Brachycaudus helichrysi est un puceron ravageur des cultures qui inflige de sérieux dégâts à ses hôtes primaires (arbres fruitiers du genre Prunus) ainsi qu'à plusieurs herbacées cultivées correspondant à ses hôtes secondaires (par exemple les tournesols et les chrysanthèmes).L'étude phylogéographique de l'espèce basée sur un échantillonnage mondial, montre que B. helichrysi rassemble deux taxa appelés B. helichrysi H1 et H2. Cette étude, basée sur plusieurs marqueurs génétiques (mitochondriaux, nucléaire et bactériens), révèle une divergence génétique de l'ordre de celle observée entre espèce du genre Brachycaudus. Ceci suggère que B. helichrysi H1 et H2 sont deux espèces sœurs. Comme H1 et H2 sont morphologiquement indistinguables, nous avons mis au point un test de discrimination génétique par PCR-RFLP.L'analyse des génotypes (14 loci microsatellites) combinés aux données écologiques suggère que ces deux espèces sœurs ont des histoires évolutives différentes. Le cycle de vie de B. helichrysi H1 correspondrait à la parthénogenèse cyclique, utilisant les pruniers comme hôte primaire. Nous avons montré qu'il existe chez H1 des clusters génétiques structurés géographiquement. Au contraire, B. helichrysi H2 rassemble principalement des lignées clonales polyphages, persistantes et largement distribuées dans le monde (i.e. superclones), ainsi qu'une lignée sexuée, probablement hétéroécique, qui a été trouvée sur pêchers en Inde. Les individus des deux espèces colonisent fréquemment une même plante herbacée, composant ainsi des colonies « mixtes ». Cette étude apportera un éclairage sur comment l'évolution des cycles de vie, en particulier la perte de la reproduction sexuée, a pu jouer un rôle dans les processus de spéciation au sein du complexe B. helichrysi / Brachycaudus helichrysi is a worldwide polyphagous aphid pest that seriously damages its primary hosts (Prunus spp.) and the various cultivated plants among its secondary hosts (e.g. sunflower, chrysanthemums).In a phylogeographic study based on a worldwide sampling, I have shown that this species is actually an amalgamation of two sibling taxa called B. helichrysi H1 and B. helichrysi H2. This study based on mitochondrial, nuclear and Buchnera aphidicola (the primary symbiont of aphids) DNA markers revealed that these two taxa display levels of genetic divergence as great as those generally found between sister species in the Brachycaudus genus, suggesting that they actually correspond to two distinct sibling species. As these two species are morphologically indistinguishable, we developed a PCR-RFLP test to genetically discriminate them.Further investigations, based on microsatellites data combined with ecological information suggest that these two species have two very different evolutionary histories. Brachycaudus helichrysi H1 exhibits a typical signature of cyclical parthenogenesis, using plum trees during the sexual phase, and we demonstrate the existence of distinct geographic genetic clusters within this species. By contrast B. helichrysi H2 comprises two types of lineages. First, it gathers several persistent obligate clonal lineages distributed worldwide (i.e. superclones) and highly polyphagous, and second, we reveal the existence of a cyclical parthenogenetic H2 lineage that uses peach trees as primary hosts and has so far only been found in India. All B. helichrysi lineages of H1 and H2 co-occurred in mixed colonies on herbaceous hosts all around the world.This study will shed light on how life cycle evolution, especially the loss of sexual reproduction, could explain the ongoing speciation process in the B. helichrysi species complex.

La viviparité, qui consiste à mettre au monde directement des jeunes vivants, a évolué de nombreuses fois à partir de l'oviparité, qui consiste à pondre des oeufs, en particulier chez les lézards et les serpents (les squamates). Ce groupe est celui où l'on observe le plus grand nombre d'évolutions indépendantes de la viviparité, ainsi que des évolutions récentes et à des niveaux taxonomiques faibles. Le lézard vivipare est une des rares espèces au sein de laquelle l'oviparité et la viviparité coexistent. J'ai donc utilisé cette espèce pour mon étude sur les coûts et les bénéfices de la viviparité. Je me suis d'abord intéressée aux ajustements de l'investissement dans la reproduction ainsi qu'aux coûts de la gestation. J'ai observé une absence d'ajustement post-ovulatoire de la taille de portée, de la masse de portée et de la masse du jeune. Cependant, j'ai montré que les femelles ajustent ces paramètres en fonction de leur environnement pendant la vitellogenèse, ainsi qu'en fonction de leur corpulence et de leur date de mise bas de l'année passée. J'ai ensuite étudié les coûts de la gestation de manière expérimentale, en contrôlant les accouplements, en manipulant la taille de portée, et en comparant des femelles ovipares à des femelles vivipares. Ces études ont mis en évidence, selon le contexte, des effets de la gestation sur le système immunitaire, sur le comportement de thermorégulation, sur l'endurance, et sur la perte de poids des femelles ; mais pas d'effet sur leur survie après la mise bas. L'étude comparative a montré que les coûts de la reproduction sont plus importants pour les femelles ovipares que les vivipares avant la gestation. Par ailleurs, la gestation est une période non seulement associée à des coûts mais aussi à des effets maternels. J'ai montré que la croissance des jeunes après la naissance dépend de la taille de portée pendant la gestation. Cependant, comme c'est souvent le cas, le mécanisme de cet effet maternel n'est pas connu. Afin de mettre en évidence les facteurs à l'origine des effets maternels, j'ai développé une approche expérimentale qui repose sur l'incubation in vitro d'embryons de lézards vivipares. Les résultats préliminaires sont prometteurs étant donné que ce processus permet d'obtenir des jeunes vivants. Finalement, j'ai montré l'existence d'effets de l'âge grand-maternel chez les lézards vivipares. Il s'agit de la première mise en évidence d'effets de l'âge grand-maternel en populations naturelles.

La plasticité phénotypique, i.e. la capacité d’un génotype à exprimer plusieurs phénotypes en fonction des conditions environnementales, représente une source de variabilité phénotypique, et tient donc un rôle majeur dans l’évolution. Dans un environnement variable, les stratégies généralistes, capables de maintenir une valeur d’aptitude phénotypique (fitness) stable sur une plus large gamme de conditions environnementales grâce à une plus grande plasticité de traits sous-jacents, devraient être favorisées. L’analyse de normes de réaction, au laboratoire et en conditions naturelles, de traits physiologiques et de traits liés à la fitness en fonction de la température, révèle chez le parasitoïde Venturia canescens, que (i) la variabilité thermique de l’habitat détermine la forme des normes de réaction selon le compromis entre stratégies généraliste et spécialiste, (ii) les différences entre individus généralistes et spécialistes se maintiennent face à des fluctuations de la température mimant les conditions naturelles et (iii) les individus subissant une plus grande variabilité thermique dans leur habitat possèdent une capacité d’acclimatation au froid plus importante. Ces résultats montrent l’existence de deux stratégies chez V. canescens et donc une différenciation de leur niche thermique, autorisant leur coexistence en environnement hétérogène / Phenotypic plasticity, i.e. the ability of a genotype to express several phenotypes depending on environmental conditions, represents an important source of phenotypic variability and so plays a major role in evolution. In a variable environment, generalist strategies, able to maintain a stable value of fitness over a wide range of environmental conditions, thanks to a greater plasticity of underlying traits, should be favored. The analysis of reaction norms of physiological traits and traits related to fitness as a function of temperature reveals in the parasitoid Venturia canescens that (i) thermal variability of the habitat determines the shape of reaction norms, according to the trade-off between generalist and specialist strategies, (ii) differences between generalist and specialist individuals are maintained face to rapid fluctuations in temperature that mimic natural conditions and (iii) individuals experiencing greater variability in their thermal habitat have a greater capacity for cold acclimation. These results indicate the existence of two different strategies in V. canescens and therefore a thermal niche differentiation, allowing their coexistence in a heterogeneous environment

Les compromis évolutifs ou trade-offs occupent une place centrale dans l'évolution des traits d'histoire de vie car ils contraignent l'univers des possibles. Les trade-offs dans l'allocation d'énergie vers la reproduction et la maintenance sont essentiellement liés, chez les insectes parasitoïdes, à la disponibilité en hôtes et en nourriture de l'environnement et au nombre d'œufs dont disposent les femelles. Nos expériences relevant de l'écologie comportementale et de l'éco-physiologie démontrent, chez le parasitoïde Venturia canescens, (i) que les caractéristiques de l'environnement sélectionnent une allocation différentielle des ressources vers la fabrication des œufs et la mise en place des réserves énergétiques pendant la phase larvaire ; et (ii) qu'un ajustement des stratégies d'allocation d'énergie en réponse à la disponibilité en hôtes existe pendant la phase adulte. Nos travaux théoriques révèlent le rôle central de la qualité de la nourriture dans l'évolution du trade-off entre recherche d'hôtes et de nourriture, et suggère son importance dans la structuration des communautés de parasitoïdes.

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Comparer les structures génétiques des populations d’un couple hôte-parasite permet d’évaluer les facteurs qui façonnent la dispersion ainsi que la potentialité d’adaptation locale de ces espèces. Le modèle étudié est le crabe ectoparasite Dissodactylus primitivus et son oursin-hôte Meoma ventricosa, endémiques des Caraïbes et des côtes américaines voisines. <p>En étudiant des populations le long de l’arc antillais et de la côte panaméenne, ce travail a mis en évidence que la structure génétique des populations du parasite D. primitivus diffère fortement de celle de son hôte M. ventricosa (microsatellites et cytochrome oxydase I). En effet, alors que les populations du parasite présentent une différenciation au sein de cette région, celles de l’hôte sont génétiquement homogènes. Ce contraste peut être expliqué par des caractères biologiques et écologiques (fécondité, habilité à la nage, disponibilité de l’habitat) et suggère des potentialités d’adaptation locale distinctes. La distance géographique semble être importante dans la structuration des populations du crabe mais la courantologie ou encore des évènements passés (glaciations) jouent également un rôle. A l’échelle d’une même île, les crabes ne présentent pas de différenciation entre des sites distincts. En outre, nous avons pu montrer que des crabes issus d’hôtes d’espèces différentes ne sont pas différenciés génétiquement ce qui pourrait être liée à la mobilité des crabes adultes. Par des analyses de paternité, nous avons souligné cette mobilité, démontrant que le mode de reproduction du crabe est de la polygamie mais aussi que des accouplements pouvaient avoir lieu entre crabes d’espèces hôtes distinctes.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished