La perte d'habitat et la déforestation sont les principales menaces qui pèsent sur la biodiversité Malgache. Ces processus sont responsables du déclin d'un nombre important d'espèces. Cependant, les mécanismes de ce déclin ne sont pas encore complètement élucidés. En utilisant la roussette malgache (Rousettus madagascariensis) comme un modèle d'organisme, nous nous sommes attachés à étudier les réponses écologiques et génétiques de cette espèce dans des paysages naturels et des paysages modifiés par l'homme et présentant divers types de caractères physico-climatiques à Madagascar. Ayant une large distribution, cette espèce est endémique à Madagascar et assure potentiellement un rôle important dans la régénération naturelle des forêts malgaches. A partir de l'utilisation de la radio télémétrie, d'analyses des matières fécales, d'études moléculaires et de mesures morphométriques nous avons pu examiner le mode de dispersion et l'écologie de cette espèce. L'observation des animaux en volière a fourni des informations importantes sur son choix alimentaire entre plantes autochtones et celles à valeur économique. Dans cette étude, nous avons ainsi mis en évidence : i) que Rousettus madagascariensis utilise les habitats forestiers et ceux modifiés par l'homme pour s'alimenter ; ii) qu'elle a une préférence plus marquée envers les espèces forestières et pionnières qu'envers celles d'importance commerciale ; iii) qu'elle présente une faible mais significative structuration génétique ; iv) mais une variation morphométrique, qui est dépendante de la latitude et de l'altitude.

Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La connaissance de la distribution spatiale des espèces et leurs déterminants constituent les principaux thèmes de la biogéographie et de l’écologie. Cette thèse a été réalisée sur les Fabaceae de l’Afrique Centrale :Burundi, République Démocratique du Congo et Rwanda. Composées de trois sous-familles (Caesalpinioideae, Faboideae et Mimosoideae), les Fabaceae sont présentes dans tous les biomes terrestres du monde. La présente étude a pour objectif d’évaluer et localiser la diversité spécifique, déterminer les zones de conservation des Fabaceae, identifier leur modèle de distribution spatiale et examiner l’impact potentiel de la déforestation sur les espèces indicatrices de cette famille. Les facteurs environnementaux déterminant la distribution des espèces endémiques de Fabaceae, les zones favorables à leur présence et l’évaluation de leur état de conservation ont également été analysés. L’étude a consisté à vérifier et à digitaliser tous les échantillons d’herbiers des Fabaceae conservés au Jardin Botanique National de Belgique et à l’Université Libre de Bruxelles. Les Systèmes d’Information Géographique ont été largement utilisés. Les analyses spatiales ont montré une distribution non uniforme de la diversité spécifique des Fabaceae. Les zones où la diversité spécifique coïncide avec celle des espèces endémiques ont été suggérées comme prioritaires pour la conservation. L’analyse de groupement appliquée sur le jeu de données des Mimosoideae a mis en évidence trois régions floristiques majeures. Ces trois régions correspondent aux régions phytogéographiques définies par White (1979, 1983). L’étude des Caesalpinioideae a confirmé l’existence d’espèces indicatrices de territoires phytogéographiques de Ndjele (1988). L’étude de cas réalisée au Katanga (R.D. Congo) a montré que la déforestation constitue une menace potentielle pour ces espèces, les plus vulnérables étant inféodées aux habitats forestiers. La distribution potentielle des espèces endémiques de Fabaceae (Caesalpinioideae) a montré une convergence entre les cartes de la distribution actuelle et celles issues de la distribution potentielle. Des sites où les espèces n’ont jamais été signalées ont été identifiés. La distribution potentielle a démontré le rôle des déterminants environnementaux dans la distribution des espèces endémiques. Cette étude a également prouvé que d’importantes proportions des zones de diversité des espèces endémiques ne sont pas couvertes par la conservation actuelle de l’Afrique Centrale. Cette thèse confirme que l’Afrique Centrale est une zone importante de conservation de la biodiversité. L’étude devrait être poursuivie en étendant la distribution potentielle aux Fabaceae non endémiques afin de définir leurs aires de distributions, critère indispensable pour évaluer le degré de vulnérabilité d’une espèce. La création de nouvelles aires protégées renforcerait le système actuel de conservation dans cette région./Knowledge of the spatial distribution of species and its determinants constitutes a principal theme in biogeography and ecology. This dissertation focused on the Fabaceae family of Central Africa: Burundi, the Democratic Republic of the Congo and Rwanda. Composed of three subfamilies (Caesalpinioideae, Faboideae and Mimosoideae), Fabaceae species are present in all terrestrial biomes of the world. The current study aimed to assess and locate Fabaceae species diversity, to determine potential conservation zones, to identify the spatial distribution pattern and to examine the potential impact of deforestation on some indicator species of this family. The environmental factors driving the distribution of endemic Fabaceae have been identified, as well as the potential areas of occurrence; their conservation status in the region has also been studied. The current study has verified and digitized all the herbarium samples kept at the National Botanical Garden of Belgium and the Université Libre de Bruxelles regarding the Fabaceae family. Geographic Information Systems have been used frequently. Spatial analysis showed an uneven distribution of Fabaceae species diversity. The zones where species richness depends on endemic species diversity are suggested to have priority for conservation. A cluster analysis applied to the dataset of Mimosoideae has highlighted three major floristic regions. These three regions correspond to existing phytogeographical regions defined by White (1979, 1983). A study on Caesalpinioideae species of Central Africa has confirmed the existence of indicator species of phytogeographic territories of Ndjele (1988). A case study conducted in Katanga (D.R Congo) showed that deforestation constitutes a potential threat for these species, the most vulnerable being those strictly confined to forest habitats. The potential distribution of endemic Fabaceae (Caesalpinioideae) showed a clear convergence between the current distribution maps and the potential distibutions. Sites where those species had not been reported before have been identified. The potential distribution enabled to identify the importance of the different environmental factors for each endemic species’ distribution. This study also showed that large regions characterized by important endemic species diversity are not covered by current zones of conservation in Central Africa. This dissertation confirms Central Africa as an important zone for biodiversity conservation. The current research should be completed by the potential distribution of non endemic Fabaceae species of Central Africa, an important criterion to evaluate their degree of vulnerability. Creation of new protected areas would reinforce the current status of conservation in the region. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’Afrique centrale atlantique (ACA) englobe l’ensemble du domaine bas-guinéen, les îles du Golfe de Guinée et une partie de l’archipel afromontagnard. Plusieurs centres d’endémisme ont été identifiés en son sein et sont généralement considérés comme liés à la présence de refuges forestiers durant les périodes glaciaires. Cependant, l’origine de cet endémisme, sa localisation et les méthodes permettant d’identifier ces centres restent controversées. La localisation de ces zones d’endémisme et des plantes rares qu’elles abritent, est pourtant un prérequis indispensable pour la mise en place de politiques cohérentes de conservation et demeure une priorité pour les organisations privées, institutionnelles ou gouvernementales actives dans la gestion et le maintien durable de la biodiversité.<p><p>Cette étude phytogéographique porte sur la famille des Orchidaceae et est basée sur l’analyse de la distribution des taxons endémiques de l’ACA. Elle s’appuie sur un jeu de données original résultant d’un effort d’échantillonnage important au Cameroun et d’un travail d’identification et de localisation de spécimens dans les principaux herbaria européens abritant des collections d’ACA. Durant cette étude, (i) nous avons tout d’abord identifié ces taxons endémiques et documenté leur distribution au travers de plusieurs contributions taxonomiques et floristiques, (ii) nous nous sommes ensuite intéressé aux nouvelles méthodes permettant d’analyser ces données d’herbier de plantes rares et donc pauvrement documentées, testant aussi l’intérêt des Orchidaceae comme marqueurs chorologiques, et finalement, appliquant ces méthodes à notre jeu de données, (iii) nous avons délimité des centres d’endémisme et identifié les territoires phytogéographiques des Orchidaceae en ACA.<p><p>(i) Une révision taxonomique des genres Chamaeangis Schltr. et Stolzia Schltr. a été réalisée respectivement. Sept nouveaux taxons ont été décrits: Angraecum atlanticum Stévart & Droissart, Chamaeangis spiralis Stévart & Droissart, Chamaeangis lecomtei (Finet) Schltr. var. tenuicalcar Stévart & Droissart, Polystachya engogensis Stévart & Droissart, Polystachya reticulata Stévart & Droissart, Stolzia repens (Rolfe) Summerh var. cleistogama Stévart, Droissart & Simo et Stolzia grandiflora P.J.Cribb subsp. lejolyana Stévart, Droissart & Simo. Plusieurs notes taxonomiques, phytogéographiques et écologiques supplémentaires ont également été redigées. Au total, nous avons identifié 203 taxons d’Orchidaceae endémiques d’ACA parmi lesquels 193 sont pris en compte pour l’étude des patrons d’endémisme.<p><p>(ii) Au Cameroun, les patrons de distribution des Orchidaceae et des Rubiaceae endémiques d’ACA ont été étudiés conjointement. Des méthodes de rééchantillonnage des données (raréfaction) ont été appliquées pour calculer des indices de diversité et de similarité. Elles ont permis de corriger les biais liés à la variation de l’effort d’échantillonnage. Un gradient de continentalité a été observé, les parties côtières étant les plus riches en taxons endémiques d’ACA. Contrairement à la région du Mont Cameroun et aux massifs de Kupe/Bakossi qui ont connu une attention particulière des politiques et des scientifiques, la partie côtière du sud Cameroun, presque aussi riche, reste mal inventoriée pour plusieurs familles végétales.<p><p>Cette analyse à l’échelle du Cameroun a également permis de comparer les patrons d’endémisme des Orchidaceae et des Rubiaceae. Les différences observées seraient principalement dues à la présence d’Orchidaceae terrestres dans les végétations basses et les prairies montagnardes de la dorsale camerounaise alors que les Rubiaceae sont généralement peu représentées dans ces habitats. Au sein des habitats forestiers, la concordance entre les patrons d’endémisme des Orchidaceae et des Rubiaceae remet en question l’utilisation des capacités de dispersion des espèces comme critère pour choisir les familles permettant l’identification des refuges forestiers et semble ainsi confirmer la pertinence de l’utilisation des Orchidaceae comme marqueur chorologique.<p><p>La distribution potentielle a été utilisée pour étudier en détail l’écologie, la distribution et le statut de conservation de Diceratostele gabonensis Summerh. une Orchidaceae endémique de la région guinéo-congolaise uniquement connue d’un faible nombre d’échantillons. Cette méthodologie semble appropriée pour compléter nos connaissances sur la distribution des espèces rares et guider les futurs inventaires en Afrique tropicale.<p><p>(iii) En ACA, les Orchidaceae permettent d’identifier plusieurs centres d’endémisme qui coïncident généralement avec ceux identifiés précédemment pour d’autres familles végétales. Ces constats supportent aussi l’utilisation des Orchidaceae comme marqueur chorologique. La délimitation des aires d’endémisme des Orchidaceae a ainsi permis de proposer une nouvelle carte phytogéographique de l’ACA. Les éléments phytogéographiques propres à chacune des dix phytochories décrites ont été identifiés et leurs affinités floristiques discutées. Les résultats phytogéographiques obtenus (a) soutiennent l’existence d’une barrière phytogéographique matérialisée par la rivière Sanaga entre les deux principaux centres et aires d’endémisme de l’ACA, (b) étendent l’archipel afromontagnard situé principalement au Cameroun au plateau de Jos (Nigeria) et (c) montrent l’importance de la chaîne montagneuse morcelée Ngovayang-Mayombe pour la distribution de l’endémisme en ACA. Cette chaîne de montagne, qui s’étend le long des côtes de l’océan du sud Cameroun au Congo-Brazzaville et qui correspond à plusieurs refuges forestiers identifiés par de nombreux auteurs, est ici considérée comme une seule aire d’endémisme morcelée./<p>Atlantic central Africa (ACA) covers the Lower Guinean Domain, the four islands of the Gulf of Guinea and a part of the afromontane archipelago. Different centres of endemism have been identified into this area and are usually considered as related to glacial forest refuges. However, the origin of this endemism, the localization of the centres and the methods employed to identify these centres are subject to debate. Yet, the localization of these centres of endemism and the identification of the rare plants they harbor is an essential prerequisite to setting up rational conservation policies, and remains a priority for private, institutional and governmental organizations which are dealing with the sustainable management of biodiversity.<p><p>This phytogeographical study focuses on Orchidaceae and analyses the distribution of the taxa endemic to ACA. We use an original dataset resulting from an important sampling efforts and the identification of specimens coming from all the principal herbaria where collections from ACA are housed. During this study, (i) we first identified the taxa endemic to ACA and documented their distribution through several taxonomic and floristic contributions, (ii) we used and developed new methods allowing to correct for sampling bias associated with the use of rare and poorly documented taxa, testing at the same time the use of Orchidaceae as chorological markers, and finally, applying these methods to our dataset, (iii) we delimited the centres of endemism and identified the phytogeographical territories of Orchidaceae in ACA.<p><p>(i) A taxonomic revision of Chamaeangis Schltr. and Stolzia Schltr. respectively was carried out. Seven new taxa were described: Angraecum atlanticum Stévart & Droissart, Chamaeangis spiralis Stévart & Droissart, Chamaeangis lecomtei (Finet) Schltr. var. tenuicalcar Stévart & Droissart, Polystachya engogensis Stévart & Droissart, Polystachya reticulata Stévart & Droissart, Stolzia repens (Rolfe) Summerh var. cleistogama Stévart, Droissart & Simo and Stolzia grandiflora P.J.Cribb subsp. lejolyana Stévart, Droissart & Simo. Several additional taxonomic, phytogeographical and ecological notes were also published. We finally identified 203 Orchidaceae taxa endemic to ACA, among which 193 were used to study the patterns of endemism.<p><p>(ii) In Cameroon, the distribution patterns of both Orchidaceae and Rubiaceae endemic to ACA were studied. Subsampling methods (rarefaction) were applied to calculate diversity and similarity indices and to correct potential bias associated with heterogeneous sampling intensity. A gradient of continentality was confirmed in Cameroon, the coastal part being the richest in taxa endemic to ACA. The Cameroon Mountain and the Kupe/Bakossi mountain massifs have received a great consideration of politics and scientists. On the contrary, the Southern coastal part of Cameroon, though almost as rich as the Northern part, remains poorly known for several plant families.<p>This analysis also allowed us to compare patterns of endemism of Orchidaceae and Rubiaceae. The differences observed could be mainly due to the terrestrial habit of some Orchidaceae, which are only found in the grasslands of the highest part of the Cameroonian volcanic line where endemic Rubiaceae are rare. Within forest habitats, the concordance between the patterns of endemism of Orchidaceae and Rubiaceae question the widespread use of dispersal ability as a selection criterion for the families used to identify forest refuges. This also confirms the relevance of Orchidaceae as chorological marker.<p><p>Species distribution modelling was used of an in depth study of the ecology, the distribution and the conservation status of Diceratostele gabonensis Summerh. an Orchidaceae endemic to the Guineo-Congolian regional centre of endemism which is only known from very few collections. This method is proved to be appropriate to complete our knowledge on the distribution of rare plant species and to guide the future inventories in tropical Africa.<p><p>(iii) In ACA, an analysis of the distribution of endemic Orchidaceae confirmed the presence and location of several centres of endemism previously identified on the basis of other plant families. This result again supports the use of Orchidaceae as a chorological marker. The chorological study of the endemic Orchidaceae allowed us to propose a new phytogeographical map for ACA. Phytogeographical elements for each of the ten phytochoria described were identified and their floristic affinities were also discussed. Our results (a) support the existence of a phytogeographical barrier, materialized by the Sanaga River, between the two main centres and area of endemism of the ACA, (b) extend the limits of the afromontane archipelago to the Jos Plateau in Nigeria and (c) show the importance of the Ngovayang-Mayombe line to explain the distribution of endemism in ACA. This mountainous line, stretching along the ocean coast from Southern Cameroon to Congo-Brazzaville, corresponds to several forest refuges identified by many authors, and is here considered as an unique but discontinuous area of endemism.<p><p><p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Ce travail de thèse s'attache à identifier des plantes et/ou molécules à activités cytotoxique, antioxydante, anti-inflammatoire et antivirale ciblant le virus du chikungunya (CHIKV) dans le but de trouver des alternatives thérapeutiques vis-à-vis du stress oxydatif et de l'inflammation, mécanismes impliqués dans les maladies chroniques non transmissibles (diabète, obésité…), et de la maladie du chikungunya, maladie vectorielle réémergente. La première partie de ces travaux présente les résultats obtenus lors d'un criblage d'activités biologiques réalisé sur une sélection de dix-huit plantes endémiques et indigènes de La Réunion. Les activités ciblées ont été les activités cytotoxiques sur une lignée cellulaire humaine (cellules THP-1), les activités antioxydantes évaluées par un test in cellulo d'hémolyse et par quatre tests chimiques (TEAC/DPPH/FRAP/ORAC) ainsi qu'une évaluation de la teneur en composés phénoliques (test FOLIN) et les activités anti-inflammatoires testées sur des macrophages murins (cellules RAW-BlueTM). Les résultats obtenus ont permis de mettre, plus particulièrement, en évidence les activités de différents extraits : cytotoxique pour Carissa spinarum, antioxydantes pour Agarista buxifolia et Dryopteris wallichiana et anti-inflammatoire pour Stillingia lineata et Indigofera ammoxylum. La deuxième partie du travail est consacrée à l'étude phytochimique d'une espèce indigène de La Réunion, Stillingia lineata, choisie en raison des résultats obtenus lors de ce criblage biologique préliminaire et de ceux du programme Phytochik. Un fractionnement bioguidé par un test antiviral, réalisé sur des cellules Vero (cellules rénales de singe vert Cercopithecus aethiops) contaminées par le CHIKV, a conduit à l'isolement de trois macrocycles diterpéniques rares de type tonantzitlolone dont l'un présente une structure non caractérisée jusque-là, et d'un pimarane de structure nouvelle. La 4'-acétoxytonantzitlolone a été identifiée comme molécule candidate contre le CHIKV (CE50 = 7 μM). Des relations structure-activité ont pu être définies ; la présence d'un groupement oxygéné sur la chaîne latérale des tonantzitlolones semble jouer un rôle important sur la réponse antivirale de ces squelettes diterpéniques. / The aims of this PhD work were to identify plants and/or molecules with cytotoxic, antioxidant, anti-inflammatory or antiviral (chikungunya virus , CHIKV) activities in order to find therapeutic alternatives towards oxidative stress and inflammation, mechanisms involved in chronic noncommunicable diseases (diabetes, obesity ...), and chikungunya disease, reemerging vector-borne disease. The first part of this work presents the results obtained from a biological screening carried out on a selection of eighteen endemic and indigenous plants of La Réunion. The targeted activities were cytotoxicity on a human cell line (THP-1), antioxidant activities evaluated using an in cellulo hemolysis assay and four chemical tests (TEAC / DPPH / FRAP / ORAC) together with an evaluation of the content of phenolic compounds (FOLIN test) and anti-inflammatory activity tested in murine macrophages (RAW cells-BlueTM). The results allowed to highlight activities of different extracts in particular : cytotoxic for Carissa spinarum, antioxidant for Dryopteris wallichiana and Agarista buxifolia and anti-inflammatory for Stillingia lineata and Indigofera ammoxylum.The second part of this work is devoted to the phytochemical study of Stillingia lineata, an indigenous species of La Réunion chosen because of the results obtained in this preliminary biological screening and those carried out in Phytochik programme. Bioassay-guided fractionation performed on Vero cells (green monkey kidney cells Cercopithecus aethiops) infected with CHIKV led to the isolation of three rare macrocycle-type diterpenes called tonantzitlolone and a new pimarane. The 4'-acetoxytonantzitlolone was identified as a candidate molecule against CHIKV (EC50 = 7 μM). Structure-activity relationships have been defined, the presence of an oxygenated group on the side chain of tonantzitlolones seems to play an important role in the antiviral response of the diterpene skeleton.