Le climat affecte entre autre la phénologie, l’aire de distribution, le comportement et la physiologie des espèces. Le changement climatique a donc des répercussions sur chacun de ces facteurs. L’augmentation globale des températures prévue d’ici 2100 pourrait profondément modifier la biodiversité de l’échelle des espèces jusqu’à celle des écosystèmes. Les ectothermes, et en particulier les reptiles ovipares à détermination du sexe sensible à la température, font partie des organismes susceptibles d’être les plus vulnérables au réchauffement du climat puisque quasiment tous leurs traits d’histoire de vie dépendent de la température. L’origine et le maintien de ce mécanisme de détermination du sexe, pouvant conduire à un sex ratio fortement biaisé à l’échelle d’une population, reste une énigme pour les écologues. Parmi les nombreuses questions soulevées par la présence de ce mécanisme de détermination du sexe, la signification adaptative, s’il y en a une, de ce mécanisme est cruciale.Ce mécanisme de détermination du sexe rend-il les espèces plus vulnérables dans le contexte actuel du changement du climat ? Plusieurs hypothèses évolutives ont été proposées et des modèles de dynamique des populations sont disponibles pour répondre à ces questions. Cependant, prédire le sex ratio primaire en conditions naturelles, c’est-à-dire le sex ratio des nouveaux nés, reste un défi majeur à l’heure actuel. Ce manuscrit vise à apporter de nouveaux outils méthodologiques afin de correctement prédire le sex ratio d’une ponte en fonction de la température ressentie par les embryons au cours de l’incubation. Les tortues marines,quasiment toutes menacées, sont des espèces migratrices présentant toute ce mécanisme de détermination du sexe.Chez ces espèces, la phénologie des pontes est aussi sensible à la température du milieu. Ce type de plasticité phénotypique est probablement la stratégie la plus efficace pour pallier à un changement rapide du climat. Ce manuscrit apporte quelques éléments de réponse quant au potentiel adaptatif des tortues marines face au réchauffement climatique avec l’exemple de plusieurs populations de tortues Caouanne (Caretta caretta). / Climate affects, among other things, species’phenology, distribution range, behavior and physiology.Climate change thus impacts each of these factors. Global warming expected by 2100 might profoundly modify biodiversity from species to ecosystems. Ectotherms, and in particular oviparous reptiles with temperature dependent sex determination, are thought to be among the most vulnerable in the face of global warming because virtually all their life history traits depend on temperature.The origin and the persistence of temperature-dependent sex determination, which could lead to heavily biased population sex ratios, is still an enigma for ecologists. Among numerous issues related to this sex determining mechanism, understanding its adaptive significance, if there is one, is crucial. At another level, does this sex determining mechanism make species more vulnerable in the context of contemporary climate change ? Several evolutionary hypotheses have been proposed and population dynamic models are available to address these issues. However, predicting primary sex ratio, i.e., the sex ratio of hatchlings, in natural conditions currently remainsa challenge. This manuscript aims to bring new methodological tools to properly predict sex ratio of aclutch depending on temperature experienced by embryosthroughout incubation. Marine turtles, almost all being threatened, are migratory species that all exhibit this sex determining mechanism. For those species, nesting phenology is also sensitive to environmental temperature.This type of phenotypic plasticity is probably the most efficient strategy to keep up with rapid climate change.This manuscript provides some elements for understanding the adaptive potential of sea turtles in the face of global warming with the example of several).

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

La température est un des principaux facteurs climatiques pilotant le développement des champignons pathogènes foliaires pendant les différentes étapes de leur cycle parasitaire. Puisque ces microorganismes se développent à la surface, puis à l’intérieur des feuilles, c’est la température de feuille (« body temperature » en écologie) qui pilote leur développement. En épidémiologie végétale, c’est toutefois la température d’air qui est utilisée pour caractériser l’effet de la température sur le développement des agents pathogènes foliaires. Or, la température de feuille peut différer significativement de la température d’air en fonction des conditions climatiques. La prise en compte de la température d’air pour étudier la dynamique des maladies foliaires ne peut donc s’affranchir de deux biais : la température mesurée n’est pas celle qui est réellement perçue par l’agent pathogène et l’hétérogénéité spatiale des températures au sein du peuplement n’est pas prise en compte. De plus, la relation entre la température et le développement des agents pathogènes est non linéaire, ce qui limite la gamme de validité autorisant l’utilisation des sommes de températures, pourtant largement employées en protestion des cultures. L’objectif général de cette thèse est de reconsidérer la prise en compte de la température pour l’étude du développement des champignons pathogènes foliaires.Le pathosystème blé-Mycosphaerella graminicola a été choisi en tant qu’objet d’étude. La stratégie adoptée pour atteindre les objectifs de la thèse combine deux approches complémentaires, l’expérimentation et la modélisation. Pour la première fois, la loi de réponse d’un agent pathogène foliaire à la température de feuille a été établie. Un dispositif expérimental innovant a permis d’établir la loi de réponse pour trois isolats sur une large gamme de températures foliaires, via la mesure en continu de la température de 191 feuilles (F et F) inoculées et l’utilisation d’un système de forçage thermique par lampe infrarouge. La loi de réponse de la période de latence de la septoriose à la température de feuille s’apparente au concept de courbe de performance thermique développé en écologie. Celle-ci étant non linéaire sur l’ensemble de la gamme de température étudiée, l’impact de l’amplitude de fluctuations de température de feuille a été caractérisé. Une amplitude élévée a conduit à plusieurs effets négatifs pour le développement de M. graminicola : l’augmentation de la durée du cycle de l’agent pathogène, la diminution de la surface sporulante des lésions et de la densité de pycnides. Les différences de cinétique de développement en fonction de l’amplitude des fluctuations ne sont que partiellement expliquées par l’effet Kaufmann (purement mathématiques), suggérant que M. graminicola atténue les conséquences négatives d’amplitudes de fluctuation plus élevées. Enfin, les simulations du développement de la septoriose réalisées à partir de données de températures foliaires diffèrent signicativement de celles réalisées à partir de températures d’air mesurées de façon standard par une station météorologique. Ces simulations ont également souligné le caractère déterminant du pas de temps considéré.Par le transfert de concepts d’écologie vers l’épidémiologie, cette thèse ouvre des pistes pour améliorer la prise en compte de la température dans les modèles épidémiologiques. Elle contribue au développement d’une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels l’environnement affecte les microorganismes, point clé pour le développement de modèles mécanistes de réponses possibles au changement climatique / Temperature is a major force for the development of foliar fungal pathogens. Such organisms develop onto and into leaves during their growth cycle. Thus, leaf temperature is the temperature they actually perceive (“body temperature”). However, air temperature has always been used by plant pathologists to study the effect of temperature on the development of foliar fungal pathogens. Leaf temperature may significantly differ from the air temperature according to weather conditions. Therefore, considering the air temperature to study foliar pathogens can potentially cause two biases: the measured temperature is not the temperature such pathogens actually perceive and the spatial heterogeneity of leaf temperatures within the plant canopy is ignored. In addition, the relationship between temperature and the development of foliar pathogens is nonlinear. This challenges the immoderate use of degree-day sums in plant disease epidemiology. The main objective of this thesis is to reconsider the use of temperature for the study of the development of foliar fungal pathogens.The wheat-Mycosphaerella graminicola pathosystem was chosen as the model of study. The strategy to achieve the objectives of the thesis combines two complementary approaches: experimentation and modelling. For the first time, the impact of leaf temperature on the development of a leaf pathogen was characterized. An original experimental device allowed determining the response law for three isolates over a wide range of leaf temperature, using thermal infrared lamps and measuring continuously the temperature of 191 inoculated leaves (F1 and F2). The response law of M. graminicola latent period to leaf temperature is similar to the concept of thermal performance curve (TPC) developed in ecology. As this TPC is non-linear over the entire leaf temperature range investigated, the impact of the amplitude of leaf temperature fluctuations has been characterized. A high amplitude led to several negative effects on M. graminicola development: an increase in the duration of the pathogen cycle, a decrease in the final sporulating area in the pycnidium density. Differences in kinetics of development depending on the amplitude of the fluctuations were only partially explained by the Kaufmann effect (purely mathematical), suggesting that M. graminicola mitigates the negative consequences of higher amplitudes of temperatures fluctuation. Finally, simulations of the development of M. graminicola performed using leaf temperature data differed significantly from those performed using air temperatures measured in a standard way, by a weather station. Simulations also underlined the importance of the time step considered. By transferring concepts from ecology to epidemiology, this thesis provided guidelines to better take into account temperature in epidemiological models. It helped to develop a better understanding of the mechanisms by which the environment affects micoorganisms, the cornerstone for the development of mechanistic models of possible responses to climate change.

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.

La température est un des principaux facteurs climatiques pilotant le développement des champignons pathogènes foliaires pendant les différentes étapes de leur cycle parasitaire. Puisque ces microorganismes se développent à la surface, puis à l'intérieur des feuilles, c'est la température de feuille (" body temperature " en écologie) qui pilote leur développement. En épidémiologie végétale, c'est toutefois la température d'air qui est utilisée pour caractériser l'effet de la température sur le développement des agents pathogènes foliaires. Or, la température de feuille peut différer significativement de la température d'air en fonction des conditions climatiques. La prise en compte de la température d'air pour étudier la dynamique des maladies foliaires ne peut donc s'affranchir de deux biais : la température mesurée n'est pas celle qui est réellement perçue par l'agent pathogène et l'hétérogénéité spatiale des températures au sein du peuplement n'est pas prise en compte. De plus, la relation entre la température et le développement des agents pathogènes est non linéaire, ce qui limite la gamme de validité autorisant l'utilisation des sommes de températures, pourtant largement employées en protestion des cultures. L'objectif général de cette thèse est de reconsidérer la prise en compte de la température pour l'étude du développement des champignons pathogènes foliaires.Le pathosystème blé-Mycosphaerella graminicola a été choisi en tant qu'objet d'étude. La stratégie adoptée pour atteindre les objectifs de la thèse combine deux approches complémentaires, l'expérimentation et la modélisation. Pour la première fois, la loi de réponse d'un agent pathogène foliaire à la température de feuille a été établie. Un dispositif expérimental innovant a permis d'établir la loi de réponse pour trois isolats sur une large gamme de températures foliaires, via la mesure en continu de la température de 191 feuilles (F et F) inoculées et l'utilisation d'un système de forçage thermique par lampe infrarouge. La loi de réponse de la période de latence de la septoriose à la température de feuille s'apparente au concept de courbe de performance thermique développé en écologie. Celle-ci étant non linéaire sur l'ensemble de la gamme de température étudiée, l'impact de l'amplitude de fluctuations de température de feuille a été caractérisé. Une amplitude élévée a conduit à plusieurs effets négatifs pour le développement de M. graminicola : l'augmentation de la durée du cycle de l'agent pathogène, la diminution de la surface sporulante des lésions et de la densité de pycnides. Les différences de cinétique de développement en fonction de l'amplitude des fluctuations ne sont que partiellement expliquées par l'effet Kaufmann (purement mathématiques), suggérant que M. graminicola atténue les conséquences négatives d'amplitudes de fluctuation plus élevées. Enfin, les simulations du développement de la septoriose réalisées à partir de données de températures foliaires diffèrent signicativement de celles réalisées à partir de températures d'air mesurées de façon standard par une station météorologique. Ces simulations ont également souligné le caractère déterminant du pas de temps considéré.Par le transfert de concepts d'écologie vers l'épidémiologie, cette thèse ouvre des pistes pour améliorer la prise en compte de la température dans les modèles épidémiologiques. Elle contribue au développement d'une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels l'environnement affecte les microorganismes, point clé pour le développement de modèles mécanistes de réponses possibles au changement climatique