Lobjectif général de cette thèse était de comprendre lhistoire évolutive du campagnol roussâtre (Myodes glareolus) en Eurasie à laide de la génétique moléculaire et des méthodes développées en phylogéographie et en génétique des populations mais aussi, par une approche multidisciplinaire impliquant des données morphologiques, paléontologiques, géologiques, paléoenvironnementales, écologiques et éthologiques. Un patron phylogéographique complexe et unique a été mis en évidence par la découverte de cinq lignées méditerranéennes et quatre lignées continentales pour cette espèce. Chacune de ces lignées présente une histoire évolutive particulière et permet de jeter un éclairage nouveau sur certains concepts et processus phylogéographiques. Le patron phylogéographique dune espèce peut être perçu comme un système en perpétuelle évolution, les réponses des organismes face aux changements environnementaux pouvant être très variables en termes de contraction, expansion, différenciation et extinction. La découverte de plusieurs lignées de campagnols roussâtres en péninsule ibérique, italienne et en Europe centrale révèle la complexité phylogéographique rencontrée au niveau de certaines régions refuges. La fragmentation du milieu durant les glaciations aurait conduit à structurer lespace géographique en îles dhabitat ou îles continentales (les refuges glaciaires) qui ont joué et jouent encore un rôle majeur dans lémergence et lévolution de la diversité génétique intraspécifique. Dans cette optique, cette thèse de doctorat révèle que les populations méditerranéennes savèrent être les garantes des plus hautes valeurs de diversité et de richesse intraspécifique malgré le fait quelles occupent une petite partie de laire de distribution de lespèce. Les régions méditerranéennes ont vu la contraction et lexpansion de nombreuses populations despèces tempérées au fil des refroidissements et réchauffements du Pleistocène. A côté de cette stratégie de survie des populations face aux changements climatiques, notre étude montre que certaines populations situées dans des refuges glaciaires nordiques ont été capables de survivre in situ aux glaciations, en recherchant localement les conditions environnementales les plus favorables ou en sadaptant à un nouvel environnement. En Russie, les populations de campagnols roussâtres ont subi une diminution drastique de leur diversité génétique et une extinction de plusieurs populations, suite aux changements brutaux des ceintures de végétation dans cette région durant les changements climatiques. Néanmoins, il existe un signal dexpansion post-glaciaire large et rapide pour ces populations ce qui montre leur capacité dexpansion sur de très longues distances dès que lhabitat leur redevient plus favorable. Finalement, létude dune lignée de campagnol roussâtre introgressée par lADN mitochondrial dune autre espèce, nous a permis daborder la question de lhybridation interspécifique chez les mammifères. La découverte de cette lignée largement étendue géographiquement et, dans certaines régions, très probablement soumise à la sélection naturelle, démontre que lhybridation interspécifique peut aussi être source de diversité et dadaptation chez les mammifères.

La destruction de l'habitat, les invasions biologiques et leur interaction sont des menaces majeures pour la biodiversité. La Nouvelle-Calédonie est menacée à la fois par des feux d'origine humaine, et par des fourmis invasives : il est important de comprendre leur impact sur ce biotope unique. Pour ce faire, une approche hiérarchique intégrant différents aspects de la biodiversité (composition, structure et fonction) a été adoptée. Les fourmis ont une grande importance écologique, en particulier en milieu tropical, et leur classification en groupes fonctionnels facilite l'interprétation de leur réponse aux perturbations environnementales. Les objectifs de cette étude étaient donc d'évaluer les impacts des feux, des fourmis invasives, et de leur interaction, sur les fourmis natives de Nouvelle-Calédonie, et ce à différentes échelles spatiales (globale, régionale, locale) et temporelles (court et long terme), ainsi qu'à divers niveaux d'organisation biologique (communautés, espèces, gènes). L'étude contribue à une meilleure connaissance de la myrmécofaune calédonienne, en révélant l'absence de fourmis souterraines spécialisées, et en documentant la distribution et composition des communautés de fourmis à l'échelle de l'île, en lien avec l'habitat et les fourmis exotiques. Les mécanismes par lesquels les feux impactent les fourmis natives, y compris en association avec les fourmis invasives, sont révélés. Le feu, en créant les conditions de micro- et macrohabitat favorisées par les fourmis invasives, facilite l'invasion, qui cause ensuite d'avantage de perte de diversité, soit quelques années après un incendie ou dans le contexte de la fragmentation à long terme. L'approche hiérarchique a permis de détecter des réponses contrastées au niveau des espèces et de la génétique, liées à différents traits d'histoire de vie, en plus des réponses mesurées au niveau des communautés. Cette étude souligne l'avantage d'une approche holistique pour adresser des problèmes liés à la biodiversité. / Habitat destruction, biological invasions and their interaction are global drivers of biodiversity loss. The New Caledonian hotspot of biodiversity is threatened by both anthropogenic fires and invasive ants: it is important to understand their impacts on its biota. Because biodiversity spans several levels of organisation (from genes to communities) and relates to different attributes (compositional, structural and functional), this thesis takes a hierarchical approach to address this issue. Ants are of great ecological importance, especially in tropical biomes, and their classification into functional groups provides a global framework for analysing their response to disturbance. My aims were therefore to investigate the impacts of anthropogenic fires and invasive ants, and their interaction, on the native New Caledonian ant fauna at different spatial (global, regional, local) and temporal (short and long term) scales, and at different levels of biological organisation (community, species, genes). The study contributes to an improved knowledge of the New Caledonian ants, by revealing the lack of specialised subterranean species, and by investigating island-scale patterns of ant communities, in relation to habitat and invasion. The mechanisms by which fire impacts native ants, either as a standalone process or in association with invasion could be identified. In particular, I show that fire, by creating macro- and microhabitats favoured by invasive ants, facilitates invasion, which then causes further diversity declines, either in the short- (post-burning) or long-term (forest fragmentation). The hierarchical approach used enabled the detection of contrasting trait-derived responses at the species and genetic level, in addition to responses measured at the community level. This study highlights the advantage of a holistic approach to investigating biodiversity-related issues.

The Japanese knotweeds are invasive alien clonal species originating in Asia (Japan, Korea, Taiwan and Nord of China). They were introduced in Europe at the beginning of the 19th century. They are now some of the most troublesome invasive alien species in Europe and in the United States. In Belgium, a complex of four taxa and a hybrid represents them. All these taxa take part in the pattern of invasion and represent an excellent opportunity for studies of population biology in Western continental Europe. The presence from at least three taxa and a hybrid is confirmed by cytological, genetic and morphological studies. Vegetative reproduction is recognized as the main mode of reproduction and expansion of these taxa in the introduce range. However, interspecific hybridization events are observed confirming the restoration of the sexual reproduction by hybridization within this complex species in Belgium. Hybrid F. x bohemica with various ploidy levels from tetraploid to octoploid is observed. An increase in genotypic and morphological diversity is shown at the hybrid F. x bohemica which missed with the parental species. This could increase the potential of Japanese knotweeds to adapt to the new environment and contribute to the invasive success of these taxa in Belgium. Assignment test indicates a genetic pool differentiated at the hybrid F. x bohemica and not a mixture of the genetic pool of the parental species as expected for hybrid taxa. Hybrid F. x bohemica has always been considered as rare in Belgium and of horticultural origin. An analysis of the spatial distribution shows that hybrid F. x bohemica is widespread in Belgium and that its abundance depends on the areas. An analysis of extent of differentiation between groups of hybrid geographically distant could not provide proof of an independent evolution of hybrid populations under limited gene flow. An analysis of the sexual reproduction capacity and dispersal of seeds shows important production of viable seeds and consequent seed rain. Hybrid seeds may be dispersed beyond 16m, leading the possibility of founding new individuals and to contribute to the invasive success of these taxa. However, a trend towards decreasing germination rate is shown after a cold period. An analysis of the distribution at the landscape scale shows that the dynamics of colonization of habitats patches by Japanese knotweeds rising mainly from clonal propagation in spite of important pressure of propagule. The knotweeds prefer human disturbed habitats with a clear prevalence of communication routes. This leads the possibility of dispersing towards the adjacent habitats patches. A high dynamics of establishment of propagule was not observed at the hybrid plants compared with the parents plants in spite of the increase in genotypic diversity and the consequent pressure of propagule. Lastly, proposals for the integrated management of these taxa are proposed in the Belgium context. Their management will have first to identify hybrids and taxa involved. Emasculation and management of the existing clones represent solutions to prevent flowering and expansion of these taxa. An active management of disturbed habitats may represent alternative to prevent the invasion by Japanese knotweeds / Les renouées du Japon sont des espèces clonales non-indigènes originaires dAsie (Japon, Corée, Taiwan et Nord de la Chine). Elles ont été introduites en Europe au début du 19è siècle. Elles font désormais partie des espèces non-indigènes les plus invasives en Europe et aux Etats Unis. En Belgique, elles sont représentées par un complexe de quatre taxons et un hybride. Tous ces taxons participent à la dynamique dinvasion et représentent un modèle dintérêt pour les études de biologie des populations en Europe continentale occidentale. La présence dau moins trois taxons et un hybride est confirmée par des études cytologiques, génétiques et morphologiques. La reproduction végétative est reconnue comme le principal mode de reproduction et dexpansion de ces taxons dans la zone dintroduction. Toutefois, des phénomènes dhybridation interspécifique sont observés confirmant la restauration de la reproduction sexuée par hybridation au sein de ce complexe despèces en Belgique. Lhybride F. x bohemica avec différents niveaux de ploïdie, du tétraploïde à loctoploïde, est observé. Un accroissement de la diversité génotypique et morphologique qui manquait aux espèces parents est démontré chez lhybride F. x bohemica. Ceci pourrait augmenter le potentiel des renouées du Japon à sadapter au nouvel environnement et contribuer au succès invasif de ces taxons en Belgique. Un test dassignation indique un pool génétique différencié chez lhybride F. x bohemica et non un mélange du pool génétique des espèces parentales comme attendu dans le cadre de taxons hybrides. Lhybride F. x bohemica a toujours été considéré comme rare en Belgique et dorigine horticole. Une analyse de la répartition spatiale montre que lhybride F. x bohemica est très répandu en Belgique et que son abondance dépend des régions. Une analyse de létendue de la différenciation entre groupes dindividus hybrides géographiquement distants na pas pu fournir de preuve dune évolution indépendante des populations hybrides sous un flux de gènes limité. Une analyse de la capacité de reproduction sexuée et de dispersion des graines démontre une production importante de graines viables et une pluie de graines conséquente. Les graines hybrides sont capables de se disperser à plus de 16m, laissant la possibilité de fonder de nouveaux individus et de contribuer au succès invasif de ces taxons. Cependant, une tendance à la diminution du potentiel de germination est observée après une période de froid chez ces taxons. Une analyse de la distribution à léchelle du paysage a permis dinterpréter la dynamique de colonisation des taches dhabitats par les renouées du Japon comme relevant principalement de la propagation clonale malgré une pression de propagule importante. Les renouées du Japon préfèrent les habitats perturbés par lhomme avec une nette prédominance des réseaux linéaires de communications. Ceci laisse ensuite la possibilité de se disperser vers les taches dhabitats adjacents. Une dynamique détablissement de propagules plus importante na pas été observée chez les plants hybrides comparées aux plants parents malgré laccroissement de diversité génotypique et la pression de propagules considérable. Enfin, des pistes pour la gestion intégrée des renouées du Japon en Belgique sont proposées. Cette gestion devra en priorité identifier les hybrides et les taxons en présence. Des mesures démasculation et de gestion des clones existants pourraient constituer une solution pour empêcher la floraison et lexpansion de ces taxons. Une gestion active des habitats perturbés pourrait représenter une alternative pour prévenir linvasion par les renouées du Japon