Les patrons de migration de saumonneaux sauvages du saumon Atlantique (Salmo salar L.) ont été déterminés dans un système fluvial / estuarien de la péninsule de Gaspé, Québec, Canada. Vingt-quatre saumonneaux en 2005 et trente saumonneaux en 2006 ont été munis d'émetteurs acoustiques codés et leur migration a été suivie en rivière et en estuaire grâce à un large déploiement de récepteurs fixes de type VR2. L'effet de la période du jour (jour vs. nuit), du débit et des caractéristiques des saumonneaux (poids et facteur de condition) sur le temps de transit d'une section fluviale a été déterminé par régression linéaire. La relation entre la vélocité observée des smolt (par rapport au sol) et les caractéristiques des saumonneaux et les conditions environnementales - mesurées et prédites par un modèle hydrodynamique validé - a été déterminée par modèle de régressions multiples. Un effet circadien important a été remarqué en rivière, les mouvements se produisant surtout durant la nuit. La migration était plus lente durant le jour. Le débit de la rivière avait un effet sur la vitesse de transit durant la nuit, suggérant une composante passive de la migration durant la nuit. Dans l'estuaire, la migration était aussi affectée par la vélocité des courants et les smolts se déplaçaient vers la mer aux marées baissantes et vers l'amont aux marées montantes. L'effet de la vélocité des courants était plus prononcé durant la nuit que durant le jour ce qui peut suggérer que les saumonneaux adoptaient un comportement d'alimentation ou d'évitement des prédateurs durant le jour comme en rivière. Suivant une augmentation de la salinité, les mouvements vers la mer étaient plus fréquents aux marées montantes et la vélocité observée des saumonneaux augmentait avec un biais vers la mer. Il est proposé que les saumonneaux subissant une augmentation de la salinité ambiante vont modifier leur comportement passant de déplacements plutôt passifs à une nage active orientée vers la mer.

Cette étude visait à évaluer la relation entre la richesse des coléoptères et l’hétérogénéité compositionnelle et structurale de l’habitat, caractérisée à plusieurs échelles spatiales. Aux étés 2004 et 2005, 70 peuplements de la forêt boréale de la Côte-Nord du Québec ont été échantillonnées. Globalement, 133 espèces de coléoptères ont été capturées au sol par pièges fosse et 251 espèces dans les airs par pièges à impact. L’influence du type d’hétérogénéité et de l’échelle spatiale variait entre ces deux groupes de coléoptères. L’hétérogénéité compositionnelle, évaluée à l’échelle du peuplement, expliquait le mieux les variations spatiales de richesse des coléoptères terricoles, alors que c’était plutôt l’influence conjointe de l’hétérogénéité structurale et compositionnelle évaluée aux échelles du peuplement et du paysage qui expliquait le mieux les variations spatiales de richesse des coléoptères volants. L’étude démontre l’importance de considérer plusieurs composantes de l’hétérogénéité et plusieurs échelles spatiales pour la compréhension des patrons de biodiversité. / The main objective of this study was to establish the relationship between beetle species richness and compositional and structural heterogeneity characterized at multiple spatial scales. During the summers of 2004 and 2005, 70 stands of the boreal forest of the North shore region of Québec were sampled. Overall, 133 ground-dwelling beetle species and 251 flying species were captured using pitfall and flight interception traps. The influence of the type of heterogeneity and the spatial scale varied between the two groups of beetles. Compositional heterogeneity evaluated at the stand scale best explained spatial variations in ground-dwelling beetle richness, whereas it was the joint influence of structural and compositional heterogeneity at both stand and landscape scales that best explained spatial variations in flying beetle richness. The study outlines the importance of considering several components of heterogeneity and multiple spatial scales to better understand of biodiversity patterns.

La dispersion natale des organismes vivants représente l'un des sujets en biologie les moins bien compris de nos jours, bien qu'elle fasse l'objet de recherches depuis plusieurs décennies. En particulier, les causes ultimes de la dispersion et les facteurs influençant le comportement de dispersion d'un individu demeurent peu explorés, notamment chez les grands mammifères. Dans cette étude, j 'ai tiré profit de l'application récente des outils moléculaires à des échantillons de poils pour examiner l'effet de la densité de population sur le comportement de dispersion des individus des deux sexes chez l'ours noir d'Amérique (Ursus americanus). Pour atteindre cet objectif, j'ai étudié la structure spatiale d'apparentement génétique des individus à dix marqueurs microsatellites, dans quatre grilles d'échantillonnage (500-1000 km2 ) renfermant des densités variables d'ours noir, grâce à l'emploi de tests de Mantel et d'analyses d'autocorrélation spatiale. Le patron de dispersion typique des mammifères a été observé dans les zones de faible densité de population, à savoir un biais de dispersion en faveur des mâles. De plus, les résultats suggèrent une influence négative de la densité de population sur le comportement de dispersion des individus des deux sexes, reflétant vraisemblablement une compétition accrue pour l'espace et les ressources (femelles) et des coûts plus importants associés à la dispersion (mâles). Enfin, dans une perspective évolutive, le patron de dispersion densitédépendante négative observé souligne le besoin de considérer éventuellement les questions liées à la capacité de reconnaissance des individus apparentés génétiquement et au choix potentiel de partenaires par les femelles, avant de tirer des conclusions quant aux causes ultimes de la dispersion chez cette espèce.

Les gènes de la sous-famille CYP2B sont fortement activés par des traitements au phénobarbital ou des inducteurs de type phénobarbital, et cette réponse nécessite la présence du constitutive androstane receptor (CAR). La dexaméthasone, un glucocorticoïde synthétique, a la capacité d' induire CYP2Bl et CYP2B2 chez le rat et CYP2B lOchez la souris. Les travaux présentés dans ce mémoire démontrent le rôle majeur du récepteur des glucocorticoïdes (GR) dans la réponse à la dexaméthasone, ce qui constitue une nouvelle voie de régulation des gènes CYP2B. De plus, cinq régions critiques impliquées dans la réponse ont été caractérisées et elles formeraient les éléments clé d'une unité de réponse aux glucocorticoïdes de CYP2B2. Pour la première fois, CAR peut jouer le rôle de facteur accessoire, en stimulant la réponse à la dexaméthasone passant par GR. En conclusion, les résultats présentés ici décrivent une nouvelle voie de régulation des gènes CYP2B de rongeurs.

Mon étude, effectuée en République dominicaine, indique que Pinna carnea est un mollusque que l'on trouve dans les prés sous-marins et non pas dans les replats sableux adjacents. Les densités de population étaient basses (1-7/100 m2) et les structures de taille étaient biaisées envers les gros individus. Des expériences indiquent, que les larves n'ont pas de préférence de substrat lors de la fixation, qu'il y a moins de prédation chez les gros individus, et qu'il y a une mortalité réduite dans les prés sous-marins. P. carnea semble être limité aux prés sous-marins car cet habitat fournit une protection contre les prédateurs et les perturbations physiques. La croissance juvénile rapide peut être une stratégie évolutive pour réduire sa vulnérabilité aux prédateurs. La prédominance de gros individus peut représenter une accumulation d'événements de recrutement causée par le ralentissement de croissance lorsqu'ils ont atteint >150 mm de longueur.

Les études à long terme offrent une opportunité extraordinaire d'étudier l'écologie des espèces fauniques dans un contexte évolutif en plus d'améliorer nos connaissances pour leur gestion et leur conservation. Ici, nous avons combiné l'utilisation de marqueurs moléculaires et d'observations comportementales au suivi à long terme d'une population de chèvres de montagne (Oreamnos americanus) marquées située à Caw Ridge, en Alberta, afin d'étudier des aspects méconnus de la reproduction de cet ongulé. Plus spécifiquement, nous nous sommes intéressés à la variabilité génétique individuelle et ses effets sur les composantes biodémographiques ainsi qu'aux stratégies de reproduction des mâles en fonction de leurs caractéristiques individuelles. De plus, pour une des rares fois chez un mammifère à l'état sauvage, nous avons examiné l'effet des caractéristiques paternelles sur la qualité phénotypique des jeunes. D'abord, nous avons démontré que la variabilité génétique de cette population était faible, et ce, tant à des gènes neutres que fonctionnels, probablement dû à son historique favorisant la consanguinité. Les juvéniles affichant une diversité génétique réduite, résultant apparemment d'unions consanguines, survivaient moins bien que ceux affichant une diversité élevée, suggérant de la dépression de consanguinité. Au niveau de la reproduction des mâles, nous avons montré que l'âge, la masse et le rang social étaient tous des déterminants de l'effort reproducteur ou de l'accès aux femelles en oestrus par l'entremise de tactiques alternatives de reproduction. Ces observations ont été validées par l'étude du succès reproducteur chez les mâles établi par assignations génétiques. La masse corporelle était le facteur le plus déterminant du succès reproducteur et seulement quelques individus étaient pères de la majorité des chevreaux, confirmant un système d'accouplement hautement polygyne. Les pères de masse élevée engendraient des fils affichant une masse élevée, mais des filles de faible masse, suggérant que des gènes paternels puissent avoir des effets antagonistes selon le genre du chevreau. Nos résultats permettent de mieux comprendre le système de reproduction de la chèvre de montagne en plus d'avoir des applications en conservation et en biologie évolutive chez d'autres populations de vertébrés.

Une approche biogéographique, dendroécologique et paléoécologique a été utilisée pour étudier la répartition, la dynamique et l'origine des pessières à lichens dans la zone de la forêt boréale fermée. À l'intérieur d'un gradient latitudinal de plus de 500 km, la répartition des pessières à lichens et des principales perturbations visibles sur les photographies aériennes des années 1950 et des années plus récentes a été cartographiée le long de 19 transects d'inventaire. L'analyse photographique, validée sur le terrain, a permis de mesurer une diminution de 9 % de la superficie totale de la forêt fermée au profit de la pessière à lichens au cours des 50 dernières années. Cette diminution est le résultat d'une faible régénération de la forêt fermée suite aux incendies, principalement au-delà de 51°N de latitude. La croissance des épinettes noires établies dans 54 pessières à lichens a été étudiée et la relation avec les variables climatiques (précipitations et températures mensuelles) a été vérifiée sur une période de 100 ans. Bien que les précipitations exercent une plus grande influence sur la croissance des arbres que les températures mensuelles, très peu de relations significatives ont été obtenues. Même si ces peuplements présentent une faible -densité arborescente, la réponse dendroclimatique des arbres est atténuée par les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette dans la plupart des pessières à lichens. Les réductions de la croissance radiale reliées à cet insecte sont importantes dans les pessières à lichens et sont plus marquées dans la partie méridionale de la zone de la forêt fermée. Grâce à l'utilisation de techniques complémentaires, de la radiodatation des charbons de bois, de la datation des cicatrices de feu et de l'observation des photographies aériennes des années 1950, il a été possible de retracer l'époque et les facteurs responsables de la transformation de la forêt de conifères dense en pessière à lichens. Trois séries de perturbations causent le passage de la forêt fermée en pessière à lichens : 1) les feux légers, 2) les feux successifs et 3) l'incidence d'une épidémie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette suivie d'un feu. La majorité des pessières à lichens inventoriées dans cette étude se sont formées au cours des 200 dernières années.

Une série de lacs méromictiques existent le long de la côte nord de l'île d'Ellesmere au Nunavut (Canada). Ces lacs hautement stratifiés possèdent un couvert de glace p~rmanent qui contribue à maintenir la stabilité de gradients de salinité et de température dans ces écosystèmes. La limnologie physique et chimique de ces lacs polaires est bien connue. Cependant, nous en savons très peu sur les populations microbiennes qu'ils abritent. L' objectif pr~ncipal de ce travail est de décrire la diversité microbienne et les conditions environnementales dans les lacs de façon à relier la composition et la fonction des communautés aux propriétés physico-chimiques. Le profil de l'oxygène dissous divise ces écosystèmes aquatiques en trois couches d'eau distinctes: une zone riche en oxygène dans la partie supérieure du lac, suivie d'une zone de transition et d'une zone anoxique en profondeur. Nous avons échantillonné chacune de ces trois couches afin de prélever des échantillons d'ADN dans le but de décrire, à l'aide d'outils moléculaires (clonage moléculaire, PCR quantitative) la diversité et la fonction des communautés d'Archaea dans deux lacs méromictiques arctiques (A et Cl). Nos résultats révèlent la présence de diverses communautés d'Archaea dans les lacs et une différence prononcée de cette diversité entre les profondeurs échantillonnées. De plus, la présence d'un gène associé à la nitrification, le gène amoA, a pour la première fois été détectée dans un environnement lacustre. Cette découverte nous permet de supposer la présence d'Archaea nitrifiantes dans les lacs A et Cl.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / La forte variabilité interannuelle du recrutement chez les poissons marins représente l’une des principales sources de problèmes dans la gestion des stocks. Les hypothèses centrales en océanographie des pêches associent la variabilité de la force du recrutement à la variabilité dans la croissance larvaire. Une croissance rapide favoriserait la survie des larves par la réduction de la période de vulnérabilité extrême à la prédation. Cette étude visait à tester l’hypothèse selon laquelle l’apparition d’une forte classe d’âge résulte de la combinaison entre un milieu favorable à la croissance rapide et un relâchement des pressions de sélection pour la croissance rapide chez le maquereau bleu du sud du golfe du Saint-Laurent. Les larves de maquereau ont été capturées sur le plateau madelinien durant quatre étés consécutifs (1997-2000) comprenant une année de fort recrutement (1999) et trois faibles classes d’âge (1997, 1998, 2000). L’âge et la trajectoire de croissance de chaque individu d’un sous-échantillon ont été déterminés par la lecture de l’otolithe sagitta. La sélectivité alimentaire et le succès d’alimentation des larves ont été mesurés par l’analyse du contenu stomacal couplée à la quantification des proies potentielles retrouvées dans le milieu au moment de la capture. Nos résultats montrent que l’année de fort recrutement 1999 s’est distinguée par la combinaison d’un potentiel de croissance élevé, reflétant des conditions environnementales optimales, et d’un relâchement des pressions de sélection pour la croissance rapide dues à la prédation. Les trois années de faible recrutement ont plutôt été caractérisées par un faible potentiel de croissance et/ou de fortes pressions de sélection pour la croissance rapide. Les larves ont fortement sélectionné les stades nauplii du copépode Pseudocalanus sp. dès la première alimentation, puis les cladocères et les larves de poissons lors de la deuxième phase du stade larvaire. Le succès d’alimentation et la croissance des jeunes larves ont été reliés à la disponibilité de la proie préférée par une fonction d’Ivlev, indiquant l’atteinte de la satiété à une biomasse de nauplii de Pseudocalanus sp. de 1 µgC L-1. Après le stade de la première alimentation, la croissance a augmenté linéairement en fonction de la température pendant les quatre années à l’étude. Les années de fort recrutement seraient donc caractérisées par la forte abondance de la proie préférée lors de l’initiation de l’alimentation exogène, une température élevée durant la seconde phase du stade larvaire, ainsi que de faibles pressions de prédation pendant l’ensemble de la vie larvaire. / In marine fish, year-to-year variability in recruitment is tremendous and represents one of the main sources of problems for fisheries management. The central hypotheses in fisheries oceanography relate the variability in recruitment strength to that in larval survival. Fast growth would enhance larval survival by shortening the period of extreme vulnerability to predation. The objective of this study was to test the hypothesis that strong recruitment in Atlantic mackerel from the southern Gulf of St. Lawrence occurs only in years when environmental conditions favour fast growth, and selection for fast growth is weak. Mackerel larvae were captured on the Magdalen Shallows during the summer of four consecutive years (1997-2000) which comprised an exceptionally strong year class (1999) and three years of low recruitment (1997, 1998, 2000). Age and individual growth trajectory of a larval sub-sample was determined by the analysis of sagittal otoliths. Prey selectivity and feeding performance were assessed by the examination of gut content coupled to the quantification of potential prey available at time of capture. Our results show that the 1999 strong year class resulted from the unique combination of high growth potential reflecting optimal environmental conditions, and low selection for fast growth due to predation. The three years which yielded low recruitment were rather characterized by weak growth potential and/or strong selection for fast growth early in life. Mackerel larvae strongly selected for nauplii stages of the copepod Pseudocalanus sp. at first feeding, and for cladocerans and fish larvae during the late larval stage. Feeding performance and growth of first-feeding larvae followed an Ivlev function relative to preferred prey availability and reached a satiation threshold at a Pseudocalanus sp. biomass of 1 µgC L-1. Past the first-feeding stage, growth increased linearly with temperature over the complete thermal range encountered during the four years. Strong year classes would thus emerge in years characterized by high abundance of the preferred prey at the initiation of exogenous feeding, relatively warm temperature following the first-feeding stage, and weak predation pressure through the whole larval stage.

Chez les plantes pérennes, une compétition pour les ressources carbonées et minérales entre les différents puits a souvent été rapportée. Elle peut réduire la production de fruits, notamment en présence de reproduction asexuée. L’étude de l’allocation du carbone et des nutriments (éléments minéraux) chez la chicouté (Rubus chamaemorus L., Rosaceae), une plante clonale nordique, visait à identifier les facteurs qui limitent sa production de ramets floraux et de fruits. De plus, la plante produisant davantage de ramets lorsque ses rhizomes se trouvent plus près de la surface du sol qu’en profondeur, l’impact de certains facteurs édaphiques (température et pression) sur la différentiation des apex des rhizomes en bourgeons a donc été étudié de même que l’effet de la dominance apicale et des réserves de carbone et de nutriments. Nos résultats montrent que le carbone, plus que les nutriments, limite la formation du fruit, et que ce carbone provient essentiellement du ramet floral. Au début du printemps, il reste peu de réserves carbonées dans le rhizome possiblement à cause d’une dormance peu profonde de celui-ci. Les feuilles et les fruits en développement semblent être en compétition pour le carbone. Par ailleurs, les ramets portant un fruit avorté montrent une faible teneur en phosphore foliaire, une déficience qui peut restreindre la translocation du carbone vers les fruits. De plus, les fruits avortés de chicouté présentent une faible teneur en potassium ce qui pourrait également limiter leur apport en sucres et induire l’avortement. Cependant, l’application de fertilisants n’a pas permis d’améliorer les rendements en fruits, du moins à court terme. Un suivi à plus long terme de l’effet des fertilisants, couplé à la sélection de clones présentant un déploiement rapide du feuillage au printemps et une dormance plus profonde en hiver, pourrait contribuer à augmenter le rendement en fruits de la chicouté. Deux facteurs ont induit une augmentation de la production de bourgeons floraux, la fertilisation minérale et des températures élevées mais aucun de ces deux facteurs semblent agir comme élément déclencheur. D’autres études seront nécessaires pour identifier les facteurs induisant la différentiation des apex en bourgeons feuillés et floraux chez la chicouté. / Competition for both carbon and mineral resources between the different sinks has often been reported in perennial plants and can, especially in presence of asexual reproduction, reduces the production of fruits. We have studied carbon and nutrient allocation in cloudberry (Rubus chamaemorus L., Rosaceae), a northern clonal plant, to determine the limiting factors for both flower ramets and fruit production. Furthermore, the plant producing more ramets when its rhizomes grow near the ground surface than deeper in the soil, the impact of some edaphic factors (temperature and soil pressure) on the rhizome apex differentiation into buds was thus also quantified along with the impact of apical dominance and of the level of carbon and nutrient reserves Our results indicated that carbon is more limiting than nutrients for fruit production and that this carbon comes essentially from the floral shoot. During early spring, the carbon reserves are low in the rhizome most likely due to a weak dormancy of the rhizome during the winter. The developing fruits and the unfolding leaves appear to compete for the carbon resource. Additionally, the shoots bearing an aborting fruit had a low P content in their leaves, a deficiency that can reduce carbon translocation to the fruits. Moreover, aborted cloudberry fruits have a low K concentration, which could also limit sugar import to these fruits and induce abortion. However, mineral fertilization did not improve fruit yield, at least on a short-time scale. Longer-term studies of mineral fertilization coupled with the selection of clones with faster leaf unfolding and with a deeper dormancy of the rhizome could increase cloudberry fruit yield. Two factors contributed to increase flower bud production: mineral fertilization and high temperatures. However, none of these factors appeared to work as a triggering factor for floral bud formation. Other studies will be necessary to identify the factors inducing rhizome apex differentiation into leaf and flower buds in cloudberry.