Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cette recherche s’intéresse aux représentations mentales d’adultes ayant des expertises différentes en biologie végétale.Comme l’indiquent les nombreuses études faites dans ce domaine, l’expertise a des conséquences sur le système cognitif : augmentation et profondeur des connaissances et organisation différente de ces connaissances. Nous nous intéressons à différents types d’expertise en considérant des tout-venant, des viticulteurs et des biologistes. Le premier test consiste à mesurer les connaissances des participants sur la biologie végétale. Puis, à l’aide de deux outils, le modèle de codage SFC de Goel et al. (1996) et l’analyse du discours, nous avons recueilli les connaissances contextuelles (test 2) et des productions d’inférences (test 3) des participants afin d’observer les différentes représentations mentales selon le modèle de la triangulation systémique (Le Moigne, 2006) et les caractéristiques des connaissances. Le nombre de connaissances et leurs caractéristiques observées sont compatibles avec nos hypothèses, toutefois, nous ne constatons pas de différence entre les représentations des tout-venant et des viticulteurs en termes de pôles systémiques (structure, fonction, comportement).L’ensemble des résultats confirme l’intérêt porté aux types d’expertise dans un même domaine. Nous proposons dans une recherche future d’explorer l’effet de la transmission culturelle chez le jeune enfant en fonction de l’expertise des parents. / This research looks into the mental representations of adults who have different levels of expertise in vegetal biology.As many studies in this field indicate, expertise has consequences on the cognitive system: increase and depth of knowledge, and different organization of this knowledge. We focus on different types of expertise by considering all-comers, wine-growers and biologists. The first test is meant to measure participants’ knowledge in vegetal biology. Then using the SBF coding model of Goel et al. (1996) and analysis of discourse, we gathered participants’ contextual knowledge (test 2) and productions of inferences (test 3) in order to observe the different mental representations according to the systemic triangulation model (Le Moigne, 2006) and the characteristics of knowledge. The amount and characteristics of knowledge we observed are in accordance with our hypothesis; however, we do not observe any difference between all-comers’ and wine-growers’ representations in terms of systemic poles (structure, function, behavior). The results as a whole confirm the interest in types of expertise within one field. In a future research, we suggest the study of the effect of cultural transmission on young children according to their parents’ level of expertise.

Dans une situation de forte vulnérabilité induite par les crises laitières de 2009 et 2014-2016, de nombreux éleveurs laitiers se convertissent à l’AB qui semble une alternative prometteuse. Mais la conversion à l’AB est une période de changements de pratiques agricoles, d'interlocuteurs de conseil, etc. sources d’incertitudes sans valorisation immédiate du lait au prix du lait AB avant 1 an ½ à 2 ans. Ce choix de conversion pose la question de la vulnérabilité des exploitations laitières, c’est à dire de leur capacité à faire face, à s’adapter ou à se remettre des effets de divers aléas avant, pendant et à l’issue de la conversion à l’AB. Ma thèse visait à évaluer si la conversion à l’AB est un moyen de réduire la vulnérabilité des exploitations laitières. Pour ce faire, je me suis appuyée sur trois dispositifs de suivis d’éleveurs laitiers à différents moments de leur conversion à l’AB. Au plan de la production de connaissances, ce travail montre que la conversion à l’AB peut être un levier important pour la réduction de la vulnérabilité des exploitations agricoles à condition de s’orienter vers un système à dominante herbagère. Au plan méthodologique, la principale originalité de mon travail réside dans le développement d’une méthode d’évaluation intégrée et dynamique de la vulnérabilité.

Les invasions biologiques ont des conséquences écologiques et économiques considérables. Si leurs mécanismes démographiques, écologiques et génétiques sont maintenant connus, elles restent cependant difficiles à prédire. Les approches fondées sur la recherche des caractéristiques écologiques des espèces envahissantes ou des écosystèmes envahis n'ont pas encore abouti. Nous encourageons une approche évolutive pour mieux appréhender les mécanismes d'invasion, approche qui s'attache à la résolution de deux paradoxes. (1) Pourquoi une espèce "étrangère" réussit-elle à s'établir et à envahir un écosystème auquel elle n'est pas adaptée, surpassant parfois certaines espèces locales ? (2) Pourquoi les populations envahissantes réussissent-elles à s'adapter si rapidement à leur nouvel environnement malgré les effets de fondation ? L'ambroisie commune, envahissante dans la vallée du Rhône, est une Asteraceae d'origine nordaméricaine. Cet adventice des cultures pose d'importants problèmes de santé publique, son pollen étant très allergène. Pour tenter de résoudre les deux paradoxes évolutifs, nous avons mené plusieurs études comparant des populations envahissantes françaises à des populations nord-américaines de l'aire d'origine. Nous avons ainsi détecté un relâchement de la pression des herbivores qui pourrait avantager l'ambroisie dans l'aire d'invasion. En revanche, nous n'avons décelé aucune adaptation consécutive à cette diminution de pression d'herbivorie. Par ailleurs, après avoir développé des marqueurs microsatellites spécifiques, nous avons mis en évidence une diversité génétique plus élevée dans les populations françaises que dans les populations nord-américaines. Les effets de fondation furent probablement limités par l'introduction en France d'individus provenant de plusieurs populations sources. Enfin, nous proposons un cadre théorique évolutif où nous distinguons trois types d'invasion: celles ne nécessitant aucun changement de l'environnement ou de l'espèce, celles qui sont la conséquence d'un changement de l'environnement et celles qui résultent de l'adaptation de l'espèce.

Malgré les procédures de quarantaine, de nombreuses invasions par des mouches des fruits polyphages (famille des Tephritidae) ont été observées dans différentes parties du monde. Dans cette étude les paramètres démographiques, des co-infestations expérimentales dans un même fruit et l'interférence entre femelles adultes sont comparés entre quatre espèces de Tephritidae : trois espèces invasives qui se sont installées successivement à La Réunion et une espèce endémique de cette île. Les résultats suggèrent un trade-off interspécifique entre les traits K et r. La compétition larvaire a un effet négatif sur le poids pupal et la survie larvaire. Chez les femelles adultes, des comportements d'expulsion loin du fruit par d'autres femelles ont été observés. L'asymétrie de la compétition larvaire et des interactions directes entre femelles semble corrélée au rang d'établissement sur l'île, l'espèce arrivée la plus récemment ayant de bonnesperformances dans la compétition larvaire comme dans l'aptitude à déplacer d'autres femelles d'un fruit. La coexistence entre espèces est cependant permise par la variabilité de la tolérance aux conditions climatiques (température et humidité) et par celle de la gamme d'hôtes. L'espèceendémique a non seulement de plus faibles paramètres de survie et de fécondité que les autres espèces mais voit également les axes climatiques et de ressource de sa niche inclus dans celles de ses compétiteurs. Une coexistence stable devrait s'installer entre les trois espèces invasives alors que l'extinction de l'espèce endémique est considérée comme possible.

Ce mémoire porte sur la contribution de l'agriculture biologique au développement durable du secteur agricole libanais. Le mouvement biologique se présente comme un système agricole qui peut améliorer les conditions socio-économiques et environnementales des pays du Sud. Bien que, théoriquement, le mouvement biologique ait le potentiel à contribuer au développement durable des pays du Sud, c'est sa contribution pratique que nous voulons étudier. Pratiquement, l'agriculture biologique contribue-t-elle à l'amélioration du niveau de vie des producteurs du Sud ou perpétue-t-elle les relations inégales de pouvoir entre le Nord et le Sud? Nous avons effectué un séjour d'observation-participante au sein de l'organisation non gouvernementale Vision Mondiale. Cette O.N.G fournit le soutien technique et financier à la coopérative Biocoop pour permettre aux producteurs membres d'obtenir la certification biologique. En prenant position avec la conception tripolaire hiérarchisée du développement durable, nous avons évalué, sur le terrain, les impacts de la transition au biologique. Cette transition permet-elle aux acteurs impliqués de prendre en considération tous les aspects environnementaux, sociaux et économiques du développement durable sans accepter une compensation entre eux? Notre étude de cas et l'analyse des représentations sociales des acteurs impliqués dans la Biocoop nous ont montré que l'agriculture biologique ne peut pas pratiquement contribuer au développement durable du secteur agricole libanais. En effet, les conditions socio-économiques des producteurs libanais ne sont pas favorables pour l'obtention de la certification biologique malgré le soutien technique et financier qu'ils reçoivent de Vision Mondiale. Paradoxalement, le mouvement biologique prétend améliorer les conditions socio-économiques des producteurs du Sud, toutefois, l'obtention de la certification biologique est presque impossible avant cette amélioration. Les normes et les exigences qu'impose la certification biologique aux producteurs du Sud ne leur permettent pas de se développer de façon durable, au contraire, ils reconstruisent les rapports inégaux de force entre le Nord et le Sud. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Secteur agricole, Agriculture biologique, Certification biologique, Conception tripolaire hiérarchisée du développement durable, Pays en développement, Environnement, Conditions socio-économiques.

La prévalence accrue de surplus pondéral et d'obésité chez les femmes en âge de procréer est un problème de santé publique. De nombreuses études ont démontré qu'un poids maternel trop faible ou trop élevé peut influencer le poids du nouveau-né et ainsi influencer son état de santé actuelle et future. Durant la grossesse, l'accumulation de gras foetal survient au dernier tiers. La disponibilité des acides gras essentiels pour le foetus ne dépend pas seulement de l'apport maternel en acide gras mais aussi de la fonction placentaire elle-même ainsi que des changements et des adaptations physiologiques et biochimiques qui surviennent durant la grossesse. Afin de vérifier l'influence d'un poids maternel hors norme sur ces facteurs de disponibilité des acides gras, l'isolation de cellules trophoblastiques a été effectuée à partir de placenta frais provenant de femmes ayant une masse corporelle au-dessous de la normale (IMC<20 kg/m²), de femmes ayant une masse corporelle normale (20 kg/m²<IMC<26 kg/m²) et de femmes obèses (BMI>30 kg/m²). Ces femmes faisaient partie d'une banque de femmes recrutées pour participer au Projet Lipides de notre laboratoire de physiologie materno-foetale. Des études de transport d'acide linoléique, un acide gras essentiel, ont ensuite été effectuées sur des syncytiotrophoblaste et des cytotrophoblastes isolées à partir des placentas des femmes recrutées pour le projet. Par la suite, ce transport d'acide linoléique a été mis en relation avec les dosages maternelles lipidiques et hormonaux des deuxième et troisième tiers ainsi qu'avec les dosages lipidiques et hormonaux foetaux à la naissance. Cette étude met en évidence une diminution du transport syncytiotrophoblastique de l'acide linoléique par la maigreur et l'obésité pré-grossesse maternelle. En fait, le transport de l'acide linoléique est davantage perturbé dans les syncytiotrophoblastes, que dans les cellules trophoblastiques précurseurs, les cytotrophoblastes. De plus, l'obésité (lMC>30) pré-grossesse a été corrélée à une augmentation des niveaux maternels d'insuline lors du deuxième et troisième tiers ainsi qu'à une diminution des concentrations de TSH et d'AFP. D'autre part, la maigreur (lMC<20) pré-grossesse diminue les niveaux d'AFP et de T3 du troisième tiers et du sang foetal à terme. Ces importantes altérations des niveaux hormonaux qui surviennent durant les grossesses de femmes obèses et de femmes maigres pourraient expliquer la diminution du transport placentaire de l'acide linoléique, un acide gras essentiel. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Grossesse, Placenta, Obésité, Indice de masse corporelle, Trophoblaste.

La production pomicole est la principale culture fruitière au Québec, générant d'importants revenus. Parmi les nombreux insectes, acariens, oiseaux, mammifères et maladies qui s'attaquent aux pommiers, la tordeuse à bandes obliques, Choristoneura rosaceana (Harris) (Lepidoptera : tortricidae) a maintenant le statut de ravageur secondaire dans les vergers. Cette étude a été entreprise dans le but d'identifier les facteurs qui influencent l'abondance de cette tordeuse dans les vergers du sud du Québec et leurs boisés adjacents. La première partie de cette étude avait pour but de comparer deux régions géographiques soupçonnées de présenter des situations différentes quant à l'abondance de cette tordeuse. Les régions de la Montérégie-Est et de Brome-Missisquoi ont donc été comparées pour établir si des différences existaient dans l'abondance des populations de la tordeuse à bandes obliques, et pour identifier les variables géomorphologiques, météorologiques et végétales qui influencent l'abondance de leurs populations. La taille des populations d'adultes a été estimée avec des pièges à phéromones dans un total de onze vergers commerciaux et leur boisé adjacent, pendant deux années consécutives. Une caractérisation végétale des boisés adjacents aux vergers a été effectuée. L'abondance de la tordeuse à bandes obliques s'est avérée supérieure en Montérégie-Est. Le nombre de captures en verger était fortement corrélé aux captures en boisé adjacent. La Montérégie-Est possède deux fois plus d'espèces végétales hôtes de la tordeuse à bandes obliques, principalement l'érable à sucre. Les températures étaient supérieures en Montérégie-Est, particulièrement en début de saison. L'abondance des adultes de la tordeuse à bandes obliques était reliée positivement à la proportion d'espèces hôtes en boisé et à la température de l'année en cours et de l'année précédente. Un printemps hâtif et des températures plus élevées en fin cie saison favoriseraient des populations de grande taille. La seconde partie de cette étude visait à inventorier la guilde des parasitoïdes qui s'attaquent à la TBO et à quantifier l'intensité du parasitisme de la TBO dans les vergers commerciaux du sud du Québec et leur boisé adjacent. Une méthode de larves sentinelles a été utilisée dans les vergers commerciaux et leur boisé adjacent. Ces larves ont été exposées pendant une semaine aux parasitoïdes sur de jeunes pousses de pommiers maintenues à 1m50 du sol dans un contenant avec de l'eau. Elles ont ensuite été ramenées au laboratoire et maintenues sur diète artificielle jusqu'à la mort de l'individu, sa transformation en adulte ou l'émergence d'un parasitoïde adulte. Les parasitoïdes ont ensuite été identifiés. En 2005, 15 % des 456 larves sentinelles récupérées ont été parasitées alors que près de 14 % des 2410 larves sentinelles ont été parasitées en 2006. Le niveau de parasitisme a atteint 54 % dans certains cas, ce qui est élevé comparativement à ce qui est rapporté dans d'autres études. La guilde des parasitoïdes était composée de dix-neuf espèces appartenant à cinq familles. La mouche tachinaire Actia interrupta Curran dominait largement les autres espèces, représentant 27 % des parasitoïdes en 2005 et 61 % en 2006. Elle était suivie de Meteorus trachynotus Viereck (Hymenoptera : Braconidae) et Hercus fontinalis (Holmgren) (Hymenoptera : Ichneumonidae). En somme, sachant maintenant que la TBO bénéficie d'une guilde de parasitoïdes très riche dans le sud du Québec, que les niveaux de parasitisme relevés sont plutôt élevés et compte tenu du fait que certaines populations ont développé une résistance aux insecticides, la lutte biologique par conservation des ennemis naturels pourrait être une méthode additionnelle envisageable pour la lutte aux populations de TBO. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Choristoneura rosaceana, Populations, Végétation, Température, Parasitisme, Vergers de pommiers, Boisés adjacents, Lutte biologique par conservation.

Le cadmium (Cd), métal extrêmement toxique, peut pénétrer dans l'organisme par ingestion, mais également par inhalation. Le mécanisme régissant son transport membranaire est jusqu'ici inconnu mais sa nature toxique suggère qu'il puisse emprunter des systèmes de transports dédiés à certains éléments essentiels tels que le calcium (Ca). Notre étude évalue la cytotoxicité du Cd, du Pb et du Hg utilisés seuls ou en combinaisons multiples dans deux lignées cellulaires humaines A549 et H441 qui représentent respectivement le phénotype de cellules alvéolaires et bronchiolaires de l'épithélium pulmonaire. La caractérisation du transport de Cd selon la spéciation organique et inorganique et selon le pH est aussi étudiée tout en vérifiant l'implication possible des voies calciques. L'essai MTT indique que le Cd et Hg sont cytotoxiques dans les deux lignées alors que le Pb ne semble pas affecter la viabilité cellulaire. Les résultats démontrent aussi que la lignée A549, pour laquelle la plus faible valeur de LC₅₀ a été mesurée, est deux fois plus sensible au Cd que la lignée H441 (60 µM vs 120 µM). L'étude de l'accumulation du ¹⁰⁹Cd montre que la variation de cette sensibilité ne peut être attribuée à une accumulation supérieure de Cd. Dans les deux lignées, les résultats de toxicité et d'accumulation du Cd en présence de Hg et de Pb indiquent la présence d'une corrélation entre les contenus cellulaires en Cd et le potentiel toxique. Il semble que le Pb protège les deux lignées contre la toxicité du Cd en inhibant le transport membranaire du Cd alors que le Hg sensibilise les cellules A549 en augmentant les niveaux d'accumulation du Cd. La caractérisation du transport membranaire de ¹⁰⁹Cd montre une inhibition de l'accumulation temporelle du ¹⁰⁹Cd dans un milieu chloré en présence d'un excès de Cd non radioactif ce qui indique l'implication d'un système spécifique de transport. Les paramètres d'accumulation et les caractéristiques cinétiques varient d'une lignée à l'autre et révèlent la présence d'un processus saturable et à haute affinité (Km < 5M dans les deux cas). L'accumulation de Cd est supérieure en milieux inorganiques (chloré et nitré) comparativement au milieu organique (DMEM) probablement suite à la complexation du Cd. Nos résultats montrent aussi une plus grande variation du transport de Cd en fonction du pH dans la lignée A549; le Cd étant bien moins transporté à pH acide. L'étude des interactions Cd-Ca montre que le Ca n'inhibe pas le transport du ¹⁰⁹Cd mais que le Cd inhibe le transport de ⁴⁵Ca. Dans les cellules A549, un transport de ⁴⁵Ca dépendant du voltage et hautement sensible à une inhibition par le Cd a aussi pu être mis en évidence. En conclusion, l'accumulation pulmonaire de Cd n'implique pas de voies de transport calciques et varie selon le phénotype cellulaire et les interactions avec d'autres métaux. La toxicité du Cd n'est pas toujours corrélée aux niveaux d'accumulation du métal et dépendrait d'autres mécanismes cellulaires qui réduisent la toxicité du Cd et diffèrent d'une lignée à l'autre. Nous émettons donc l'hypothèse que des mécanismes de protection cellulaire (GSH, MT et HSP70) seraient probablement responsables des variations de sensibilité observées dans les cellules A549 et H441. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Métaux lourds (Cd, Pb et Hg), Cellules A549 et H441, Transport membranaire, Viabilité cellulaire, Canaux calciques dépendants du voltage.

De nombreux sites militaires des Forces Armées Canadiennes sont contaminés par des métaux lourds (en particulier Pb et Cd) et des substances énergétiques (en particulier HMX). Ceux-ci entrent dans l'environnement lors de l'utilisation de munitions. Le ver Eisenia andrei est considéré comme une espèce sentinelle pertinente lors de l'étude de la pollution des sols. Des tests standardisés utilisant des paramètres tels que la létalité, la croissance et la reproduction de ce ver ont été développés afin d'évaluer les effets létaux et sublétaux de contaminants environnementaux. La métallothionéine (MT) est une protéine ubiquitaire impliquée dans la liaison, la bioaccumulation, le transport, le métabolisme et la détoxification des métaux. Son induction directe par certains métaux bivalents est bien reconnue et plusieurs groupes explorent son utilisation potentielle comme biomarqueur. D'autres facteurs exogènes et endogènes induiraient également l'expression de la métallothionéine de façon indirecte. Les objectifs de cette étude sont d'évaluer la possibilité d'utiliser les protéines de type métallothionéine (MTLPs) comme biomarqueur d'effet précoce par la recherche de relations statistiques entre la reproduction et la modulation de ces protéines suite à une exposition à deux métaux lourds (Pb et Cd) et au HMX. Les outils mis à disposition sont le suivi des paramètres standards après exposition (létalité, croissance et reproduction) et la mesure des MTLPs dans les organes impliqués dans la reproduction, soit les segments 9 à 15 (gonades) et 32 à 37 (clitellum), de même que dans les tissus non impliqués dans la reproduction du ver E. andrei. La technique expérimentale utilisée pour la mesure des MTLPs est la chromatographie liquide de haute performance en phase inverse (HPLC-RP) et en mode isocratique (phase mobile K₂HPO₄/ACN/MeOH, 80 :18 :2). Les résultats obtenus confirment que les deux métaux sont effectivement toxiques et létaux pour E. andrei et que les trois contaminants (Cd, Pb et HMX) présentent des effets délétères et dose-dépendants sur la reproduction du ver. De plus, nous constatons qu'une accumulation de MTLP induite par le Cd est corrélée avec une diminution de la reproduction du ver. Concernant le Pb, aucune induction significative de MTLPs n'a été observée, laissant ainsi ouverte la question de sa relation avec les MTLPs. Enfin, la segmentation des vers a permis d'entrevoir certains effets du HMX sur les MTLPs, effets indécelables au niveau du ver entier. Pour conclure, la présente étude démontre que l'induction des MTLPs chez le ver de terre constitue une réponse physiologique tout au moins à certains métaux ainsi qu'à une substance organique (HMX); la perspective d'utiliser cet outil comme biomarqueur est donc prometteuse. De plus, cette étude confirme la pertinence de classer les métaux lourds en deux groupes selon leurs mécanismes de rétention et de détoxification. Quant à la détoxification du HMX chez E. andrei, il pourrait s'agir d'un autre mécanisme de défense cellulaire qui agirait de manière indirecte sur les MTLPs. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Métallothionéine, Cadmium, HMX, Plomb, Reproduction, Eisenia andrei, Compartiments, Biomarqueur.