Les plantes sont au centre d’une grande diversité d’interactions biotiques entre organismes plus ou moins proches qui les exploitent en tant que ressources. L’objectif de cette thèse a été de comprendre comment les infections fongiques de la plante et la diversité des arbres en forêt modifient les interactions arbres-insectes. Nous avons tout d’abord effectué une méta-analyse pour poser le cadre théorique des effets indirects des infections fongiques sur les insectes herbivores associés aux mêmes plantes hôtes. L'effet de l’infection préalable des plantes par les champignons sur les préférences et performances des insectes s’avère généralement négatif. Cependant, la magnitude de cet effet délétère varie selon le mode de vie du champignon, la guilde trophique de l’insecte et la spatialité des interactions (interactions locales vs distantes). Nous avons ensuite analysé de façon empirique les interactions tripartites entre le châtaignier européen (Castanea sativa) et deux de ses bioagresseurs exotiques: le cynips (Dryocosmus kuriphilus), insecte galligène, et Cryphonectria parasitica, champignon pathogène responsable de la maladie du chancre. L'effet sur les taux d’infestation par le cynips de la composition spécifique en essences forestières des forêts de châtaigniers atteintes de chancre a été également étudié. Afin d'identifier les mécanismes sous-jacents aux effets de la diversité des forêts sur cet insecte invasif, les communautés d'insectes parasitoïdes et de champignons endophytes présents dans les galles ont été décrites. Les taux d’infection par le cynips étaient plus faibles dans les mélanges de châtaignier avec du chêne et du frêne que dans des parcelles de châtaignier monospécifiques ou dans les mélanges avec du pin. La composition des forêts influence aussi la composition des communautés de parasitoïdes associés aux galles du cynips mais pas leur abondance, richesse ou diversité. Les communautés de champignons endophytes des galles, étudiées par des méthodes de séquençage de nouvelle génération, sont indépendantes de la composition forestière. Par contre, celles présentes dans les galles différent fortement de celles des tissus foliaires adjacents. Nous avons ainsi apporté de nouvelles preuves que la diversité des plantes et les champignons pathogènes sont des facteurs clés déterminant les interactions plantes-insectes. Etudier comment les plantes interagissent avec leurs insectes et champignons associés, et les mécanismes sous-jacents à l’effet de la diversité des plantes sur ces interactions, doit permettre de mieux comprendre les relations entre diversité et fonctionnement des écosystèmes et de proposer des applications pour la gestion des bio-agresseurs forestiers natifs et exotiques. / Plants are the playground of a large diversity of biotic interactions between related and unrelated organisms exploiting them as common resources. The aim of this thesis was to understand how plant-insect interactions vary with fungal infection of their host plant and plant diversity. I first performed a meta-analysis to provide a theoretical background for plant-mediated effects of fungal infection on herbivorous insects. Overall, I found a negative plant-mediated effect of fungi on both insect preference and performance. However, this effect varied according to fungus lifestyle, insect feeding guild and spatial location of the interactions (local vs distant). Then I experimentally tested plant-fungus-insect tripartite interactions in the particular case of exotic bio-aggressors of the European chestnut (Castanea sativa): the Asian chestnut Gall Wasp (ACGW, Dryocosmus kuriphilus), and the fungal pathogen Cryphonectria parasitica, the causal agent of chestnut blight. I performed an observational study, in natural chestnut forest stands in Italy, where I tested how ACGW infestation rates vary with the tree species composition. I also investigated the mechanisms underlying plant diversity effects on the invasive pest, with a particular focus on its natural enemies such as insect parasitoids and endophytic fungi. ACGW infestation rates was lower in oak and ash chestnut mixtures compared to monocultures or pine-chestnut mixtures. Plot composition also influenced ACGW parasitoid community composition but not their abundances, diversity or richness. Endophytic communities of galls, described by using next generation sequencing methods, did not vary with plot composition. However, they strongly differed from surrounding leaf tissues. We thus provided evidence that plant diversity and fungal pathogens are key drivers of plant-insect interactions. Understanding how plants interact with associated insects and fungi, and mechanisms underlying plant diversity effect on these interactions, will improve our knowledge on diversity-ecosystem functioning relationships and will have practical applications for the management of native and exotic forest pests.

L’étang de Berre est un écosystème lagunaire historiquement perturbé par de forts rejets industriels et par des apports importants en eau douce naturels et anthropiques (centrale hydroélectrique EDF). Alors que les politiques de réhabilitation initiées depuis 1994 commencent à enregistrer leurs premiers succès, l'introduction et la prolifération de Mnemiopsis leidyi en 2005 pourraient limiter leur efficacité. L’originalité de cette étude est d’associer océanographie et sociologie afin d’estimer l’impact de M. leidyi sur le fonctionnement de ce socio-écosystème. Nous avons pu montrer que la population de M. leidyi est capable de se maintenir sur une large gamme de températures (3°C-28°C) et de salinités (10-30), pour une quantité de carbone disponible > 3 µgC L-1, la température étant un facteur déterminant dans la dynamique de la population. L’absence Mnemiopsis au cours d’évènements froids et sa réapparition plusieurs mois après laissent penser soit à l’existence d’une zone refuge qui a été déterminée (étang de Vaine) favorable au maintien des cténaires. Les fortes proliférations de M. leidyi affectent principalement la pêche professionnelle (fort colmatage des filets, mutilation des prises, dégradation accélérée du matériel, augmentation de la pénibilité) induisant une perte économique annuelle estimée à 50 %. Dans le cadre interdisciplinaire, la compréhension des interactions biologiques et anthropiques a permis de montrer que Mnemiopsis présentait une entrave à la mise en œuvre des efforts de réhabilitation. / The Berre Lagoon is an ecosystem historically disturbed by strong industrial discharges and significant freshwaters inputs from both natural and anthropogenic (EDF hydroelectric power station) origins. While rehabilitation policies initiated in 1994 are already showing some success, the introduction and proliferation of Mnemiopsis leidyi since 2005 could limit their effectiveness. The originality of this study is to associate oceanography and sociology in order to estimate the impact of M. leidyi on the functioning of this socio-ecosystem. We were able to show that the population of M. leidyi is maintained within a large range of temperatures (3 °C-28 °C) and salinities (10-30), with a quantity of carbon available ~ 3 mg C L-1 or more, temperature being a determining factor in population dynamics. The absence of this ctenophore on during cold events and its recurrence several months later suggests either the existence of an external source or the presence of a refuge zone that has been determined (Vaine lagoon) favourable to the maintenance of the ctenophores. The strong proliferation of M. leidyi in the Berre lagoon mainly affects professional fishermen. The clogging of nets, the mutilation of catches, the accelerated degradation of the material and the increase in the strenuousness induce an annual economic loss estimated at 50 %. Here in our interdisciplinary framework, the understanding of the biological and the anthropogenic interactions has shown that Mnemiopsis is tempering with the implementation of the rehabilitation efforts.

La diversité biologique constitue l’un des piliers du fonctionnement des écosystèmes, etun potentiel pour l’adaptation et l’évolution de la vie dans le contexte du changement climatique. Les espèces constituant cette biodiversité sont étroitement connectées de différentes façons. Une diminution de cette biodiversité peut déclencher des effets de cascade et des conséquences largement imprévisibles, bien au delà de la seule réduction apparente du nombre ou de la distribution des espèces. La grande complexité de l’organisation écologique est très souvent un cauchemar pour la prise de décision. Les difficultés commencent avec le choix d’une mesure adéquate de la biodiversité. Une telle mesure est cependant une étape nécessaire si nous voulons prioriser nos actions de gestion de la biodiversité, afin de préserver le plus de diversité possible avec des ressources limitées. Bien que cette thèse ne prétende pas produire des réponses complètes à ces problèmes complexes, elle offre quelques points de réflexion pour la gestion de la biodiversité.Elle se compose de quatre chapitres. Le premier chapitre soulève la question de la gestion d’une biodiversité mélangée, au sein de laquelle des espèces invasives peuvent également s’inviter. Ce chapitre souligne les interconnections entre la sévérité des impacts des invasions biologiques et le contexte dans lequel cette invasion intervient. Considérant les impacts des invasions comme “ambivalents” — i.e. pouvant être positifs, négatifs, ou neutres pour le système dans lequel l’invasion s’installe — nous proposons une typologie afin d’évaluer l’ambivalence des impacts, sur la base de l’identification des sources potentielles de variabilité des impacts. Pour le second chapitre, nous nous concentrons sur la mesure de la biodiversité lorsque l’on tient compte des interactions entre espèces, de façon à produire une version de la métaphore de l’Arche de Noé (Weitzman, 1998) mieux adaptée aux problèmes de conservation in situ. Nous montrons tout d’abord que, lorsque l’on tient compte d’interactions écologiques, le problème défini par Weitzman demeure une solution extrême ; et deuxièmement, qu’un renversement de la hiérarchie des espèces préservées est possible et entièrement déterminée par la catégorie des interactions. Dans le troisième chapitre, nous utilisons le cadre de coût-bénéfice in-situ développé dans le chapitre 2 afin de comparer les résultats de priorisation de deux indices de biodiversité, Weitzman et Rao. Ces deux indices combinent différemment l’information sur les probabilités autonomes de survie des espèces, les interactions écologiques et la dissimilitude entre espèces afin de mesurer la biodiversité. Nous analysons des plans simples de protection de la biodiversité pour chaque indice, et démêlons le rôle joué par les différents éléments d’information nécessaires au calcul du ranking par l’indicateur,dans un écosystème à trois espèces. Nous montrons que chaque indice réalise un compromis qui lui est propre entre ces éléments d’information, et que l’introduction d’interactions écologiques entre plus de deux espèces mène à des conclusions plus complexes. Les interactions écologiques donnent ainsi une information additionnelle importante afin de déterminer les objectifs de conservation. Notre dernier chapitre est une adaptation du cadre d’optimisation défini précédemment. Il élabore une règle de décision myope afin de déterminer quelles invasions doivent être contrôlées en priorité, en tenant compte des coûts de gestion relatifs et les impacts trophiques en cascade. Nous discutons le gradient de la fonction d’objectif composé d’une fonction de diversité W et d’une fonction d’utilité U, afin de déterminer si nous devrions conserver plusieurs ou seulement quelques espèces sous une contrainte de budget. / Biological diversity constitutes one of the major pattern of ecosystem functioning, and a potential for adaptation and evolution of life in the context of climate change. As species are in many ways tightly interconnected, biodiversity loss can trigger large cascade effects and might lead to largely unpredictable consequences, reaching far beyond the visible reduction in the number or distribution of species. The high complexity of ecological organization is often a nightmare for decision-making, starting from accurately measuring biodiversity. This is however a necessary step to take if we want to prioritize action in biodiversity management, in order to preserve as much diversity as possible under limited resources. Though this thesis does not pretend to provide complete answers to those quite complex issues, it provides some reflection points for biodiversity management. It is composed of four chapters. The first chapter raises the issue of dealing with a mixed biodiversity, in which invasive species can be guests. It highlights the interconnections between the severity of the impacts of biological invasions and the contexts in which this invasion occurs. Considering invasion impacts as inherently ''ambivalent'' - i.e. good, bad or neutral for the system in which it arrives - we propose a typology to assess ambivalence in impact, based on the identification of potential sources of impact variability. For the second chapter, we focus on the measurement of biodiversity when accounting for species interactions, which we incorporates into the Noah's Arch problem developed by Weitzman (1998). We then derive a general model for ranking in situ conservation projects. We show firstly that, when accounting for ecological interactions, the problem defined by Weitzman is still an extreme solution, and secondly, that a ranking reversal is possible and completely defined by the interaction categories. In the third chapter, we use the in situ cost-benefit framework developed in Chapter 2 to compare the outcomes of two biodiversity indices, Weitzman's and Rao's. Those two indexes combine information about species survival probability, ecological interaction and distinctiveness in a different way to measure biodiversity; We analyze simple biodiversity protection plans for each index, and disentangle the role played by the different data requirement in the rankings, in a three species ecosystem. We show that such pieces of information will come as a trade-off when considered simultaneously in the measure, and that the introduction of ecological interactions among more than two species lead to more complex conclusions. Ecological interactions thus give important additional information to determine conservation objectives. Our last chapter is an adaptation of the previously defined optimization framework for the prioritization of invasive species management. It elaborates a myopic rule to determine which invasions must be controlled in priority, taking into account relative management costs and trophic cascades impacts. We discuss the gradient of the objective function composed of a diversity function W and a utility function U, to see whether we should retain several or only a few species for management under a budget constraint.

Les écosystèmes sub-Antarctiques sont particulièrement vulnérables aux perturbations environnementales et notamment aux invasions biologiques. L'introduction du Chat (Felis silvestris catus) sur la Grande Terre de l'archipel des Kerguelen a eu des effets désastreux sur les communautés d'oiseaux marins. Ce prédateur doit sa survie dans cet environnement à la présence d'une proie introduite, le Lapin (Oryctolagus cuniculus), qui constitue sa ressource principale pendant l'hiver lorsque les oiseaux marins sont repartis en mer. L'éradication du chat n'apparaît pas être une solution réaliste compte tenu de la taille de l'île (6675 km2) et son inaccessibilité. De plus elle serait susceptible de conduire à des résultats non souhaités comme par exemple une explosion démographique des populations de lapins. La mise en place d'une politique de gestion adaptée nécessite d'améliorer notre connaissance des facteurs qui conditionnent la dynamique spatio-temporelle des populations de chats. Au cours de cette thèse, j'ai cherché à identi_er les mécanismes des interactions entre le chat, le lapin et la végétation, car elles sont attendues conditionner celles existantes entre le chat et les oiseaux marins. J'ai analysé la dynamique spatio-temporelle de quatre populations de chats sur la Grande Terre et j'ai en particulier recherché si des conditions environnementales spatialement corrélées (effet Moran) pouvaient, en se propageant dans la chaine alimentaire, synchroniser les variations temporelles d'abondance des populations de chats. Enfin, j'ai étudié l'impact des variations spatio-temporelles d'abondance des populations de chats sur les variations spatio-temporelles de la structure génétique des populations de chats.

Les écosystèmes sub-Antarctiques sont particulièrement vulnérables aux perturbations environnementales et notamment aux invasions biologiques. L'introduction du Chat (Felis silvestris catus) sur la Grande Terre de l'archipel des Kerguelen a eu des effets désastreux sur les communautés d'oiseaux marins. Ce prédateur doit sa survie dans cet environnement à la présence d'une proie introduite, le Lapin (Oryctolagus cuniculus), qui constitue sa ressource principale pendant l'hiver lorsque les oiseaux marins sont repartis en mer. L'éradication du chat n'apparaît pas être une solution réaliste compte tenu de la taille de l'île (6675 km2) et son inaccessibilité. De plus elle serait susceptible de conduire à des résultats non souhaités comme par exemple une explosion démographique des populations de lapins. La mise en place d'une politique de gestion adaptée nécessite d'améliorer notre connaissance des facteurs qui conditionnent la dynamique spatio-temporelle des populations de chats. Au cours de cette thèse, j'ai cherché à identi_er les mécanismes des interactions entre le chat, le lapin et la végétation, car elles sont attendues conditionner celles existantes entre le chat et les oiseaux marins. J'ai analysé la dynamique spatio-temporelle de quatre populations de chats sur la Grande Terre et j'ai en particulier recherché si des conditions environnementales spatialement corrélées (effet Moran) pouvaient, en se propageant dans la chaine alimentaire, synchroniser les variations temporelles d'abondance des populations de chats. Enfin, j'ai étudié l'impact des variations spatio-temporelles d'abondance des populations de chats sur les variations spatio-temporelles de la structure génétique des populations de chats. / Sub-Antarctic ecosystems are particularly vulnerable to environmental perturbations including biological invasions. The introduction of the feral cat (Felis silvestris catus) on the Grande TerreIsland of the Kerguelen archipelago has lead to detrimental effects on seabird's communities. Cat survival in this environment is possible because of the presence of the introduced rabbit (Oryctolagus cuniculus), which constitute the main prey of the cat during winter when most seabirds are offshore. Cat eradication is not a realistic solution given the size and inaccessibility of the island (6675 km2). Moreover it can lead to unwanted results such as the demographic explosion of rabbit populations. The design of appropriate management policy needs to improve our understanding of the factors that influence the spatio-temporal dynamics of cat populations. In this thesis, I explored the mechanisms of cat-rabbit-vegetation interactions, as they are expected to determine interactions existing between cats and seabirds. I analyzed the spatio-temporal dynamics of four cat populations on Grande Terre Island and I especially sought whether environmental conditions spatially correlated (Moran effect) could synchronize cat through their effect on the trophic web pathways. Finally, I studied the impact of spatio-temporal

Les écosystèmes littoraux lacustres, ou ceintures des lacs, ont une valeur écologique très importante. Zones de transition et d'échanges entre les écosystèmes terrestre et aquatique, les rives des lacs et leurs zones littorales sont reconnues pour abriter une forte biodiversité, dont des plantes aquatiques visibles à l'œil nu : les macrophytes. La structure spatiale, l'abondance et la composition spécifique de ces peuplements végétaux sont conditionnées par le caractère et le fonctionnement physiques des biotopes littoraux lacustres. Ce travail de thèse est dédié à l'acquisition de connaissances sur les relations entre les peuplements macrophytiques et les déterminants physiques de biotopes littoraux lacustres dans les lacs peu profonds. Il s'applique à définir, à différentes échelles, les préférences hydroécologiques et la structure fonctionnelle et spatiale de communautés et populations de plantes aquatiques. Cette recherche s'appuie sur la modélisation et sur des observations, mesures et prélèvements menés in situ sur les macrophytes et les variables environnementales dans les grands lacs naturels du littoral aquitain. Les principaux résultats indiquent que l'action du vent et des vagues, la pente des rives, la profondeur, la granulométrie et la matière organique des sédiments influencent l'organisation spatiale et les assemblages d'espèces de macrophytes. Ces variables peuvent être utilisées pour prédire la distribution potentielle de certaines communautés végétales. Les altérations anthropiques de l'hydromorphologie favorisent le développement des espèces exotiques tout en compromettant le maintien des espèces indigènes patrimoniales. Les enjeux liés à la gestion des espèces exotiques et des espèces indigènes ont également été identifiés à partir d'une analyse diachronique des dynamiques écologiques de la végétation depuis quarante ans dans les lacs aquitains. Il est désormais urgent d'établir une stratégie de conservation des espèces indigènes, voire de restauration pour les patrimoniales, et de limiter la dispersion des espèces exotiques dans les lacs. Présentant de nombreuses analogies avec les lacs d'Europe du Nord tels que les softwater lakes ou les Lobelia lakes, les processus écologiques en cours dans les lacs du sud-ouest de la France pourraient préfigurer la situation à venir pour l'ensemble des lacs du même type dans le contexte du changement global. Les écosystèmes littoraux lacustres concentrent des enjeux écologiques, économiques et sociétaux, soulevant des questions et problématiques scientifiques sur leur fonctionnement et sur la bioindication de leur état écologique qu'il est nécessaire de continuer à explorer. / Lakeshores zones are of very high ecological value. As they are ecotones between terrestrial and aquatic ecosystems, lake shoreline and littoral zones are characterized by a high level of biodiversity, including macroscopic aquatic plants known as macrophytes. Plant distribution, abundance and species composition are determined by physical features of lakeshores. This work aims to assess relationships between macrophyte populations and communities and hydromorphological components in shallow lakes at different scales. Plant and environmental variables were modeled or collected on the field in large lakes located along the western French Atlantic coast. Wind and wave action, slope, depth, sediment grain size and organic matter content are well known for their influence on macrophyte species distribution and assemblages. Physical variables can be used to predict the potential distribution of plant communities. Anthropogenic physical disturbances enhances the development of invasive species while they threaten rare and endangered native species. Plant management issues were also highlighted from a long-term field data (fourty years) analysis of macrophyte dynamics in these shallow lakes. Management strategies are needed for the conservation of native species, or even their restoration, and the control of alien species spread in these lakes. Similar in some ways to northern European lakes such as softwater lakes or Lobelia lakes, the ecological processes identified in these Atlantic shallow lakes could foreshadow the future situation for all lakes of the same type in the context of global change. Lakeshore ecosystems gather ecological, economic and societal issues, raising scientific questions and issues about their functioning and the bioindication of their ecological status that needs to be further explored.

En Loire moyenne, deux espèces de Jussies exotiques invasives colonisent principalement les annexes hydrauliques et les grèves du lit endigué. La biologie de ces deux taxons, leurs impacts sur les communautés végétales et animales ont été étudiés. Les résultats des suivis de terrain et des expérimentations in situ et ex situ démontrent en particulier : (i) des différences entre les deux espèces concernant leurs traits reproductifs et leur développement, (ii) la possibilité d'un cycle de reproduction sexuée complet sous le climat ligérien, (iii) un impact nul sur les communautés végétales d'hydrophytes mais qui semble négatif sur les communautés riveraines, (iv) peu de différences entre la diversité et la structuration des communautés d'invertébrés des herbiers de macrophytes autochtones et exotiques. A partir de ces résultats, nous proposons de mettre en oeuvre un protocole de veille et de gestion, en intégrant la nouvelle donnée de forte probabilité de reproduction sexuée.

Le premier chapitre de mon HDR concerne la propagation des vibrations dans un système hôte-parasitoïde. Mais avant de pouvoir analyser les vibrations émises par les deux insectes, il a fallu étudier la propagation des vibrations dans les végétaux. En effet la feuille est un système complexe composé de différents matériaux : la nervure centrale, les nervures secondaires et le limbe, ayant chacun des propriétés physiques différentes. Afin de mieux connaître les propriétés physiques de la feuille nous avons utilisé deux approches. Dans une première approche, nous avons fait une analyse temps-fréquence de la propagation des signaux sur une feuille de pommier. Puis, dans un deuxième temps, nous avons analysé, à l'aide d'une méthode d'éléments finis, la déformation d'une feuille soumise à une force. Nous avons ensuite analysé les signaux vibratoires émis par le parasitoïde et ceux émis par la mineuse. Puis, nous avons étudié le comportement de la mineuse quand elle est soumise aux vibrations simulant l'attaque d'un parasitoïde et réciproquement le comportement d'un parasitoïde quand il est soumis aux vibrations simulant la présence d'une mineuse dans une mine.<br /><br />Le deuxième chapitre fait partie d'un projet européen, CICADA, dans lequel j'étudie un modèle physique de mouvement des soies du grillon, soies étant utilisées comme mécanorécepteurs pour échapper à la prédation. Le modèle physique que nous avons élaboré permet de calculer la réponse de la canopée de poils. Or, la distribution de poils peut varier suivant les espèces de grillons mais aussi en fonction du stade des grillons. Le grillon comprend 9 stades qui auront une sensibilité différente face à l'attaque des prédateurs.<br /><br />J'ai ensuite travaillé sur un projet d'invasion biologique répondant à un appel d'offre du Ministère de l'Aménagement du Territoire et de l'Environnement dans lequel j'étudie la propagation d'un insecte invasif et de ses parasitoïdes, c'est l'objet du troisième chapitre de mon HDR. Notre problème d'invasion est causé par la mineuse du marronnier qui s'attaque aux feuilles de l'arbre. Cette mineuse est elle-même attaquée par des parasitoïdes. Notre but était de comprendre les mécanismes de l'invasion de cette mineuse et de trouver des moyens de lutte pour la stopper. Le système biologique que nous avons donc étudié est un système tritrophique composé d'un végétal, le marronnier d'Inde (Aesculus hippocastaneum), d'un insecte phytophage, la mineuse (Cameraria ohridella) et de ses parasitoïdes polyphages. Pour modéliser l'avancée spatio-temporelle de la mineuse et de ses parasitoïdes, deux approches ont été utilisées, d'une part un modèle discret contenant toutes les données biologiques du terrain. D'autre part un modèle continu, plus simple, mais donnant des dynamiques assez complexes d'un point de vue mathématique. Ces deux modèles ont ensuite été comparés dans le cadre de l'effet de la dispersion des mineuses sur l'avancée de celles-ci.

L'azote est souvent considéré comme le premier facteur limitant la croissance des plantes terrestres (Vitousek & Howarth, 1991a; LeBauer & Treseder, 2008). Ainsi, les études sur le contrôle du fonctionnement microbien et la sélection des microorganismes des sols par les plantes se sont principalement intéressées au cycle de l'azote (N) (Chapman et al., 2006). Certaines plantes peuvent inhiber la nitrification ou la minéralisation de l'azote des sols par la libération de métabolites secondaires. Cependant, bien que la dénitrification soit considérée comme une voie majeure de perte d'azote des sols (25-90%) (van der Salm et al., 2007; Radersma & Smit, 2011), l'inhibition de la dénitrification par les métabolites secondaires de plantes n'a jamais été démontrée. Or il a été constaté à de nombreuses reprises qu'aux voisinages de certaines plantes la dénitrification du sol était réduite. C'est le cas du complexe d'espèces Fallopia spp. pour lequel les principaux facteurs connus pour influencer ce processus ne pouvaient expliquer cette réduction (Dassonville et al., 2011). Nos résultats démontrent pour la 1ière fois que les plantes (ici Fallopia) peuvent inhiber la dénitrification par la libération de procyanidines de type B qui induisent en anaérobiose des modifications physiologiques chez les dénitrifiants. Selon les sols, les communautés peuvent être plus ou moins sensibles notamment en fonction de leur exposition précédente à Fallopia spp.. Nos résultats apportent de nouvelles connaissances sur les interactions entre plantes et microorganismes et améliorent notre compréhension sur la capacité des plantes à modeler le fonctionnement microbien des sols / Nitrogen is often considered as the first limiting factor of plant growth (Vitousek & Howarth, 1991a; LeBauer & Treseder, 2008). Thus studies on plant-driven microbial functioning and selection by secondary metabolites have mostly focused on the effect of plant on the nitrogen (N) cycle (Chapman et al., 2006). Some plants can inhibit the nitrification and the nitrogen mineralization processes in soils through the release of secondary metabolites (Subbarao et al., 2009; Dietz et al., 2013; Heumann et al., 2013). However, while denitrification is considered as a major way of N losses in soils (25-90%) (van der Salm et al., 2007; Radersma & Smit, 2011), the denitrification inhibition by plant secondary metabolites was never demonstrated. However, it has been observed several times that the denitrification in soils near some species was reduced. The invasive complex species Fallopia spp. was shown to reduce denitrification in soils without affecting principal factors known to control this process (Dassonville et al 2011). Our, results demonstrate for the first time, that plants (here Fallopia spp.) can inhibit denitrification through the release of B-type procyanidins that induce physiological changes in denitrifying bacteria under anaerobic conditions. These compounds affect specifically the membrane-bound NO3-reductase through conformational changes. Less sensitive soils denitrifying communities may be selected in soils previously exposed to Fallopia spp. Our finding provides new insight into plant-soil interactions and improves our understanding of plants abilities to shape microbial soil functioning

Les changements climatiques ont un impact sur quasiment toutes formes de vie. Des augmentations des moyennes de température ainsi que desfluctuations peuvent causer un stress, particulièrement chez les ectothermes aquatiques sessiles tels que les moules d’eau douce. Cependant, certaines espèces semblent mieux faire face à ces températures stressantes que d’autres. La tolérance au stress thermique peut par exemple expliquer le succès de certaines espèces envahissantes. Il est connu que les mitochondries peuvent jouer un rôle clé dans l’établissement de la thermo-tolérance des ectothermes. Dans cette étude, nous avons visé à caractériser la thermo-tolérance mitochondriale chez des moules d’eau douce endémiques et invasives. À travers l’utilisation de la respirométrie à haute résolution, nous avons analysé la respiration mitochondriale de deux espèces de moules d’eau douce exposées à plusieurs températures différentes. Nous avons remarqué que la moule invasive Dreissena bugensis possédait un métabolisme mitochondrial moins thermo-tolérant que la moule endémique Elliptio complanata. Cette lacune au niveau de la tolérance a été liée à une dépression métabolique aérobique plus marquée à des températures élevées. Ces résultats pourraient potentiellement être associées avec les traits de caractéristiques de vie de ces espèces, car D. bugensis est plus adaptée à des environnements instables dans lesquels les pressions de sélection pour des adaptations de résistance sont réduites. Nos résultats s’ajoutent à la littérature grandissante qui caractérise le métabolisme mitochondrial de plusieurs espèces aquatiques face aux changements climatiques / Climate change is impacting many, if not all, forms of life. Increases in extreme temperature fluctuations and average temperatures can cause stress, particularly in aquatic sessile ectotherms such as freshwater mussels. However, some species seem to thrive more than others in face of temperature-related stressors. Thermal tolerance may for example explain invasive species success. It is also known that mitochondria can play a key role in setting an ectothermic species’ thermal tolerance. In this study, we aimed to characterize the mitochondrial thermo-tolerance in invasive and endemic freshwater mussels. With the use of high-resolution respirometry, we analyzed the mitochondrial respiration of two freshwater bivalve species exposed to a broad range of temperatures. We noticed that the invasive dreissenid Dreissena bugensis displayed a less thermo-tolerant mitochondrial metabolism than the endemic unionid Elliptio complanata. This lack of tolerance was linked with a more noticeable depression of aerobic metabolism at elevated temperatures. These findings may be associated with the life history traits of both species, as D. bugensis is more adapted to unstable habitats, where selection pressures for resistance adaptations are reduced. Our findings add to the growing body of literature characterizing the mitochondrial metabolism of many aquatic ectotherms in the context of climate change.