La dispersion est un processus clef dans la dynamique et l'évolution des populations naturelles. En plus de son rôle primordial dans les processus de colonisation, la dispersion influence également les processus d'adaptation des organismes. Chez les pathogènes, une meilleure compréhension des processus de dispersion apparaît de ce fait être un enjeu majeur pour mieux les contrôler. Durant cette thèse, nous avons étudié les processus de dispersion et quantifié les flux de gènes qui en découlent chez le champignon parasite du bananier Mycosphaerella fijiensis. Cette étude a été réalisée à l'échelle locale d'un bassin de production du Cameroun (la région dite du Moungo) et nous avons combiné plusieurs approches complémentaires considérant différentes échelles spatio-temporelles. Dans un premier temps, nous avons décrit, à l'aide de marqueurs génétiques neutres, la structuration spatiale des populations de M. fijiensis dans la région du Moungo qui présente différentes barrières potentielles à la dispersion. Nous n'avons décelé aucun effet du paysage ni de la distance géographique sur la structuration génétique. Cependant, une rupture spatiale dans les fréquences alléliques, vraisemblablement de nature historique a été mise en évidence. Ces résultats suggèrent l'existence de grandes populations de M. fijiensis s'écartant de l'équilibre mutation-dérive. Dans un second temps, nous avons utilisé la théorie des clines génétiques pour étudier les forces à l'origine de la mise en en place et de l'évolution de gradients spatiaux de fréquences alléliques. En particulier, l'analyse de la variation spatio-temporelle de la discontinuité génétique précédemment détectée par un modèle de clines neutres nous a permis d'estimer l'intensité des flux géniques ( =1175 m/génération). Finalement, nous avons mesuré la distribution des distances de dispersion des deux types de spores produites par M. fijiensis à partir d'une source d'inoculum primaire. Cette expérimentation nous a permis de confirmer que les ascospores participent à une dispersion à grande distance alors que les conidies sont impliquées dans une dispersion à très courte distance. Nous avons estimé une distance moyenne de dispersion de 3,12 et de 283 mètres/génération respectivement pour les conidies et les ascospores et montré que le noyau de dispersion des ascospores est caractérisé par une queue lourde. Cette thèse a permis de préciser comment M. fijiensis se disperse et les estimations réalisées pourront être intégrées dans des modèles théoriques afin de mieux comprendre l'évolution des résistances aux fongicides et de définir des stratégies durables d'utilisation raisonnée des traitements chimiques. / Dispersal is a key process for both the dynamics and evolution of natural populations. In addition to being crucial for colonization, dispersal also influences the processes occurring during adaptation. For pathogens, a better understanding of dispersal processes may improve our capacity to control the diseases that they cause. In this thesis, we studied dispersal processes and quantified gene flow in the banana plant pathogen Mycosphaerella fijiensis at the local scale of a production area in South-West Cameroon (named Moungo). For this purpose, several approaches differing in the spatio-temporal scale to which they refer were combined. First, neutral markers were used to describe the spatial genetic structure of this pathogen in the Moungo area, which includes several potential ecological barriers to dispersal. No effects on genetic structure of landscape elements or geographical distance were found. However, we detected a spatial break in allelic frequencies that appeared to be explained by an historical event. This result suggests the existence of large M. fijiensis populations out of the mutation-migration-drift genetic equilibrium. Second, genetic cline theory was applied to study the evolutionary forces implicated in the installation and evolution of spatial gradients in allelic frequencies. More specifically, we analysed the spatio-temporal variation of the genetic discontinuity previously detected through a neutral cline model to estimate the intensity of gene flow in this area ( =1175 m/generation). Lastly, we measured the distribution of dispersal distances of M. fijiensis spores from a primary source of inoculum was. Such an experiment allowed us to confirm that conidia are implicated in short-distance dispersal whereas ascospores are responsible for spread of the disease over longer distances. The estimated mean dispersal distance travelled by spores was 3.12 and 283 metres/generation for conidia and ascospores, respectively, and the ascospore dispersal kernel was shown to be fat-tailed. This thesis adds to global knowledge of M. fijiensis dispersal and the measures of dispersal estimated in this work will be useful in parameterizing models aimed at a better understanding of the spatial patterns of fungicide resistance evolution under different management strategies.

Depuis les années 1950, l’intensification des pratiques agricoles concourt à une augmentation de la pression anthropique entraînant une raréfaction des espèces spécialistes des parcelles cultivées, ce qui contribue à l’érosion de la diversité biologique des agroécosystèmes. Parmi les espèces en déclin, on compte de nombreuses messicoles dont le bleuet (Centaurea cyanus L.), fleur emblématique des moissons. Or, cette espèce peut rendre des services écosystémiques comme hôte de prédateurs de ravageurs des cultures et ressource privilégiée de certains pollinisateurs qui justifieraient son maintien dans les champs. Nous étudions ici des facteurs biologiques qui pourraient potentiellement contribuer à son déclin : distribution spatiale, potentialité de croissance, diversité génétique des populations, survie des semences, système de reproduction. Nous avons montré, par deux campagnes de relevés, que C. cyanus n’est pas une espèce indicatrice de diversité floristique dans la parcelle cultivée. Toutefois, lorsque que le bleuet est rare dans une région, il est associé à d’autres messicoles peu fréquentes. Par contre, s’il est commun, il est associé aux zones ayant la plus forte diversité végétale. Une expérience de semis dans différents compartiments de l’agrosystème, en absence de traitements herbicides, a mis en évidence que la potentialité de croissance des bleuets est plus élevée dans le plein champ du blé que dans la moutarde et les interfaces blé/bordure. Cette croissance est limitée de manière variable par les communautés adventices présentes dans les compartiments hors champs (bordures). L’analyse de la diversité génétique à l’aide de marqueurs microsatellites de bleuets dans une petite zone agricole montre que les populations sont connectées par des flux de gènes importants. Les barrières écologiques telles que les chemins, semblent être des facteurs de structuration plus importants que la distance géographique séparant les populations. La répartition du bleuet dans le paysage agricole n’est donc pas aléatoire et apparaît dépendante de la fréquence de l’espèce dans la région ainsi que des différents éléments du paysage. Les caractéristiques du cycle biologique du bleuet ont été étudiées grâce à des expériences au champ et en serre. Nous avons montré que la longévité des akènes enfouis dans le sol chute rapidement après deux ans. Le cycle saisonnier de la dormance permet deux cohortes de levées (automne et printemps). L’étude du système de reproduction a permis de mettre en évidence que les pollinisateurs sont nécessaires pour la fécondation et que les populations sont majoritairement auto-incompatibles. Il existe cependant des individus pseudo auto-incompatibles mais leur fréquence n’est pas liée à la taille des populations ou à leur niveau d’isolement spatial. Par ailleurs, dès que le coefficient de consanguinité augmente dans les populations, la valeur phénotypique des individus baisse. La dépression de consanguinité s’exprime alors principalement pendant la phase de la germination. L’ensemble de ces caractéristiques biologiques peuvent s’avérer défavorables au bleuet dans les agroécosystèmes simplifiés actuels et ont pu entraîner son déclin dans certaines régions / Agroecosystems are currently experiencing high biodiversity loss, in particular among the plant species specifically adapted to this habitat. This decline results from cropping systems that have been intensified in Western Europe since the 1950s. The cornflower (Centaurea cyanus L.), considered as emblem of the flora associated with traditional cereals, appears as a species that may be at risk and should be monitored. Indeed, cornflower can serve as a host to predators of crop pests and is strongly attractive for the pollinators. This study examines the biological factors that could potentially cause the decline of this species: spatial distribution, potential for growth, population’s genetic diversity, seeds survival and mating system.We have shown that C. cyanus is not a biological indicator of the weed diversity of a field. However, when it is not frequent in a region, cornflower is associated with other rare segetal species. When it is common in a region, C. cyanus is present in areas with higher weed diversity. Sowing seeds in different components of the agrosystem, without herbicide application, shows that the growth of cornflower was higher in the centre of a wheat field than in mustard and the crop edge. Growth success in field margins was variably limited according to the weed communities in the field boundaries. The analysis of the genetic diversity using microarrays has shown that populations in a small agricultural area are connected by important genes flow. The ecological barriers as country road seem to be factors more determinant than geographical distance to structure and divide populations. Therefore, the cornflower distribution in the agricultural landscape is not random and appears to be linked to species frequency in the area and to landscape elements.The cornflower life cycle characteristics were studied through field and greenhouse experiments. We have shown that the longevity of achenes buried in the soil falls rapidly after two years. There is a seasonal dormancy cycle that allows the emergence of two seedling cohorts (fall and spring). Our study of the mating system highlights the fact that pollinators are required for fertilization and that cornflower is strongly self-incompatible. However, there are pseudo self-incompatible individuals, but their frequency is not related to the population size or the spatial isolation level. Individual fitness decreases as the inbreeding coefficient increases in a population. Inbreeding depression is mainly expressed during the germination stage. All these biological characteristics can be detrimental to the cornflower in current simplified agroecosystems and may have led to cornflower decline in some areas

Les perturbations anthropiques en Amazonie liées au déboisement de la forêt tropicale conduisent à une mosaïque de paysages constituée de végétations secondaires (forêts secondaires, palmeraies, jachères) et de pâturages. Ces modifications favorisent la prolifération de grands palmiers héliophiles invasifs de la famille Attalea spp., palmiers qui constituent l'écotope principal des espèces de Rhodnius, punaises hématophages vectrices de Trypanosoma cruzi, agent étiologique de la Maladie de Chagas en Amérique Latine. Cette étude a porté sur différentes unités de paysage de trois communautés rurales du bas Tapajós (Amazonie brésilienne) ayant une époque d'installation différente sur le territoire (25-75 ans). Six unités de paysage ont été définies sur le terrain et appliquée via une classification supervisée à une image SPOT 5, afin d'obtenir une cartographie du risque environnemental associé à la présence de palmiers dans la région. Sur les cent trente trois palmiers disséqués appartenant aux trois espèces Attalea maripa, A. phalerata et A.speciosa, 73 (54.88%) étaient infestés par R. robustus (742 insectes récoltés). Des diminutions significatives de densité de triatomes ont été observées chez A. maripa, dans la communauté la plus récemment établie (Araipá) et dans les unités de paysage les plus anthropisées. L'infection des insectes par T. cruzi et T. rangeli a été examinée à l'aide de méthodes moléculaires (mini exon SL_IR and sno-RNA-C11). Respectivement 123 (16.57%) et 69 (9.3%) insectes dans 31 (23.3%) et 17 (13.82%) palmiers ont été identifiés positifs à T cruzi et à T.rangeli. Aucune infection n'a été trouvée dans les insectes collectés à Araipá et aucune différence significative n'a été mise en évidence entre les différentes unités de paysage. Les souches de Trypanosoma cruzi identifiées à l'aide de 4 marqueurs moléculaires (mini exon SL-IR, GPI, HSP60 et D7-24α-rRNA) appartiennent à la lignée TcId et 10 (8.13%) individus présentent une infection mixte TcI-TcII. Vingt espèces d'hôtes réparties en trois classes (mammifères, oiseaux, sauropsidés) ont été identifiées comme sources alimentaires à partir du repas sanguin contenu dans le tube digestif des insectes, à l'aide d'amorces cytochrome b, spécifiques de vertébrés. Quatre-vingts et un pourcent des repas détectés ont été effectués sur des mammifères, hôtes potentiels de T.cruzi dont Tamandua tetradactyla, source alimentaire principale. Cet hôte a été clairement identifié comme réservoir de T.rangeli ainsi que suggéré pour T.cruzi. L'analyse phylogénique réalisée à l'aide de séquences de cytochrome b démontre que les individus de Rhodnius identifiés dans la région du Tapajos appartiennent au clade II, ce qui correspond à une extension de l'aire précédemment décrite pour ce clade. L'utilisation du marqueur mitochondrial cytochrome b a permis de mettre en évidence une structuration phylogénétique (haplogroupes) non retrouvée à l'aide des marqueurs microsatellites. Ce résultat montre que l'histoire des gènes (génome mitochondrial) ne retrace pas l'histoire des individus (microsatellites, 10 locus). L'analyse de génétique des populations conduite à l'aide des deux types de marqueurs n'a pas révélé de structuration génétique au sein de la zone d'étude entre les communautés ou les unités de paysage. Cette étude met en évidence des flux géniques importants peu sensibles à la fragmentation du milieu, la dynamique d'invasion des palmiers assurant aux insectes une connectivité fonctionnelle entre les différentes unités de paysages et les communautés. La prédiction du risque environnemental lié à la situation du Tapajós va vers une augmentation du risque de transmission de la Maladie de Chagas dans cette région, du fait de l'abondance des palmiers, de leur forte connectivité, et de la présence de vecteurs et d'hôtes infectés circulant entre les différentes communautés et unités du paysage / Anthropic disturbances from deforestation of Amazon tropical forest leads to a mosaic of landscapes composed of secondary vegetation (secondary forest, palm groves, fallows) and pasture. These changes result in the proliferation of invasive heliophilous palm trees of the family Attalea spp., the principal ecotope of Rhodnius species, bloodsucking bug vectors of Trypanosoma cruzi, the etiologic agent of Chagas disease in Latin America. The present study focuses on different land cover classes of three rural communities of the lower Tapajós (Brazilian Amazon) with different settlement times (25-75 years). Six different land-cover classes were identified on the field and applied through supervised classification on a SPOT 5 image of the study area in order to cartography environmental risk associated to palm tree presence in the area. Three hundred and thirty palms trees of three species Attalea maripa, A. phalerata and A.speciosa were dissected of which 73 (54.88%) were infested with R. robustus (742 insects collected). The distribution of palm species varied in each community, A.maripa was the only species found in the most recently settled community (Araipá). Significant decreases in bug density were observed in A.maripa, in the community most recently established (Araipá) and in the two most anthropogenic landcover classes.Infection of insects by T. cruzi and T. rangeli was examined using molecular methods (mini exon SL_IR and sno-RNA-C11). Respectively, 123 (16.57%) and 69 (9.3%) insects in 31 (23.3%) and 17 (13.32%) palms were identified as positive for T. cruzi and T. rangeli. A lack of infection was detected in Araipá but no differences were observed between the different land cover classes. The strains of Trypanosoma cruzi were identified using four distinct molecular markers (mini-exon SL-IR, GPI, HSP60 and D7-24α-rRNA) as belonging to the lineage TCI specifically TcId and 10 (8.13%) individuals showed a mixed infection TCI-TCII. Twenty host species divided into three classes were identified (mammals, birds, reptiles) were identified as food source from blood meal from the bug gut with cytochrome b primers, specific for vertebrates (25.74% of meals). Eighty-one percent of meals were conducted on mammals, potential hosts of T. cruzi, specially on Tamandua tetradactyla,identified as the main food source. This host was clearly identified as a reservoir for T.rangeli and also suggested for T. cruzi.Phylogenetic analysis performed using cytochrome b sequences, identified Rhodnius individuals in the Tapajos region within clade II, which represent an extension of the range previously described for this clade. The use of the cytochrome b marker also revealed a phylogenetic structure (haplogroups) not found using microsatellite markers. This result showed that the history of the genes (mitochondrial genome) does not match the history of individuals (microsatellites, 10 loci). Population genetics analysis conducted using both markers did not reveal genetic structure within the study area between the communities or the landcover classes. The study revealed significant gene flow, which was not restricted by the fragmentation of the environment. The invasive dynamics of Attalea palm trees provide a functional connectivity for insects to move between the different landcover classes and communities. Due to the abundance of palm trees and their high connectivity, the presence of vectors and infected hosts moving between the different communities and landcover classes, the environmental risk constituted by Attalea palm tree presence of Chagas disease in Tapajós region will presumably continue to increase

Les perturbations environnementales d’origine anthropique favorisent l’établissement de populations invasives. La gestion de ces populations est primordiale pour la santé publique (zoonose, famine), l’environnent (perte de biodiversité), et l’économie (dégâts). L’objectif de cette thèse pluridisciplinaire, menée en conditions naturelles, est d’améliorer les connaissances sur les populations invasives de rongeurs dans des paysages agricoles à grande échelle et d’appréhender les mécanismes d’adaptation qui favorisent une réponse positive aux pressions anthropiques. Les résultats montrent que (1) le rat endémique Rattus tiomanicus, dont la présence est associée à la typologie de l’habitat naturel, et le rat introduit Rattus tanezumi-R3, dont la présence est associée aux activités humaines, constituent les populations invasives des plantations de palmier à huile en Indonésie; (2) leur distribution géographique clinale est probablement contemporaine à l’anthropisation des milieux, et suppose une compétition inter-spécifique; (3) ces grandes populations sont spatialement continues avec un flux génique limité par la distance géographique (caractérisées par un patron d’isolement par la distance) et potentiellement influencé par les transports routiers; (4) R. tanezumi-R3 possède une forte résistance physiologique aux raticides AVK, dont l’origine n’est pas associée à une mutation génétique de la molécule cible mais probablement liée aux enzymes du métabolisme. Ces travaux soulignent des stratégies d’adaptations comportementales et physiologiques des populations invasives de rongeurs en milieux agricoles et procurent des bases pour l’élaboration de stratégies de lutte adaptée / Anthropogenic activities modulate landscape and promote the establishment of invasive populations. Management of these populations represents a major issue for public health (zoonotic disease, famine), environment (biodiversity loss) and economy (damages). This multidisciplinary thesis has been conducted in natural conditions on populations of rodents infesting agricultural landscapes at large scale. This work aims to understand biological mechanisms that promote adaptations to anthropogenic pressures. The results suggest that (1) two species may infest oil palm plantations in Indonesia: an endemic rat Rattus tiomanicus - which presence is associated with natural habitat typology - and an introduced rats Rattus tanezumi-R3 - which occur in association with the Human Footprint- ; (2) clinal geographic distribution of these species is probably due to both phylogeography and contemporary human activities, and suggest interspecific competition; (3) genetic isolation by distance patterns among these populations, and restricted gene flow potentially influenced by road transport; (4) R. tanezumi-R3 developed a strong physiological resistance to coumatetralyl under AVK exposure. This resistance is not associated with a genetic mutation of the target molecule, and may relate to metabolic enzymes. This work highlights behavioral and physiological adaptations of invasive populations of rodents in agricultural landscape, and thus provides scientific basis for integrated pest management

Noccaea caerulescens est la principale Brassicacée hyperaccumulatrice de Cd, Ni et Zn, candidate pour la phytoremédiation des sols contaminés. La distribution de l'espèce se caractérise par une importante hétérogénéité des facteurs environnementaux, et plus particulièrement en ce qui concerne la nature des sols. En outre, des variations importantes de la capacité d'hyperaccumulation entre les populations de l'espèce ont déjà été observées. Dès lors, à partir d'un vaste échantillonnage en France et ses régions limitrophes, l'objectif de cette thèse était de : i) mieux appréhender l'écologie de N. caerulescens notamment les composantes édaphiques de son habitat, iii) comparer les capacités d'accumulation en Cd, Ni et Zn et, iii) déterminer les relations génétiques entre les populations. Nos résultats montrent que N. caerulescens est largement répandue dans les massifs montagneux et que l'espèce n'est pas inféodée aux sites métallifères vu le nombre de stations en milieu non minier. Par ailleurs, les stations se caractérisent par une très large amplitude des paramètres édaphiques conduisant à proposer une nouvelle classification des stations. Concernant l'accumulation des éléments en traces in situ, nous avons démontré que la biodisponibilité ne permettait pas d'expliquer seule les concentrations observées dans la plante. Par ailleurs, des cultures en hydroponie ont mis en évidences un compromis entre l'allocation du carbone et l'accumulation des éléments en traces en particulier chez les populations sur serpentines. Enfin, l'analyse de la structure génétique neutre a fait ressortir trois zones géographiques fortement différenciées, sans cohérence avec le type de milieu / Noccaea caerulescens (Brassicaceae) is the main hyperaccumulator of Cd, Ni and Zn, candidate for phytoremediation of contaminated soils. The distribution of the species is characterized by a high degree of heterogeneity of environmental factors, especially concerning the soil composition. In addition, significant variations in the hyperaccumulation ability between populations of the species have been observed. Therefore, from a broad sampling in France and its neighboring regions, the aim of this thesis was: i) a better understanding of the ecology of N. caerulescens including soil habitat components, iii) a comparison of the ability of populations to accumulate Cd, Ni and Zn and iii) the assessment of the genetic structure among populations. Our results show that N. caerulescens is widespread in the French mountains and not restricted to the metalliferous sites given the large number of non-metalliferous stations explored. In addition, the prospected stations are characterized by a wide range in the soil composition leading to propose a new classification of N. caerulescens stations. On the accumulation of trace elements in situ, we have shown that the bioavailability of trace elements was not the only factor explaining the observed concentrations in the plant. Moreover, hydroponic cultures highlighted a compromise between carbon allocation and accumulation of trace elements especially in serpentine populations. Finally, the analysis of the neutral genetic structure highlighted three geographic regions highly differentiated, but not consistent with the edaphic type

Nous présentons une nouvelle méthode pour étudier les relations entre la structure génétique des populations et l'environnement. Cette méthode repose sur des modèles hiérarchiques bayésiens qui utilisent conjointement des données génétiques multi-locus et des données spatiales, environnementales et/ou culturelles. Elle permet d'estimer la structure génétique des populations, d'évaluer ses liens avec des covariables non génétiques, et de projeter la structure génétique des populations en fonction de ces covariables. Dans un premier temps, nous avons appliqué notre approche à des données de génétique humaine pour évaluer le rôle de la géographie et des langages dans la structure génétique des populations amérindiennes. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la structure génétique des populations pour 20 espèces de plantes alpines et nous avons projeté les modifications intra spécifiques qui pourront être causées par le réchauffement climatique. / We introduce a new method to study the relationships between population genetic structure and environment. This method is based on Bayesian hierarchical models which use both multi-loci genetic data, and spatial, environmental, and/or cultural data. Our method provides the inference of population genetic structure, the evaluation of the relationships between the structure and non-genetic covariates, and the prediction of population genetic structure based on these covariates. We present two applications of our Bayesian method. First, we used human genetic data to evaluate the role of geography and languages in shaping Native American population structure. Second, we studied the population genetic structure of 20 Alpine plant species and we forecasted intra-specific changes in response to global warming. STAR

Nous présentons des méthodes statistiques reposant sur des problèmes de factorisation matricielle. Une première méthode permet l'inférence rapide de la structure de populations à partir de données génétiques en incluant l'information de proximité géographique. Une deuxième méthode permet de corriger les études d'association pour les facteurs de confusion. Nous présentons dans ce manuscrit les modèles, ainsi que les aspects théoriques des algorithmes d'inférence. De plus, à l'aide de simulations numériques, nous comparons les performances de nos méthodes à celles des méthodes existantes. Enfin, nous utilisons nos méthodes sur des données biologiques réelles. Nos méthodes ont été implémentées et distribuées sous la forme de packages R : tess3r et lfmm. / We present statistical methods based on matrix factorization problems. A first method allows efficient inference of population structure from genetic data and including geographic proximity information. A second method corrects the association studies for confounding factors. We present in this manuscript the models, as well as the theoretical aspects of the inference algorithms. Moreover, using numerical simulations, we compare the performance of our methods with those of existing methods. Finally, we use our methods on real biological data. Our methods have been implemented and distributed as R packages: tess3r and lfmm.

Le lion de mer Australien a un cycle de reproduction non-annuel et asynchrone entre les colonies.Contrairement aux autres pinnipèdes, ce système unique offre l’opportunité aux mâles de se reproduiredans plusieurs sites lors d’une saison de reproduction. L’accès des mâles à plusieurs sites dereproduction pourrait contrecarrer le fort degré de structure génétique de population chez les femellesdûe à une fidélité extrême au site de reproduction. J'ai utilisé deux méthodes indépendantes maiscomplémentaires, moléculaire et acoustique, afin d’étudier la structure de la population et le systèmede reproduction. Pour l'analyse moléculaire, j'ai développé une banque de microsatellites spécifiques àl'espèce. Ces marqueurs ont été utilisés pour examiner le flux génétique des mâles dans les différentescolonies de reproduction, le succès reproducteur, et les taux de paternité inter- et intra-colonies. Deplus, j'ai mesuré la variation géographique dans les cris des mâles, ce qui représente une approchealternative pour mesurer les convergences/divergences entre colonies. J'ai montré que si les mâlesprésentent une certaine dispersion entre colonies, elle est limitée à une courte échelle en dépit del’opportunité des mâles de se reproduire dans différents sites. Les analyses acoustiques des cris demâles ont révélé des variations géographiques significatives entre colonies, qui ne reflètent pas lastructure génétique. Les analyses de paternité indiquent un faible taux de polygynie, la majorité desmâles ne produisant qu’un ou deux jeunes par saison. Des stratégies alternatives de reproduction(nomade ou sédentaire) sont présentes dans cette espèce, certains mâles se déplaçant activement entredifférentes colonies proches. Le système de reproduction unique du lion de mer Australien semblefortement influer à la fois les modalités de dispersion, mais aussi la structure de population et lesystème de reproduction. / The Australian sea lion has a non-annual and asynchronous breeding cycle across geographically closecolonies. In contrast to other pinnipeds, this unique reproductive system provides the opportunity formales to breed in different colonies during one breeding cycle. Male mating success across differentcolonies could counteract the high degree of structure driven by extreme site fidelity in females. I usedtwo, independent but complementary methods, molecular and acoustic to investigate their populationstructure and mating system. For molecular analysis I developed a species-specific microsatellitelibrary. These markers were used to examine the extent and rate of male mediated gene-flow acrossbreeding colonies but also to determine the breeding success and paternity both within and acrossspatially close colonies. Also, I investigated the geographical variation in male barking call. Thisrepresents an alternative approach to measure boundaries and relationships between colonies. Malesexhibit dispersal; however, this is limited to remarkably small scale in regards to the high potential fordispersal and opportunity to breed in different colonies. Acoustic analyses of the male barking callsrevealed significant geographical variation across sites; however this observed acoustic variation didnot reflect the genetic structure. Paternity analyses revealed that males display relatively modest ratesof polygyny with the majority of successful males siring only one or two pups per breeding cycle. Thepresence of alternative mating strategies (roaming vs staying) is apparent in this species with somemales actively moving and breeding between close colonies. It appears that the unique breedingbiology of Australian sea lion influences dispersal patterns, population structure and mating system.

Nous présentons une nouvelle méthode pour étudier les relations entre la structure génétique des populations et l'environnement. Cette méthode repose sur des modèles hiérarchiques bayésiens qui utilisent conjointement des données génétiques multi-locus et des données spatiales, environnementales et/ou culturelles. Elle permet d'estimer la structure génétique des populations, d'évaluer ses liens avec des covariables non génétiques, et de projeter la structure génétique des populations en fonction de ces covariables. Dans un premier temps, nous avons appliqué notre approche à des données de génétique humaine pour évaluer le rôle de la géographie et des langages dans la structure génétique des populations amérindiennes. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la structure génétique des populations pour 20 espèces de plantes alpines et nous avons projeté les modifications intra spécifiques qui pourront être causées par le réchauffement climatique.

Les perturbations environnementales d'origine anthropique favorisent l'établissement de populations invasives. La gestion de ces populations est primordiale pour la santé publique (zoonose, famine), l'environnent (perte de biodiversité), et l'économie (dégâts). L'objectif de cette thèse pluridisciplinaire, menée en conditions naturelles, est d'améliorer les connaissances sur les populations invasives de rongeurs dans des paysages agricoles à grande échelle et d'appréhender les mécanismes d'adaptation qui favorisent une réponse positive aux pressions anthropiques. Les résultats montrent que (1) le rat endémique Rattus tiomanicus, dont la présence est associée à la typologie de l'habitat naturel, et le rat introduit Rattus tanezumi-R3, dont la présence est associée aux activités humaines, constituent les populations invasives des plantations de palmier à huile en Indonésie; (2) leur distribution géographique clinale est probablement contemporaine à l'anthropisation des milieux, et suppose une compétition inter-spécifique; (3) ces grandes populations sont spatialement continues avec un flux génique limité par la distance géographique (caractérisées par un patron d'isolement par la distance) et potentiellement influencé par les transports routiers; (4) R. tanezumi-R3 possède une forte résistance physiologique aux raticides AVK, dont l'origine n'est pas associée à une mutation génétique de la molécule cible mais probablement liée aux enzymes du métabolisme. Ces travaux soulignent des stratégies d'adaptations comportementales et physiologiques des populations invasives de rongeurs en milieux agricoles et procurent des bases pour l'élaboration de stratégies de lutte adaptée