Influence des interactions entre espèces végétales sur les relations plantes-pollinisateurs: cas de la compétition induite par la présence d'espèces anémophiles sur l'attractivité aux pollinisateurs d'espèces entomophiles Les traits d'attractivité aux pollinisateurs (fleurs et récompenses associées) d'espèces végétales entomophiles peuvent être sensibles aux variations de ressources dans le milieu (azote, phosphore). Puisque la compétition entre plantes peut modifier la disponibilité et la quantité de ces ressources, nous nous sommes intéressés à son effet sur les traits d'attractivité aux pollinisateurs, via la présence d'espèces végétales anémophiles. Nous avons démontré que la présence d'une espèce anémophile compétitive réduisait la production totale de fleurs, la vitrine florale et la quantité totale de sucre allouée au nectar chez une espèce entomophile. Cette diminution est d'autant plus forte que l'espèce anémophile est compétitive. En étudiant les visites de pollinisateurs sur une espèce entomophile en compétition avec une espèce anémophile, nous avons pu observer une diminution du nombre de visites, en relation avec une diminution de la production totale de fleurs et de la vitrine florale. Ainsi, bien que n'interagissant pas directement avec les pollinisateurs, les espèces anémophiles peuvent moduler les interactions plantes-pollinisateurs via des relations de compétition. Cette thèse soulève de nouvelles perspectives pour l'étude des réseaux plantes-pollinisateurs, qui se focalisent généralement sur les plantes entomophiles, en les ouvrants à l'ensemble de la communauté végétale. / Attractiveness traits of insect-pollinated plants to pollinators (i.e. flowers and associated rewards) can be sensitive to variations of resources (e.g. nitrogen, phosphorous). As competition between plants can modify resource availability, we studied its effect on insect-pollinated plants and their floral traits involved in attractiveness to pollinators, especially in presence of wind-pollinated plants. We showed that the presence of a competitive wind-pollinated species could reduce total flower production, floral display size and total sucrose allocated to nectar of insect-pollinated species. Especially, the stronger the competitor, the stronger is the effect on floral traits. The study of wild pollinators’ visits on an insect-pollinated plant in competition with a wind-pollinated plant revealed a decrease in the number of visits associated to the decrease of floral display size and total flower production. Therefore, even though they do not interact directly with pollinators, wind-pollinated plant species can modulate plant-pollinator interactions through competitive interactions. This thesis raises new perspectives for the study of plant-pollinator networks, which are generally focused on insect-pollinated plants, by opening them up to the whole plant community.

Les macaques sont-ils capables de prendre en compte le préjudice porté à autrui occasionné par leurs actes ? Si oui, quelles facultés leur permettent de l'appréhender et quelles variables influenceraient leurs décisions dans de tels contextes sociaux ? De la perception à la production de comportements sociaux, une multitude de processus mentaux complexes permettent aux macaques de vivre au sein d'une société dynamique, structurée et cohésive. Bien que la présence de comportements pro et antisociaux y ait déjà été décrite, leurs causes ultimes et proximales ne sont pas évidentes. Est-ce que l'empathie, définie ici comme la capacité à ressentir les émotions d'autrui, pourrait expliquer l'expression de comportements prosociaux ? Les réponses à de telles questions peuvent avoir des répercussions importantes pour les sciences, mais aussi pour la philosophie et l'éthique. L'originalité et la pertinence de notre démarche expérimentale résident dans la mesure objective des comportements sociaux à l'aide de dispositifs et protocoles novateurs conçus et validés au cours de cette thèse. Nous avons en effet entrepris de reproduire un contexte social dans un environnement contrôlé de laboratoire. Ainsi, en plaçant deux animaux face à face, nous avons mis au point un protocole de décision sociale unique permettant à un macaque acteur de choisir de délivrer soit un stimulus aversif (un jet d'air comprimé sur le visage) soit un stimulus appétitif (une goutte de jus de fruit) à son partenaire, à un espace vide ou à lui-même. Les choix étant organisés en paires, l'acteur devait sélectionner soit l'option prosociale, soit l'option antisociale ou, pour des décisions contrôles non-sociales, soit l'option rationnelle, soit l'option irrationnelle. Des analyses appropriées des mesures oculométriques (niveau de regard mutuel et fréquence de clignement des yeux) nous ont permis d'établir des relations entre réponses émotionnelles et tendances pro- (ou anti-) social et de révéler des processus homologues à ceux impliqués dans l'empathie émotionnelle humaine, car dépendants des expériences passées et des relations entretenues avec le partenaire / Do macaques are able to take into account others' welfare during social decisions-making ? If so, what capacities allow them to apprehend it and which variables would influence their decisions in such social contexts ? From perception to the production of social behavior, a multitude of complex mental processes allow macaques to live in a dynamic society, structured and cohesive. Although the presence of pro-and antisocial behavior had already been described, their ultimate and proximate causes are not known. Does empathy, defined here as the ability to feel the emotions of others, could explain the expression of pro-social behavior? The answers to such questions might have important implications for science, but also in philosophy and ethics. The originality and relevance of our experimental approach lies in the objective measurement of social behavior using innovative devices and protocols developed and validated during this thesis. Indeed, we aimed to reproduce a social context in a controlled laboratory environment. Thus, by placing two animals face to face, we have developed a unique protocol for social decision allowing a macaque to delivered either an aversive stimulus (an air puff on the face), an appetitive stimulus (drop of fruit juice) to its partner, to an empty space or to itself. The choices are organized in pairs, the actor had to select either the prosocial option or antisocial option or, for non-social controls decision the rational or irrational option. Appropriate analyzes of eye tracking measures (level of mutual gaze and blink frequency) allowed us to establish relationships between emotional responses and pro (or anti) social trends. It revealed processes dependent on past experiences and relationships with the partner, thus homologous to those involved in human emotional empathy

Durant les dernières décennies, le financement relationnel a fortement évolué. Il n’est plus considéré maintenant comme un simple mécanisme de réduction de l’asymétrie d’information. Cependant, de nombreuses questions restent non résolues. Quels sont ses déterminants ? Son utilisation impacte-t-elle de la même façon tous les agents ? Quels sont les substituts possibles ? La thèse s’organise autour de ces axes. Le premier chapitre traite de l’impact de la compétition bancaire sur la mise en place du financement relationnel. Le second chapitre s’intéresse à l’utilisation de ce financement par les minorités. Enfin, le troisième chapitre analyse la substitution potentielle entre crédit fournisseur et financement relationnel. En utilisant deux bases de données, l’une sur des PME américaines, l’autre des italiennes, nous montrons empiriquement que : 1. La concurrence interbancaire influence de manière non-linéaire le financement relationnel. Les banques favorisent un financement relationnel quand la compétition est faible, transactionnel quand elle s’intensifie avec un retour au relationnel en cas de forte compétition. Ce résultat est cohérent avec la vision du relationnel bancaire comme mécanisme de protection contre la compétition, tant qu’elle n’est pas trop intense. 2. Si l’utilisation du financement relationnel augmente dans un premier temps la discrimination subie par les minorités ethniques, celle-ci diminue avec le temps. Cela démontre la validité de la théorie psychologique du contact en finance. 3. Les entreprises opaques n’ayant pas accès au financement relationnel utilisent plus de crédit fournisseur. Celui-ci peut être vu comme un financement relationnel / Over the past decades, the definition of relationship banking has greatly evolved. It is no longer considered as a simple mechanism used to reduce information asymmetry. However, many questions remain. What are its determinants? Does its use impact all agents in the same way? What are its potential substitutes? This thesis is organized around these themes. The first chapter examines the impact of banking competition on relationship lending technology. The second chapter studies the use of relationship lending technology by minorities. Finally, the third chapter analyzes the potential substitution between relationship lending technology and trade credit. Using two different databases - the first one composed of US SMEs, the second of Italian SMEs - we empirically show that: 1. Banking competition impacts non-linearly the use of relationship lending technology. Banks favor relationship lending when competition is weak, transactional lending when it increases then return to relationship lending in case of strong competition. 2. If the use of relationship lending technology tends to first increase discrimination against minorities, this discrimination decreases with time. This result could be analyzed as an empirical validation of the psychological theory of contacts in finance. 3. Opaque firms without an access to relationship lending technology use more trade credit. Trade credit can be seen as a relationship lending technology

Il est largement admis que la composition des communautés végétales n’est pas due au hasard et dépend des conditions environnementales. Pourtant, les mécanismes qui régissent la distribution spatiale des espèces ainsi que leur coexistence au sein de communautés demeurent mal connus. Ce travail de thèse est consacré en majeure partie à l’étude de la structuration des communautés végétales prairiales distribuées le long d’un gradient d’inondation. Dans un premier temps, l’importance relative des filtres abiotique (conditions hydrologiques) et biotique (compétition) a été étudié à l’échelle spécifique. Cette analyse a montré que la réponse écologique des espèces le long du gradient d’inondation est modelée par des phénomènes interactifs entre les conditions hydrologiques et la compétition. Il a également été démontré que la compétition est un facteur plus important dans l’établissement de la limite de distribution supérieure des espèces le long du gradient (située vers l’extrémité sèche du gradient) que dans l’établissement de leur limite inférieure. Une seconde analyse, menée à l’échelle des communautés et basée sur l’utilisation de traits fonctionnels, a révélé l’existence de deux processus déterministes (l’« habitat filtering » et la « limiting similarity ») qui contrôlent l’assemblage des communautés. De plus, la détection de ces processus a été fortement améliorée en considérant la variabilité intraspécifique des traits. Ces résultats démontrent que la variabilité intraspécifique des traits fonctionnels est un élément important à considérer dans l’étude des mécanismes qui structurent les communautés végétales. Une expérimentation a été réalisée afin d’évaluer si la variabilité intraspécifique est impliquée dans la réponse à court terme de plusieurs espèces prairiales à une modification brutale des conditions hydrologiques. Cette étude a montré que les variations intraspécifiques de traits foliaires confèrent à certaines espèces la capacité de s’acclimater à une modification du régime hydrologique. Enfin, la dernière partie de ce travail porte sur une analyse protéomique réalisée sur deux espèces de Rumex prélevées en différents points du gradient d’inondation. Les différenciations intra- et interspécifique du protéome des deux espèces se sont révélées très similaires. Ces résultats démontrent ainsi l’existence d’un lien étroit entre les processus écophysiologiques d’acclimatation aux facteurs environnementaux et les processus évolutifs de spéciation / It is well recognize that the species composition of plant communities is not random and depends on environmental conditions. However, mechanisms controlling species spatial distribution as well as species coexistence within communities remain unknown. This study investigates the structure of meadow plant communities distributed along a flooding gradient. We first quantified the relative importance of abiotic (hydrolory) and biotic (competition) filters at the species level. We demonstrated that species ecological responses along the flooding gradient are shaped by interactive effects between hydrological conditions and competition. Moreover, we demonstrated that competition is more important in constraining upper distribution limits of species (dry end of the gradient) than lower limits. A traitbased approach at the community scale revealed the existence of two niche-based processes (habitat filtering and limiting similarity) that control community assembly. However, the detection of these processes was strongly improved when intraspecific trait variation was included in the analysis. These results demonstrate that intraspecific trait variation should improve our mechanistic understanding of community assembly. An experimental study was carried out to evaluate whether intraspecific variability is involved in the short-term response of meadow species to an important change in hydrological conditions. This study demonstrated that intraspecific variations of leaf traits allow some species to acclimate to a change in hydrolory. Finally, we conducted a proteomics analysis of two Rumex species among different gradient locations. We found strong similarities between intra- and interspecific differentiations of proteomes. Our results underline the link between ecological and evolutionary processes

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

La taille moyenne des équipes de recherche n’a cessé d’augmenter depuis plusieurs décennies pour l’ensemble des disciplines et quel que soit le pays considéré. Par exemple, l’étude d’Adams (2004) sur les articles publiés par au moins une université américaine entre 1981 et 1999 montre que le nombre d’auteurs moyen par publication a été constamment croissant passant de 2,8 à plus de 4,2. Les chercheurs ont tenté d’apporter des explications à cette observation. La complexité de plus en plus importante de la science a été une des premières idées développées : en effet, on a assisté à une augmentation du stock de connaissances et de nouveaux domaines de recherche, notamment multidisciplinaires, sont apparus. Mais cette hausse de la taille moyenne des équipes pourrait avoir d’autres origines : une concurrence plus forte entre les scientifiques les conduirait à se regrouper pour échapper à la compétition. Ce débat s’est peu à peu porté sur les causes, les avantages, les inconvénients et les conséquences de la collaboration scientifique. Les chercheurs ont essayé d’évaluer l’impact de cette dernière sur plusieurs variables comme leur productivité, la qualité de leurs articles ou encore leur nombre de publications, avec des résultats souvent différents d’une étude à l’autre. Dans cette thèse, deux questions majeures seront abordées : comment se forment les équipes de recherche et comment fonctionnent-elles ? Pour y répondre, nous formulerons tout d’abord une modélisation microéconomique sous la forme d’un jeu en deux étapes visant à expliquer les conséquences de la coopération sur la production scientifique et la constitution des groupes de recherche. Nous essaierons ensuite de déterminer de manière empirique les différents facteurs expliquant la formation des équipes en exploitant une base de données de l’OST portant sur l’ensemble des articles de toutes les institutions académiques mondiales depuis plusieurs décennies. Nous analyserons également les publications des universités de Bordeaux pour tenter de comprendre à tous les niveaux la formation et le fonctionnement des équipes notamment à l’échelle de chaque chercheur et de chaque laboratoire. / This thesis aims at understanding the increasing complexity of research projects as one of the possible explanations for the fall in researchers’ productivity observed over decades. We conceptualize a research project as an idea and a team of researchers. Each idea is associated to a given knowledge production function that we suppose of the CES-form. Production factors are sub-team efforts, each one in a distinct field of expertise. We theoretically show that, at equilibrium, team outcome depends negatively on a synthetic index which characterizes its knowledge production function that we call disciplinary complexity of the research project. Though this index and its components are typically not observable in the data, we show that it is tied to the Hill index of factor contributions to the output, a standard interdisciplinary measurement in our application. This offers an opportunity to test empirically the increasing disciplinary complexity over time of research as an explanation of its decreasing productivity. We confirm those predictions on an original dataset of nearly four hundred thousand research projects over the period 1999-2013.

Les nombreuses différences qui existent entre les organismes illustrent que le processus de variation est un phénomène universel en biologie. Ces variations sont particulièrement observables chez les espèces sexuées, entre mâles et femelles. Comprendre les différents facteurs biologiques, environnementaux et génétiques, à l'origine de ce dimorphisme sexuel est le cœur de mon sujet de thèse. Pour cela, j’ai établi un nouveau modèle d'étude, l’insecte semi-aquatique Microvelia longipes. Ces insectes ont évolué un dimorphisme sexuel spectaculaire où les mâles présentent une croissance extrême et hypervariable spécifiquement au niveau de la troisième paire de pattes. Pour étudier ce phénomène, nous avons, en premier lieu, émis l’hypothèse que cette croissance exagérée était associée à des pressions de sélection sexuelle. Nous avons mis en évidence la présence de compétition intense entre males, qui utilisent leurs pattes arrière comme arme, pour s’accoupler avec les femelles. Les males à pattes plus longues gagnent souvent dans ces combats, expliquant l’importance adaptative de ces pattes exagérées chez les mâles. De plus, nous montrons que l’intensité que mettent les mâles à se battre est associée aux variations de taille de pattes chez les mâles, de la même espèce ou d’espèces différentes. Nous avons également développé un génome et une approche transcriptomique comparant les sexes et les pattes afin d’identifier les gènes responsables de cette croissance exagérée. Ceci a permis de dresser une liste de gènes dont l’expression corrèle avec l’exagération de la croissance des pattes chez les mâles et d’identifier des régions génomiques associées à la sélection sexuelle. / From the DNA molecule to the more complex phenotypes, variation is a universal process in life and living organisms. The innumerable differences that exist between species are probably one of the most manifest examples. Yet, all this diversity would never have occurred in nature without some pre-existing divergence within species. One of the most striking examples of intraspecies variation appears in sexual organisms, between males and females. Understanding the environmental and genetic factors influencing sexual divergence is a longstanding question in evolutionary biology. To this end, I focus here on a new insect model system, Microvelia longipes, which has the particularity to have evolved an extreme case of sexual dimorphism in the rear legs. Males display exaggerated long rear legs compared to females but also an extreme variability in these leg lengths from one male to another. We identified that M. longipes males use their exaggerated legs as weapons during male-male competition. Males with longer legs have more chance to access females on egg-laying sites and therefore increase their reproductive success. Moreover, fitness assays and comparative studies between Microvelia species revealed that the intensity of male competition was associated with the exaggeration and hypervariability of the rear legs in M. longipes males. In a second approach, we studied the developmental and genomic basis of this sexual dimorphism through a comparative transcriptomic analysis and identified genes and genomic regions associated with male exaggerated legs and ultimately with sexual selection. Overall, the integrative approach used in this work allows to establish Microvelia longipes as a promising new model system to study the influence of sexual selection in adaptive evolution.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Depuis une vingtaine d'années, la gestion forestière tend à augmenter l'utilisation de coupes partielles dans les peuplements régénérés naturellement, laissant les arbres résiduels sujets à un risque accru de dommages éoliens durant leurs premières années d'acclimatation. Largement répandu au Québec, le sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) est une essence connue pour être particulièrement vulnérable aux dommages éoliens. Afin de mitiger les pertes dans les sapinières naturellement régénérées, il est important de comprendre comment réagissent les sapins baumiers face aux charges de vent, et de trouver des paramètres sylvicoles spécifiques à intégrer dans les modèles de gestion des risques de chablis. Ceci permettrait d'aider les gestionnaires à mitiger les risques lors du choix de prescription sylvicole. Le principal objectif de cette thèse était d'étudier les charges de vents interceptées par un échantillon de sapin baumier en conditions estivales, hivernales et à la suite d'un retrait des compétiteurs proches. Pour réaliser cet objectif, un réseau de capteurs et d'acquisiteurs de données a été mis en place dans une sapinière à bouleau blanc de la Forêt Montmorency (Forêt expérimentale de l'Université Laval) pour avoir une prise de données continue durant trois saisons : l'été 2018, l'hiver 2019, et l'été 2019 à la suite d'une coupe partielle. Une tour aluminium équipée de deux anémomètres placés à hauteur et mi-hauteur de la canopée et de sondes de températures (air et sol) a été installée en bordure de peuplement pour suivre en continu les événements météorologiques. En parallèle, des jauges de contrainte fixées aux troncs de sapins baumiers ont permis de mesurer les moments de flexion induits par le vent sur un échantillon d'arbres. Durant l'hiver, un suivi continu de la quantité de neige sur les houppiers a été réalisé à l'aide d'une caméra de chasse pour évaluer l'effet additionnel de la neige sur la charge de vent. Au début de l'été 2019, une éclaircie localisée a été réalisée pour retirer l'ensemble des compétiteurs dans un rayon de 3.5m autour de 2/3 des arbres étudiés. Les principaux résultats de cette thèse démontrent (1) l'importance de l'utilisation d'indices de compétition, notamment CBAL, dans la modélisation des risques de chablis en peuplement hétérogène ; (2) l'impact global de l'hiver sur l'augmentation des moments de force appliqués sur les troncs et cela indépendamment de l'épaisseur de neige sur les houppiers ; et (3) l'effet local mais en même temps global d'une coupe partielle sur l'augmentation des moments de forces appliqués sur les arbres d'un peuplement, les arbres les moins compétitifs étant les plus affectés. / Over the past twenty years, forest management has tended to increase the use of partial cutting in naturally regenerated stands, leaving residual trees at increased risk of wind damage during their first years of acclimation. Widespread in Quebec, balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) is a species known to be particularly vulnerable to wind damage. To mitigate losses in naturally regenerated balsam fir stands, it is important to understand how balsam fir trees bend under wind loads, and to find specific silvicultural parameters to be integrated into wind risk management models. This should help managers mitigate risks when choosing silvicultural prescriptions. The main objective of this thesis was to study the wind loads experienced by balsam fir trees under summer and winter conditions and following the removal of nearby competitors. For this purpose, a network of sensors and data loggers was set up in a white birch-balsam fir stand in the Montmorency Forest (Laval University's experimental forest) for continuous data collection over three seasons: summer 2018, winter 2019, and summer 2019 following partial cutting. An aluminium tower equipped with two anemometers placed at the height and mid-height of the canopy and temperature sensors (air and soil) was installed at the edge of the stand to continuously monitor weather events. At the same time, strain gauges attached to balsam fir trunks made it possible to measure wind induced bending moments on a sample of trees. During the winter, continuous monitoring of the amount of snow on tree crowns was carried out using a hunting camera to assess the additional effect of snow on wind load. At the beginning of summer 2019, a localised thinning was carried out to remove all competitors within a radius of 3.5m around 2/3 of the trees studied. The main results of this thesis demonstrate (1) the importance of using competition indices, in particular CBAL, in modelling the risk of wind damages in heterogeneous stands; (2) the global impact of winter on the increase in the turning moments experienced by the trunks, regardless of the thickness of snow on the canopies; and (3) the local, but also global, effect of partial cutting on the increase in the turning moments experienced by all the trees in a stand, with the most suppressed trees being the most at risk.

À la suite d’une coupe forestière, les parterres en régénération peuvent subir un enfeuillement favorable à l’orignal. L’accroissement des populations de loups qui s’en suit affecte alors les populations du caribou forestier. Ce projet vise à évaluer si la contribution de la coupe forestière à cette compétition apparente varie selon un gradient latitudinal. Nous avons modélisé la sélection d’habitat d’orignaux, de loups et de caribous. Après la prise en compte de l’âge de la coupe, l’enfeuillement des parterres diminuait avec la latitude. La sélection des parterres de coupe par les orignaux et les loups augmentait en fonction de leur enfeuillement. Les caribous évitaient les coupes, particulièrement celles riches en feuillus. La cooccurrence de l’orignal et du loup dans les coupes augmente donc en fonction de l’enfeuillement. Ainsi, la contribution de la coupe forestière à la compétition apparente dans le système orignal-loup-caribou devrait diminuer vers le nord de la forêt boréale. / Moose benefit from deciduous vegetation that becomes increasingly available during the regeneration of logged forests. This numerical response of moose populations can lead to an increase in gray wolf abundance, which impacts forest-dwelling caribou populations. This study evaluates if the contribution of logging to such apparent competition could vary along the latitudinal axis. We modelled habitat selection behaviour of moose, wolves and caribous monitored by telemetry. After controlling for time since harvest, deciduous vegetation availability decreased with increasing latitude. Moose and wolves avoided cutovers with low deciduous vegetation availability, while they selected harvested stands with high deciduous vegetation availability. Caribou avoided cutovers, and their avoidance increased with the level of deciduous regeneration. The co-occurrence between moose and wolves in cutovers increased with deciduous vegetation availability. Therefore, the contribution of logging to the apparent competition in the moose-wolf-caribou system should be stronger in southern than in northern boreal forest.