Malgré des inconvénients rédhibitoires, l’utilisation de molluscicides reste prédominante dans les stratégies de lutte contre les gastéropodes terrestres, une situation qui appelle au développement d’alternatives. Bien que les gastéropodes terrestres reposent essentiellement sur la chémodétection pour la réalisation d’un grand nombre d’interactions capitales avec leur environnement, leur perception de la prédation reste largement méconnue malgré son importance écologique. Nous avons donc étudié l’altération de comportements de maintenance chez deux espèces de gastéropodes terrestres nuisibles, la limace Deroceras reticulatum et l’escargot Xeropicta derbentina, en présence de composés chimiques issus de différentes espèces de carabes, une catégorie importante de prédateurs mallacophages. Les résultats obtenus indiquent que les caractéristiques écologiques des prédateurs sont cruciales dans la perception de la pertinence de la menace par ces gastéropodes.

Malgré des inconvénients rédhibitoires, l’utilisation de molluscicides reste prédominante dans les stratégies de lutte contre les gastéropodes terrestres, une situation qui appelle au développement d’alternatives. Bien que les gastéropodes terrestres reposent essentiellement sur la chémodétection pour la réalisation d’un grand nombre d’interactions capitales avec leur environnement, leur perception de la prédation reste largement méconnue malgré son importance écologique. Nous avons donc étudié l’altération de comportements de maintenance chez deux espèces de gastéropodes terrestres nuisibles, la limace Deroceras reticulatum et l’escargot Xeropicta derbentina, en présence de composés chimiques issus de différentes espèces de carabes, une catégorie importante de prédateurs mallacophages. Les résultats obtenus indiquent que les caractéristiques écologiques des prédateurs sont cruciales dans la perception de la pertinence de la menace par ces gastéropodes. / Despite crippling drawbacks, molluscicides remain predominant in strategies employed against terrestrial gastropods pests, a situation that call for the development of alternatives. Although chemodetection drive many crucial interactions in terrestrial gastropods, their perception of predation remains largely unknown despite its ecological importance. We investigated the alteration of self-maintenance behaviours of two harmful land gastropods, the slug Derocers reticulatum and the snail Xeropicta derbentina, exposed to chemical compounds from different ground beetle species, an important category of gastropod predators. The results obtained indicate that the ecological features of the predators are crucial for the perception of the relevance of the predation threat by these gastropods.

Les rongeurs commensaux sont responsables de grands dommages en agriculture et dans les zones urbaines. En tant qu’espèces invasives, elles peuvent mettre en danger les espèces locales et sont porteurs et vecteurs de plusieurs zoonoses importantes. Les méthodes de contrôle sont basées principalement sur l’utilisation des warfarines, lesquelles produisent un grand nombre d’intoxications sur des espèces non ciblées et ont perdu une partie de leur efficacité à cause des résistances génétiques constatées chez les espèces cibles. De plus, ces méthodes sont considérées comme inhumaines parce qu’elles causent une mort lente et douloureuse par hémorragies. L’olfaction est une source principale d’évaluation des risques présents dans l’environnement pour les rongeurs, avec la perception des signaux chimiques des prédateurs ou signaux de toxicité des plants/nourriture. Cette perception olfactive peut être utilisé pour modifier l’utilisation de l’espace des rongeurs. L’objectif de cette thèse était l’identification des réponses comportementales aux messages chimiques importants (par exemple les signaux chimiques émis par les plantes et les prédateurs) dans l’écologie de la souris domestique (Mus musculus), avec l’utilisation de souches de laboratoire comme modèle des animaux sauvages. Nos résultats ont montré que la souris a évité de façon significative les signaux chimiques complexes du furet et un signal chimique ubiquitaire des plantes, lié à la maturation et la pourriture des aliments (l’éthanol). La protéine du chat Fel d 1, laquelle fait partie de la famille des sécrotoglobines et est un allergène majeur du chat, n’a pas modifié le comportement d’exploration de la souris ou son comportement de recherche et de consommation de nourriture. Le composant chimique des fèces de renard, le TMT a induit un évitement clair et des réponses de stress comme cela a été rapporté dans la littérature. De plus, j’ai fait une revue de la littérature pour évaluer et discuter les méthodes de contrôle des rongeurs d’un point de vue éthique, revue qui a démontré que les méthodes actuelles peuvent être considérés inhumaines et ne correspondent pas aux attentes actuelles de la société et aux standards sur le bien-être dans d’autres domaines comme les élevages de production ou les animaux de laboratoire. Ces résultats ouvrent des nouvelles voies de recherche afin d’identifier les composants chimiques du furet et des plantes liés au comportement d’évitement des rongeurs, les prochaines étapes utilisant des animaux sauvages à la fois en laboratoire et sur le terrain. / Rodent commensal species produce great damage in agriculture and urban areas. As invasive species they can endanger local species and are carriers and vectors of several important zoonoses. Control methods rely mainly on the use of warfarins, which can be inadvertently be taken up by untargeted species. Warfarins have also lost their efficacy in rodents due to the development of genetic resistance. In addition, these methods are considered inhumane as they cause a slow and painful death due to haemorrhages. Olfaction is a main source for environmental risk assessment by rodents, and it can be used to modify their use of space. My aim in this thesis was to identify behavioural reactions of the house mouse (Mus musculus), using laboratory strains as models of wild animals, to ecologically meaningful chemical messages, including predator and plant chemical olfactory cues. My results showed that mice avoided complex ferret olfactory cues and ethanol which is a ubiquitous chemical related to fruit rotting and ripening. The feline protein Fel d 1, which belongs to the secretoglobin family and is a major cat allergen in humans, did not elicit significant avoidance or alter foraging behaviour in mice. However, Trimethylthiazoline purified from fox faeces, elicited clear avoidance behaviour and stress responses. I carried out a bibliographic review to evaluate and discuss rodent pest control methods from an ethical standpoint. This literature showed that many of the current methods of pest control are considered inhumane, and do not tally with current society concerns and welfare standards in other domains such as farms or laboratory animals. These results raise new research questions to identify ferret and plant chemical compounds that can induce rodent avoidance, and to carry out next stage of research with wild animals both under laboratory and field conditions.

The Eurasian spruce bark beetle Dendroctonus micans is a major pest of spruce which is expanding its range in France, Turkey, England and Wales. Its monospecific predator Rhizophagus grandis has followed naturally the bark beetle into most areas and, since the 1960s, has also been mass-produced and successfully released within newly infested locations. <p>In this scope, the development of an effective trapping method would be very useful to assess the bark-beetle presence at previously uninfested sites, or predator establishment after release or natural spread. We demonstrated the efficiency of oxygenated monoterpenes-baited kairomone traps to monitor R. grandis in various epidemiological conditions, including areas localized behind or at the limit of the pest’s distribution, or in areas where artificial releases were performed. Because the predator is strictly species-specific, another exciting possibility offered by the kairomone trapping is the indirect monitoring of the pest itself in areas of unknown status (e.g. areas under colonization, or considered as at risk at medium- term).<p>R. grandis is also considered as one of the most valuable natural enemies to strike aggressive North-American Dendroctonus species. In this respect, R. grandis has been recently applied in a neo-classical biological program against the red turpentine beetle D. valens, which invaded China from North America in the late 1990’s. In laboratory tests conducted on pine logs in the laboratory, or on living pine trees in the field, we demonstrated that R. grandis adults can successfully enter and reproduce into D. valens galleries. <p>In Europe, R. grandis is the only species regularly found in the brood systems of D. micans, where adults and larvae attack the gregarious larvae of their prey. In such enclosed systems, R. grandis’ functional response is therefore influenced by various interrelated components, such as the prey density, the predator density, or the prey distribution. Measuring the predator’s success in terms of larval survival and growth rates, we demonstrated the time spent by R. grandis larvae to wound and kill their prey to be the main factor limiting their development. This factor may be considerably influenced by the proportions of diseased, wounded or molting prey rise in the brood system, for instance as a result of an increase in prey density, or due to the presence of conspecific adults (which wound their prey but do not consume them entirely). Furthermore, our tests suggest that no cannibalism or noticeable intraspecific competition occurred between R. grandis larvae, whereas some lighter mode of competition probably took place. <p>R. grandis also exhibits a reproductive numerical response to prey density, which mainly relies on the perception of chemical stimuli and inhibitors released in the bark beetle brood system. In the current study, we developed a non-destructive approach to follow the dynamics of volatile compound production, using sequential sample collection on SPME fibers. Our tests demonstrated that the larval activity of D. micans or D. valens strongly influences the release of some oxygenated monoterpenes. However, our attempts to correlate the relative quantities of some identified chemicals to offspring production were less successful as it concerns the identification of potential oviposition stimuli and inhibitors. <p>The problematic rose by the progression of D. micans, as well as detailed results of each of the described above studies are discussed in the two published papers and the three manuscripts forming this thesis. Bringing all these studies together, several perspectives are also presented in the general discussion. <p>/<p>Ravageur des épicéas, Dendroctonus micans est toujours en voie d’extension en France, en Turquie, en Angleterre et au Pays de Galles. Dans la plupart de ces zones, le dendroctone est accompagné de manière naturelle par son prédateur monospécifique, Rhizophagus grandis. Depuis les années 1960, le prédateur a également fait l’objet d’une production de masse et de programmes de lâchers dans les zones d’arrivée récente du scolyte.<p>Dans le cadre de la lutte biologique contre D. micans, les gestionnaires forestiers doivent donc estimer au plus tôt la présence du ravageur dans des zones jusque là indemnes, mais également vérifier l’établissement du prédateur par progression naturelle ou résultant d’introductions délibérées. Dans la présente étude, nous avons démontré l’efficacité de pièges d’interception appatés à l’aide de monoterpènes oxygénés pour la capture de R. grandis. Celle-ci s’est faite dans différentes conditions épidémiologiques, incluant notamment des zones situées en arrière du front de progression du scolyte et des zones où des lâchers artificiels ont été réalisés. Comme R. grandis est strictement inféodé au dendroctone, un autre avantage de la technique est la possibilité de réaliser un dépistage indirect du ravageur dans les zones où son statut est incertain (zones en cours de colonisation, ou considérées comme à risque à moyen terme).<p>Par ailleurs, R. grandis est également considéré comme un des meilleurs ennemis naturels potentiels pour lutter contre d’autres espèces de Dendroctonus aggressifs. Dans cette optique, R. grandis a été récemment utilisé dans un programme de lute biologique contre D. valens, ravageur invasif arrivé en Chine dans la fin des années 1990 en provenance d’Amérique du Nord. Nous avons démontré la capacité de R. grandis à s’introduire et à se reproduire dans les galeries de D. valens lors de tests de laboratoire, mais aussi sur des arbres vivants en pinèdes. <p>En Europe, R. grandis est strictement inféodé aux galeries de D. micans, où larves et adultes du prédateur s’attaquent aux larves grégaires du scolyte. Dans ce système clos, la réponse fonctionelle de R. grandis est influencée par plusieurs facteurs étroitement corrélés, la densité de proies, la densité de prédateurs, et la distribution des proies. En mesurant l’efficacité de prédation de R. grandis en termes de survie des larves et de taux de croissance, nous avons démontré l’influence sur leur développement du temps passé par les larves à blesser et à tuer leurs proies. Ce facteur est par ailleurs fortement dépendant de la proportion de larves malades, blessées ou en cours de mue au sein du système ;une proportion qui peut augmenter en réponse à une augmentation de la densité de proies, ou lorsque des adultes sont présents (ceux-ci blessent les proies mais ne les consomment pas entièrement). Enfin, nos tests suggèrent qu’il n’existe que peu de cannibalisme ou de compétition intraspécifique entre larves de R. grandis, tandis que des modes de compétition moins importants prennent vraisemblablement place.<p>R. grandis présente également une réponse numérique reproductive à la densité de proies disponibles, principalement basée sur la perception de stimuli et d’inhibiteurs présents dans les galeries du scolyte. Par la collecte de composés volatils présents dans ces systèmes à l’aide de fibres SPME, nous avons développé une méthode non-destructive pour suivre la dynamique de production des médiateurs chimiques. Nos tests ont démontré que l’activité des larves de D. micans ou D. valens influence fortement la dynamique de production de certains monoterpènes oxygénés. En revanche, il n’a pas été été possible de corréler les différents composés identifiés au nombre de larves de R. grandis présentes dans le système. <p>La problématique soulevée par la progression de D. micans, de même que les résultats détaillés de chacune des études décrites ci-dessus sont discutés dans les deux papiers publiés et les trois manuscrits formant cette thèse. Les différentes perspectives apportées par ce travail sont également présentées dans la discussion générale.<p> / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished