L’urbanisation des milieux est un phénomène croissant induisant des changements importants des habitats naturels auxquels doit faire face la biodiversité. Ces modifications rapides et profondes de l’environnement vont créer de nouvelles conditions potentiellement contraignantes pour les individus. En effet, le cocktail de paramètres artificiels (par exemple : lumière, bruit, pollution chimique) couplé à une présence humaine ainsi qu’une ressource alimentaire souvent modifiée et/ou peu disponible peuvent contraindre la survie et la reproduction des espèces ayant colonisées les milieux urbains. Par ailleurs, les modifications profondes des habitats urbains sont susceptibles d’amener les individus à mal décrypter les indices communément utilisés dans les milieux non perturbés conduisant ces derniers à des réponses maladaptatives, et les populations associées jusqu’à des situations de trappe écologique. C’est dans ce contexte que s’inscrivent ces travaux de thèse chez la Mésange charbonnière, Parus major. Ces oiseaux ont été suivis en reproduction dans des nichoirs placés sur des sites présentant des niveaux d’artificialisation variables, que nous avons quantifiés, au sein de la ville de Montpellier. La taille de la cavité de reproduction a été également manipulée expérimentalement (manipulation de l’indice). Nous avons pu observer une préférence pour les cavités les plus grandes ainsi qu’un investissement dans la ponte plus important mais un nombre de jeunes envolés plus faible relativement aux cavités de taille plus petite. Cette réponse maladaptative associée à la taille de la cavité nous a amené à nous questionner plus précisément sur le rôle des ressources alimentaires associées au milieu urbain et sur le potentiel adaptatif de nos oiseaux urbains. Les expériences menées, en lien avec les ressources alimentaires, ont mis en évidence qu’effectivement la ressource est un facteur clé contraignant la reproduction des mésanges urbaines. Par ailleurs, grâce à un dispositif forestier historique situé à une vingtaine de kilomètres de notre site d’étude urbain, nous avons testé la présence de deux écotypes urbains et ruraux. Nous avons pu mettre en évidence des différences de morphologies entre habitats, sans détecter pour autant de différence de condition physique. Pourtant, à l’échelle plus fine du gradient d’urbanisation, ces différences apparaissent. De plus, l’étude des personnalités des oiseaux a mis également en évidence un différentiel de personnalités inter-habitat mais aussi intra-habitat, qui soulève encore à l’heure actuelle des questions d’adaptation autour de ces phénotypes particuliers. Ces travaux soulignent la complexité des questions écologiques et évolutives dans les environnements fortement perturbés que sont les milieux urbains et nécessitent de continuer à approfondir nos connaissances afin d’apporter au mieux des solutions pour la gestion de la biodiversité urbaine. / Urbanization is an increasing phenomenon inducing dramatic modifications of natural habitats facing biodiversity. These rapid and drastic environmental changes create new conditions, potentially constraining individuals. Indeed, artificial parameters, such as light, noise and chemical pollution, coupled with human presence and food resources which are often modified and less available, should constrain survival and reproduction of urban species. Moreover, urban habitat changes could lead individuals to misinterpret natural environmental cues, inducing maladaptive responses and populations into an ecological trap. In this context, we developed this research project on great tits, Parus major to improve our understanding of avian adaptation in cities. We monitored great tit reproduction breeding in nest-boxes within an urbanization gradient, which has been quantified, in the city of Montpellier. We experimentally manipulated nesting-cavity size using different types of nest-boxes. We found that the birds preferred the largest artificial cavities for breeding when they could choose between small, medium-sized and large cavities. Individuals from the largest cavities also invested more in egg production, yet had a lower fledging success than those from medium-sized cavities. These results are an experimental demonstration of a trap mechanism in free-living animals. To test our hypothesis that food resources are an environmental key factor limiting reproductive performance in our urban great tit population, we conducted experiments modulating constraints on food resources. The conclusion of these experiments is that food is a limiting factor for reproduction. In addition, in a local adaptation framework, we examined if urban great tits possess particular phenotypic traits that differ from great tits that live in more natural conditions. We found that urban and rural great tits expressed differences in morphology and personality profiles both at the inter-habitat and intra-habitat level. Additional studies will be required to better understand the underlying mechanisms that link phenotypic and reproductive performance in individuals that face rapid environmental change and increased urbanization, also to improve biodiversity conservation programs in these environments.