments scientifiques essentiels à la mise en place d'une gestion cohérente et efficace de cette espèce menacée. Dans un premier temps, appliquant différentes modèles statistiques, ce travail a visé à établir des données de référence sur l'abondance des tortues vertes femelles en reproduction et les tendances sur le long terme des principales populations. Dans un second temps, il a consisté à déterminer la structure génétique et les relations qui existent entre les différentes populations de cette espèce. Enfin, la conservation des tortues marines étant étroitement liée aux pressions extérieures, ce travail a tenté dans un troisième temps de caractériser les pressions anthropiques qu'elles subissent, et notamment celles liées à la pêche. L'ensemble de ces résultats a permis de réaliser des avancées majeures dans la connaissance de la biologie et de l'écologie de la tortue verte et de disposer d'une vision régionale fiable de l'état de conservation de cette espèce dans l'océan Indien occidental. Leur compilation a ainsi permis d'identifier des zones régionales prioritaires de protection mais aussi des sites de vigilance plus spécifiques comme celui d'Europa. Enfin cette synthèse met en lumière les priorités de recherche et les approches scientifiques à favoriser à l'avenir pour améliorer les connaissances et affiner les priorités de conservation non seulement des tortues marines, mais aussi de la mégafaune marine en général. / This thesis is a comprehensive work aiming to improve scientific knowledge on the green turtle (Chelonia mydas) in order to provide key scientific evidences needed for the implementation of coherent and effective management measures to protect at the Western Indian Ocean scale this threatened species. In a first step, this work aimed to established baseline data on the abundance of green turtles nesting females and long term trends of some key nesting populations of the region by applying different modelling methods. In a second step, this work determined the regional genetic structure of this species and the relationships that exists between the different populations. Finally, the conservation of marine turtles being closely dependant to external pressures, this work tried to characterize theanthropogenic pressures they face, more specifically those related to fishing activities. All these results allowed unraveling some key gaps on the biology and ecology of the green turtle in the region and led to a global vision of the conservation status of this species in the Western Indian Ocean. The compilation of the results enabled the identification of regional priority areas for protection, but also some more specific threatened sites such as Europa. Finally, this synthesis shedslight on research priorities and scientific approaches to be promote in the future to unlock other keyscientific issues and refine conservation priorities, not only of marine turtles, but also of marine megafauna as a whole.