Les êtres vivants sont confrontés à des parasites qui diminuent leur fitness et se répandent dans la population. En réponse, les hôtes ont développé de nombreuses défenses immunitaires qui sont souvent mises en défaut par l'évolution des parasites. Ces défenses sont de plus souvent extrêmement diversifiées génétiquement. Quel est donc l'apport de la diversité génétique des défenses contre l'évolution des parasites ? Répondre à cette question expérimentalement nécessite un système biologique pour lequel on peut étudier la diversité génétique de l'hôte et l'évolution et la propagation du parasite. Les systèmes bactéries/phages sont de bons candidats pour une telle étude : leur manipulation au laboratoire est aisée, leurs cycles de vie sont rapides et ils ont de forts taux de mutation. La découverte récente de l'immunité CRISPR--Cas a ouvert de nombreuses possibilités : cette dernière a la propriété unique de générer dans le même fond génétique que l'hôte sensible de nombreux allèles de résistance. De plus, son mécanisme de fonctionnement reposant sur une interférence à ARN, la cible d'une résistance est très précisément connue ainsi que les possibilités de la contourner. Ce système permet donc l'étude expérimentale de l'impact de la diversité génétique sur la propagation et l'évolution des parasites, et sur la co-évolution antagoniste. Dans cette thèse, nous cherchons à 1) déterminer l'impact de la composition de la population d'hôtes sur la probabilité qu'une épidémie créée par un virus mutant ait lieu (émergence évolutive), 2) expliciter les causes de l'hétérogénéité de durabilité des résistances et 3) étudier la dynamique co-évolutive entre population génétiquement diversifiée d'hôtes et de parasites. Nous montrons que la composition de la population d'hôtes module fortement la probabilité d'émergence évolutive : une faible diversité génétique associé à un taux intermédiaire d'hôtes sensibles maximisant la probabilité d'émergence évolutive. Dans un second temps, nous montrons que l'immunité CRISPR génère des résistances dont la durabilité est hétérogène et cette hétérogénéité ne peut pas être expliquée par une hétérogénéité des fitness des mutants contournant CRISPR. Enfin, nous montrons que la diversité des résistances est maintenue à court terme par l'hétérogénéité des populations de parasites et que la dynamique co-évolutive est accélérée en présence d'une population génétiquement diverse. Enfin, nous proposons des pistes de recherche qu'il nous parait intéressant d'étudier dans le futur. / Living organisms face parasites which decrease their fitness and spread into their population. In response, hosts have evolved countless immune defenses that are often circumvented by parasite evolution. These defenses are usually extremely diverse. What is the impact of such genetic diversity on the protection against the evolution of parasites? Answering this question experimentally requires an experimental system in which host genetic diversity and parasite evolution and spreading can be monitored. Phages and bacteria systems are ideal candidates for such studies as their handling is easy in the lab, their life cycle is short and their mutation rates is high. The recent discovery of CRISPR--Cas immunity has opened many possibilities. Indeed, this immunity has the unique property to generate in the same genetic background as the sensitive host, numerous resistant alleles. In addition, it relies on an interference--RNA-like pathway, which results in the precise understanding of phage bypassing and in the ability to predict the targeted sequence. This system hence allows the experimental study of the impact of host genetic diversity on the epidemiology and the evolution of parasites and on antagonist coevolution. In this PhD, we 1) study how the host population composition impacts the probability of an epidemic created by an escape mutant (evolutionary emergence), 2) try to understand the causes of the heterogeneity in durability of resistances and 3) monitor the coevolution dynamic between genetically diverse populations. We show that the composition of the host population impacts the probability of evolutionary emergence: a low resistances diversity with an intermediate proportion of sensitive hosts maximises the probability of evolutionary emergence. Second, we show that CRISPR--Cas resistances are heterogeneous in their durability and this is not explained by the heterogeneity of escape mutants fitness. Third, we show that resistances diversity is conserved in a short term by parasites genetic diversity and that the coevolutionary dynamic is fastened by parasite intra-specific genetic diversity. Finally, we discuss research questions that we find interesting to develop in the near future.

La diversité des systèmes de culture et des variétés joue un rôle important dans la capacité des agricultures familiales à résister aux chocs socio-économiques et environnementaux. Pour une meilleure conservation, cette diversité agricole doit d’être caractérisée et suivie dans l’espace et le temps. Tandis qu’ils étaient dominés par des éléments sur le prix, les surfaces et les productions jusqu’à récemment, les systèmes de suivi agricole commencent à intégrer les questions de diversité. Alors que jusqu’à la fin des années 1990 elle était considérée comme un facteur limitant dans l’amélioration de la productivité des systèmes d’exploitations dans le processus de sélection variétale. Or dans une situation d’incertitude pluviométrique, pour réduire le risque de cet aléa, les agriculteurs ont recours à plusieurs espèces et variétés pour survivre et produire au travers de tous les aléas rencontrés. La stratégie paysanne consiste à cultiver à la fois plusieurs variétés présentant diverses caractéristiques agronomiques (précocité, rendement, résistance aux pathologies, aux parasites, à la sécheresse, etc.) et culinaires dans un même champ ou dans des champs différents. Cette stratégie permet aux paysans de cultiver les variétés s’adaptant le mieux aux conditions pédologiques de leurs champs et répondant à la fois à leurs divers besoins.C’est dans ce contexte que se situe la présente thèse qui vise principalement à analyser la structuration spatiale de l’agrobiodiversité dans la zone cotonnière. Pour atteindre cet objectif, plusieurs méthodes et approches ont été utilisées. L’approche adoptée combine l’analyse numérique d’images satellitaires et l’utilisation de données issues d’enquêtes de terrain. L’analyse de ces données s’appuie sur la distribution spatiale de la biodiversité et sa corrélation avec les pratiques et les conditions agro-écologiques, les résultats et les performances agronomiques.Les principaux résultats issus de l’analyse des données de l’étude sont :a) On observe une grande hétérogénéité et une diversité des paysages dans la zone cotonnière du Mali-Sud avec au total, onze (11) unités de paysages ;b) On constate une grande diversité au niveau spécifique et des systèmes de culture. Les valeurs moyennes de l’indicateur de diversités spécifiques les plus sont enregistrées dans les villages où la moyenne pluviométrique est comprise entre 700 à 1000 mm d’eau suivis par des villages de moins de 700 mm ;c) L’indicateur de pression spécifique montrant une répartition géographique des pressions des différentes espèces culturales. En effet dans les villages où le coton est en tête de rotation, il exerce une forte pression sur les autres espèces. Dans ces villages, la surface en coton est beaucoup plus importante que celle des autres espèces ;d) Le rendement fait constater que la plupart des villages ont des moyens de coton au-dessus de la moyenne nationale en 2015. En analysant son évolution entre 2013 et 2015, on constate une baisse de rendement dans la plupart des villages même si cette baisse est très souvent en dent de scie avec des hausses en 2013 et 2014.e) L’indicateur de stabilité du rendement montrant que les rendements sont stables avec toutes les espèces sauf le maïs.f) Ces résultats ouvrent la voie à une plus grande contribution de la géographie dans l’analyse agronomique. / The diversity of cropping systems and varieties plays an important role in the ability of family farms to withstand socio-economic and environmental shocks. For better conservation, this agricultural diversity needs to be characterized and monitored in space and time. While they were dominated by elements of price, area and production until recently, agricultural monitoring systems are beginning to integrate diversity issues. The diversity of cropping systems and varieties plays an important role in the ability of family farms to resist socio-economic and environmental shocks, whereas until the end of the 1990s it was considered as a limiting factor in improving the productivity of farming systems in varietal selection processes. In a situation of uncertain rainfall, to reduce the risk of this hazard, farmers use several species and varieties to survive and produce through all the hazards encountered. The peasant strategy consists in cultivating several varieties with different agronomic characteristics (early maturity, yield, resistance to diseases, parasites and drought, etc.) and culinary in the same field or in different fields. This strategy allows farmers to cultivate the varieties best suited to the soil conditions of their fields and to meet their diverse needs.It is in this context that this thesis focuses on the spatial structuring of agrobiodiversity in the cotton zone. To achieve this objective, several methods and approaches have been used. The approach adopted combines the digital analysis of satellite imagery and the use of data from field surveys. The analysis of these data is based on the spatial distribution of biodiversity and its correlation with agro-ecological practices and conditions, agronomic performance and performance.The main results from the analysis of the study data are:a) There is a great heterogeneity and diversity of landscapes in the cotton zone of Mali-Sud with a total of eleven (11) landscape units;b) There is great diversity at the specific level and in cropping systems. The mean values of the most specific indicator of diversity are recorded in villages where the mean rainfall is between 700 and 1000 mm of water followed by villages of less than 700 mm;c) The specific pressure indicator shows a geographical distribution of the pressures of the different crop species. Indeed, in villages where cotton is at the head of rotation, it exerts strong pressure on other species. In these villages, the cotton area is much larger than for the other species;d) For yield, most villages have average yields of cotton above the national average in 2015. Analyzing its evolution between 2013 and 2015, there is a decline in yield in most villages if this decline is very often sawtooth with increases in 2013 and 2014.e) The yield stability indicator shows that yields are stable with all species except maize.These results open the way for a greater contribution of geography in agronomic analysis.

Chez les sujets humains, la capacité d'identifier une scène visuelle complexe est remarquable. Avec une seule fixation d'une scène, de nombreuse d'informations sont disponibles : son contenu, son identité, sa structure spatiale et la catégorisation de cette scène (Potter, 1975; Schyns & Oliva, 1994; Thorpe, Fize, & Marlot, 1996). Plusieurs hypothèses sont développées : Tout abord, le sens général d'une scène peut être acquis grâce a l'identification d'un ou plusieurs objets typiques (Friedman, 1979) et leurs relations (De Graef, Christiaens, & d'Ydewalle, 1990). Alternativement à ce point de vue traditionnel considérant que l'identification d'une scène s'effectue par l'identification des objets qu'elle contient, une autre hypothèse suppose que l'identification d'une scène peut être acquise au moyen d'informations globales ayant des propriétés de "scène-niveau" donc sans savoir besoins d'informations portant sur les objets (Greene & Oliva, 2006; Schyns & Oliva, 1994; Oliva & Schyns, 2000). Ces propriétés de "scène-niveau" se caractériseraient par des grandes surfaces structurales ou d'autres types d'informations similaires (Biederman, 1995). En outre, l'étude des mouvements oculaires montrent que les fixations précoces sont influencées par la densité de contours, le contraste local (Mannan, Ruddock, & Wooding, 1996, 1997; Reinagel & Zador, 1999) ainsi que la structure de la scène (Sanocki & Epstein, 1997; Castelhano & Henderson, 2003; Oliva & Torralba., 2003). Nous supposons donc que ces deux types d'informations fusionneraient en une représentation des différentes zones de luminance ne contenant pas d'informations précises sur les objets. Le but de cette thèse est d'étudier le rôle de la structuration spatiale des différentes zones de luminance dans l'identification rapide de scènes complexes. Les résultats suggèrent que les participants sont capables d'identifier une scène visuelle en se basant sur cette propriété

Si les parasites sont étudiés depuis très longtemps, la plupart des connaissances concernent des parasites présentant un intérêt médical ou vétérinaire. Ainsi, malgré leur omniprésence au sein du monde vivant, le rôle des infections parasitaires sur les populations naturelles est encore très mal maîtrisé. <br />Un objectif de ce travail était d'étudier la pathogénicité de deux groupes de parasites (tiques et Haemosporidae) au sein de populations de Merles noirs. Ces deux groupes de parasites se sont révélés associés aux indices de condition corporelle et de réponse immunitaire des individus. Cependant, l'étude d'une population urbaine ne nous a pas permis de confirmer un effet des Haemosporidae sur la survie et la dynamique de la population de Merles.<br />L'incidence du milieu de vie (structuration spatiale) sur le fonctionnement de la relation hôte-parasite a été également abordée. En effet, le Merle est une espèce ubiquiste. Nous avons montré que les populations de milieu urbanisé présentent des infections parasitaires plus faibles que celles vivant en milieu forestier. Ce résultat pourrait expliquer en partie les fortes densités de Merles en zones urbaines, même si d'autres interprétations restent bien sûr envisageables.<br />Enfin, divers travaux récents suggèrent le rôle des caroténoïdes comme lien entre l'immunité des mâles et l'intensité de leur signaux colorés. Cependant, ces études utilisent des mesures de l'immunité par challenge immunitaire pour « mimer » les infections parasitaires. Cette démarche a été récemment discutée car les challenges pourraient ne pas toujours refléter la résistance parasitaire. Nos résultats vont dans ce sens. De plus, nos travaux semblent montrer que le contexte social module la relation entre immunité et signaux colorés. Ceci pourrait remettre partiellement en cause l'idée selon laquelle les caroténoïdes constituent un mécanisme universel garant de l'honnêteté des signaux.