L'objectif de ce travail était d'étudier la niche écologique et la croissance du sapin (Abies alba Mill.) dans les Vosges (Nord-est de la France) en fonction des conditions de milieu et de la compétition inter-spécifique. L'étude de la niche écologique a été réalisée à partir de 325 relevés phytoécologiques issus de la base de données EcoPlant. L'étude de la croissance a été effectuée avec 143 placettes réalisées dans le cadre de ce travail à partir d'un plan d'échantillonnage stratifié selon la composition du peuplement, l'altitude et le niveau trophique du sol. Les sapinières pures ou mélangées sélectionnées pour l'étude de la croissance sont adultes, régulières en âge et les essences associées au sapin sont Fagus sylvatica, Picea abies, Pinus sylvestris, Quercus petraea et Acer pseudoplatanus. La mesure de variables dendrométriques, climatiques et édaphiques ainsi que le prélèvement des carottes de 3 arbres de chaque essence ont été effectués sur chaque placette. Les analyses des carottes ont été réalisées selon les méthodes classiques de la dendrochronologie. L'indice de fertilité et un indice radial traduisant respectivement la croissance en hauteur dominante et la croissance radiale moyenne du sapin ont été calculés. La distribution des essences du Massif Vosgien est déterminée par un gradient nutritionnel (taux de saturation, rapport C/N) et par un gradient hydrique (bilan hydrique estival). La niche écologique du sapin à basse altitude recouvre celles de Quercus petraea, de Pinus sylvestris dans les milieux acides et de Carpinus betulus dans les milieux riches chimiquement. A altitude élevée, la niche du sapin recouvre celle de Picea abies dans les milieux acides et celle de Acer pseudoplatanus en milieu eutrophe. Fagus sylvatica est présent dans tous les milieux favorables au sapin. La relation milieu-croissance n'est pas identique selon qu'il s'agit de la croissance en hauteur ou de la radiale. La première est fortement corrélée aux effets climatiques (altitude, exposition, températures hivernales) et nutritifs (acidité, toxicité aluminique, azote). Le bilan hydrique de printemps et les apports en eau liés à la topographie sont en outre significatifs à basse altitude. Pour la croissance radiale, l'effet des facteurs climatiques est faible à nul, tandis que l'effet de la réserve utile et de la topographie devient important. Les effets de la composition spécifique sont significatifs et différenciés : il existe un effet stimulant des forts stocks sur pied en résineux sur la croissance en hauteur du sapin, tandis que la croissance radiale est détériorée en présence de Picea abies. Ce résultat suggère d'importants effets de compétition pour la lumière qui entraînent chez le sapin une délocalisation de la croissance secondaire vers la croissance primaire. Les déterminismes écologiques différenciés entre les deux dimensions de la croissance ont pour conséquence un changement de forme des individus avec les conditions environnementales, et conduisent à invalider la Loi de Eichhorn. L'analyse de la croissance radiale au cours du XXème siècle montre que l'effet de la nutrition azotée est très significatif au début du siècle, mais ne l'est plus à la fin. L'eutrophisation à long terme des milieux pourrait expliquer la disparition de l'effet limitant de l'azote sur la croissance du sapin dans les forêts tempérées.

La fusariose est une des maladies les plus importantes altérant le blé en Bourgogne. L'espèce fongique Fusarium graminearum est l'un des agents principaux de la maladie. L'interaction hôte-pathogène peut entrainer la production de mycotoxines toxiques pour l'homme et l'animal.La seule alternative pour prévenir le développement de la maladie est de contrôler l'inoculum primaire dans son habitat naturel : les adventices, le sol et les résidus de culture. En raison de la tendance à la réduction du travail du sol, une attention particulière doit être portée au rôle des résidus de culture dans la survie et le développement de F. graminearum. Dans ce travail de thèse, deux approches ont été choisies pour mieux comprendre le développement saprotrophe du champignon et ses conséquences. La première, à travers un essai en champ dans le contexte pédoclimatique Bourguignon, avait pour but de définir la part relative des différentes sources d'inoculum dans le développement de la fusariose et l'accumulation des mycotoxines dans les grains. Cet essai devait en outre permettre de déterminer si des indicateurs précoces du développement de la maladie sur épi et de l'accumulation de mycotoxines pouvaient être identifiés. La seconde, à travers un essai en microcosmes, avait pour but de suivre le développement de F. graminearum dans le sol et les résidus.Ce travail a permis de souligner l'importance de la gestion des résidus de culture dans le développement de la fusariose du blé. Favoriser une décomposition biologique rapide des résidus de culture et/ou introduire des cultures intermédiaires assainissantes constituent des perspectives de recherche sur lesquelles doivent porter nos efforts

L'un des objectifs majeurs en écologie est de comprendre les déterminants de la distribution des organismes. La répartition des espèces est le produit d'une réponse dynamique face à l'environnement biotique et abiotique. Il est primordial d'élaborer des inférences solides sur les contraintes pour identifier les facteurs proximaux de la distribution des espèces. Chez les ectothermes, la température corporelle est directement dépendante de la température ambiante qui va affecter la physiologie, le budget d'activité et par conséquent la plupart de leurs traits d'histoire de vie. La prévalence des facteurs abiotiques (climat) sur la distribution des espèces est largement pressentie notamment sur les espèces spécialisées dans l'économie d'énergie. Seul un petit nombre d'espèces d'ectothermes est capable d'exploiter des milieux froids ce qui soulève des questions sur leurs spécificités physiologiques et leurs réponses face aux changements globaux. Nous avons étudié l'écophysiologie et la distribution d'une espèce boréale, la vipère péliade (Vipera berus) dont l'aire de répartition très vaste trouve sa limite sud de répartition en France, dans le Massif Central. Nous avons réalisé des suivis comparatifs avec la vipère aspic (Vipera aspis), espèce soeur à répartition parapatrique limitée au Sud-ouest de l'Europe. Nos travaux sur la thermorégulation, le métabolisme, la sensibilité hydrique et la phénologie de reproduction montrent que l'espèce boréale présente des adaptations spécifiques au froid qui la rendent particulièrement vulnérable aux températures élevées notamment en période estivale. Nos résultats de modélisation corrélative soulignent clairement que le climat est suffisant pour prédire la majeure partie de la répartition des espèces. En parallèle, les modèles de niches physiologiques démontrent l'importance de la dépendance thermique des coûts de maintenance et de la phénologie de la reproduction. En effet, les limites Sud de distributions des deux espèces seraient liées à des contraintes énergétiques et hydriques trop fortes alors que l'altération des performances reproductrices limiterait V aspis au Nord. Les variations climatiques passées (cycles glaciaire/interglaciaire) ont largement impacté la structuration génétique des populations de vipère péliade. Les scenarios de changements climatiques futurs pourraient avoir un impact majeur sur la persistance de l'espèce d'ici 2100 dans les landes et tourbières en zone amont de la Loire.

De nombreuses invasions par les mouches des fruits de la famille des Tephritidae sont observées dans le monde. C'est notamment le cas aux Comores, de par sa position géographique et de ses importations de produits frais depuis les pays voisins. Afin de déterminer les stratégies nécessaires permettant de diminuer les populations de plusieurs espèces de cette famille, il est indispensable de disposer d'un état des lieux sur l'écologie et la distribution des espèces présentes dans l'archipel. Les objectifs de cette thèse étaient : i) d'inventorier les espèces de Tephritidae présentes aux Comores et d'analyser les fluctuations saisonnières des populations en lien avec les facteurs climatiques et la phénologie des principales plantes-hôtes, ii) de déterminer la gamme de plantes-hôtes des principales espèces et iii) d'inventorier les parasitoïdes indigènes des Tephritidae et de suivre l'acclimatation du parasitoïde Fopius arisanus introduit à partir de 2013. Afin de mener à bien ces objectifs, un suivi hebdomadaire d'un réseau de piégeage ainsi que la phénologie des plantes présentes dans les îles Grande-Comore, Mohéli et Anjouan, a été réalisé durant une période deux ans. De même, des fruits cultivés et sauvages ont été échantillonnés dans différentes régions de la diversité écoclimatique de l'île de la Grande-Comore durant une période de trois ans. Cinq espèces de mouches de fruits ont été retrouvées dans l'ensemble de l'archipel à partir du réseau de piégeage : Bactrocera dorsalis, Ceratitis capitata, Dacus bivittatus, Dacuspunctatifrons et Dacus ciliatus. Une forte dominance de l'espèce envahissante B. dorsalis a été observée à toutes les saisons et dans tous les sites. La densité des espèces de Tephritidae était plus importante durant la saison chaude et humide que pendant la saison fraiche et sèche. De plus, les résultats ont montré une forte abondance de B. dorsalis dans les régions humides de basses altitudes alors que C. capitata, subsiste dans les régions sèches et d'altitude plus élevée. Les résultats suggèrent un phénomène de séparation de niches entre ces deux espèces liée au climat. Parmi 42 espèces de fruits échantillonnées apparentant à 22 familles de plantes, 22 fruits de 11 familles étaient infestés par des Tephritidae. Six espèces de mouches des fruits ont émergées des fruits échantillonnés avec une large dominance (91%) de B. dorsalis. Cette dernière espèce occupe une large gamme de plantes-hôtes (16 espèces), utilisant des fruits préalablement infestés par C. capitata. Quatre espèces de parasitoïdes de la famille des Braconidae, sous-famille d'Opiinae ont émergés des fruits dont l'espèce introduite F. arisanus. Cependant très peu d'individus ont été retrouvés pour le moment et il sera nécessaire de suivre l'acclimatation du parasitoïde, en termes de taux de parasitisme, de distribution et de gamme de fruit et d'espèces de Tephritidae hôtes. / Numerous invasions by fruit flies of the Tephritidae family are observed worldwide. This is particularly the case in Comoros, because of its geographical position and its imports of fresh products from neighboring countries. In order to determine the strategies necessary to reduce the populations of several species of this family, it is essential to have a current status on the ecology and distribution of the species present in the archipelago. The objectives of this thesis were to: (i) inventory the Tephritidae species present in Comoros and analyze the seasonal fluctuations of populations in relation to climatic factors and phenology of the main host plants, (ii) determine the host plants range of the main species and (iii) inventory the Tephritidae indigenous parasitoids and follow the acclimatization of theparasitoid Fopius arisanus introduced since 2013. In order to achieve these objectives, a weekly monitoring of a trapping network as well as plants phenology present in Grande-Comore, Mohéli and Anjouan islands was carried out during a period of two years. Similarly,cultivated and wild fruits were sampled in different regions of the ecoclimatic diversity of Grande-Comore island during a period of three years. Five fruit fly species were found throughout the archipelago from the trapping network: Bactrocera dorsalis, Ceratitis capitata, Dacus bivittatus, Dacus punctatifrons and Dacus ciliatus. High dominance of the invasive species B. dorsalis was observed at all seasons and at all sites. The density of Tephritidae species was greater during the hot and wet season than during the cool and dry season. In addition, the results showed a high abundance of B. dorsalis in humid regions of low altitudes while C. capitata, persists in dry regions of higher elevation. The results suggest a niche separation phenomenon between these two species related to climate. Among 42 fruit species sampled from 22 plant families, 22 fruits belonging to 11 families were infested with Tephritidae. Six fruit fly species have emerged with a large dominance (91%) of B. dorsalis. The latter species occupies a wide range of host plants (16 species), using fruits previously infested with C. capitata. Four parasitoids species of Braconidae subfamily Opiinae have emerged in fruits including introduced species F. arisanus. However, very few individuals have been found at this timeand it will be necessary to follow acclimatization of the parasitoid in terms of parasitism rates, distribution and host fruit and Tephritidae species range.

Comprendre la relation entre biodiversité et fonctionnement des écosystèmes est une question centrale de l'écologie moderne. Cette problématique est d'autant plus importante dans le contexte général des perturbations anthropiques sur la biodiversité et les écosystèmes. Les invasions biologiques représentent l'une des causes principales de perte de diversité taxonomique et de modification des écosystèmes. Ceci est particulièrement le cas dans les écosystèmes aquatiques d'eau douce qui sont soumis à de nombreuses introductions d'espèces non-natives de poissons qui peuvent modifier la structure des communautés et altérer les interactions biotiques entre espèces. Les interactions trophiques et les réseaux trophiques qu'elles forment sont à la base des liens entre la structure même de la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Par conséquent, identifier les impacts des espèces non-natives sur la structure trophique des communautés est crucial pour estimer comment le fonctionnement des écosystèmes et les services qu'ils rendent peuvent répondre aux invasions biologiques. Dans cette étude, 18 lacs de gravières ont été sélectionnés et leurs communautés piscicoles quantifiées durant deux années consécutives afin de tester les effets des invasions biologiques sur les patrons de diversité fonctionnelle et la structure trophique des communautés piscicoles. Dans un premier temps, nous avons étudié le rôle des facteurs environnementaux sur la composition et la structure des communautés de poissons. Nos résultats ont démontré que la structure des communautés de poissons différait de manière significative entre lacs et nous avons notamment observé que les lacs gérés principalement à des fins halieutiques présentaient une plus forte richesse taxonomique. Nous avons également démontré que les espèces natives et non-natives étaient dominantes dans des lacs avec des caractéristiques environnementales différentes, alors que les pratiques de gestion jouaient davantage un rôle sur structures des communautés. Dans l'ensemble, cette étude a permis de démontrer que la composition des communautés piscicoles évoluait de manière prévisible le long d'un gradient environnemental associé au niveau de maturité des lacs et des pratiques de gestion associées. Dans un second temps, nous avons quantifié l'importance de la variabilité intraspécifique des traits fonctionnels au sein d'une espèce modèle, le black-bass (Micropterus salmoides). Plus précisément, nous avons échantillonné l'ensemble d'une population and nous avons démontré que la variabilité des traits fonctionnels entre les individus était forte et pouvait affecter les estimations de diversité fonctionnelle. De plus, le très faible chevauchement de niches fonctionnelles et isotopiques entre les différentes classes d'âge indiquaient qu'elles doivent être considérées comme des entités fonctionnelles distinctes. Nous avons également démontré l'existence d'une corrélation entre les traits fonctionnels et les valeurs isotopiques du carbone et de l'azote, suggérant ainsi un lien entre spécialisation trophique et les différences de traits fonctionnels au sein des différents stades de vie. Dans un troisième temps, en intégrant la variabilité intraspécifique des traits fonctionnels à l'échelle de la communauté, nous avons examiné les structures fonctionnelles des différentes communautés piscicoles le long d'un gradient d'invasions. Nos résultats ont démontré que les entités natives et non-natives de poissons différaient significativement en terme de traits fonctionnels et que le " niche partitioning " était le mécanisme principal permettant la coexistence des espèces natives et non-natives ayant des traits fonctionnels similaires. / Understanding the relationship between biodiversity and ecosystem functioning is a central question in modern ecology. This question is particularly crucial in the general context of human perturbations on both biodiversity and ecosystems. Biological invasions are considered as one of the leading causes of the ongoing taxonomic diversity crisis and the modification of ecosystems. This is especially true in freshwater ecosystems since the widespread introductions of non-native fish can modify recipient communities notably by changing the biotic interactions between species. Trophic interactions represent the linkage between the structural characteristics of biodiversity and the functioning of ecosystems, describing the network of species and the energy links between them. Identifying the impacts of non-native fish species on the trophic structure of recipient communities is therefore crucial to estimate how ecosystem functioning and ecosystem services might respond to biological invasions. In the present study, fish communities from 18 gravel pit lakes were selected and monitored during two consecutive years to test the effects of biological invasions on functional diversity patterns and the trophic structure of fish communities. We first investigated the environmental determinants of fish community composition and structure in these gravel pit lakes. Our results demonstrated that fish community structure significantly differed between lakes and we notably found that lakes highly managed for angling hosted higher levels of taxonomic diversity. We also found that native and non-native species were dominant in lakes with different environmental conditions, while management practices play a critical role in shaping fish species composition. Overall, these findings demonstrated that fish community composition followed a predictable shift along an environmental gradient linked to the natural maturation of gravel pit lakes and the associated human practices. Second, we quantified the importance of intraspecific variability in functional traits in a model species, the largemouth bass (Micropterus salmoides). We sampled a whole population in a private pond and found that functional trait variability among individuals within the same population could affect estimates of functional diversity. Moreover, the extremely low overlap for both functional and stable isotope niches between age-classes indicated that different age classes within a species should be considered as distinct functional entities. We also demonstrated the existence of a significant correlation between functional traits and stable isotope values, suggesting the existence of a linkage between trophic specialization and differences in functional traits within each life stage. Third, incorporating intraspecific variation in functional traits at the community level, we examined the functional attributes of fish communities in the studied lakes. Our results demonstrated that native and non-native fish significantly differed in terms of functional traits. We also demonstrated that niche partitioning was the principal mechanism allowing the coexistence of native and non-native fish with similar functional traits.

Juste après son apparition au début de l'Ère Tertiaire, l'ordre des Primates connaît plusieurs phases de diversification intenses. Ces épisodes successifs sont à l'origine de l'émergence des groupes actuels. Malgré l'importance de ces évènements, leurs modalités restent peu connues, particulièrement l'importance des facteurs écologiques. En Europe et en Amérique du Nord, la transition Paléocène-Éocène est marquée par un réchauffement climatique majeur. C'est à cette époque que les primates modernes (Euprimates) apparaissent, se dispersent, et se diversifient de manière explosive au cours de l'Éocène. Ce travail a pour objectif de caractériser l'émergence de cette diversité à travers les facteurs écologiques tels que le partage des ressources, les phénomènes de compétition, et les changements paléoenvironnementaux. Dans ce but, l'étude de la structure des dents et des micro-usures laissées par le bol alimentaire permet la reconstruction du régime alimentaire des primates paléogènes (Adapiformes, Omomyiformes, Anthropoidea et Plesiadapiformes), l'un des meilleurs indicateurs de l'écologie d'un animal.En Europe, les premiers euprimates (e.g., Donrussellia [adapiformes]), bien qu'ayant un patron dentaire de type insectivore, étaient majoritairement frugivores et secondairement insectivores. Ils occupaient ainsi des niches distinctes des plésiadapiformes (folivores, frugivores et gommivores). La diversification des euprimates au cours de l'Éocène a conduit à l'augmentation des pressions de compétition au sein des communautés et à l'apparition de spécialisations écologiques. Par exemple, les adapinés, initialement frugivores, ont montré une évolution de leur régime alimentaire par l'intégration de feuilles et d'objets durs.En Asie, l'étude des communautés fossiles a mis en exergue une forte pression de compétition entre les formes de petite taille (éosimiidés, tarsiidés, adapidés), qui avaient tous un régime alimentaire à base de fruits et d'insectes. Les anthropoïdes asiatiques (amphipithècidés) montrent des spécialisations écologiques très singulières avec notamment un régime alimentaire à base d'objets durs. En Afrique, les communautés éocènes témoignent d'une diversité importante, avec la colonisation des niches insectivores (adapiformes), frugivores (adapiformes, strepsirhiniens et anthropoïdes) et folivores (adapiformes, anthropoïdes).Cette étude a mis en exergue la diversité et la variabilité du régime alimentaire qui peut exister pour une espèce donnée (actuelle ou fossile) en fonction des facteurs biotiques (compétition) et abiotiques (environnement, géographie). La comparaison entre les différents continents montre que les primates (adapiformes, omomyiformes et anthropoïdes) n'occupaient pas les mêmes niches écologiques au sein des différentes communautés. Ces différences au niveau du partage des ressources et des phénomènes de compétition se sont répercutées sur la dynamique des différentes radiations. / Soon after its appearance at the beginning of the Tertiary, the Primate order underwent several successive episodes of diversification which were the basis for the emergence of the higher taxonomic groups that can be observed in nature today. Despite the importance of these events, little is known regarding the factors that governed them, in particular the importance of the ecological factors involved. The Paleocene-Eocene transition in North America and Europe was marked by a period of major global warming. It was during this time that modern primates (Euprimates) appeared and dispersed before experiencing an explosive diversification throughout the Eocene. This study aims to characterize the emergence of this diversity through the identification of ecological factors, such as environment, resource partitioning and competition. In this framework, the study of dental structure and of dental microwear is used to reconstruct the diet of Paleogene primates (Adapiformes, Omomyiformes, Anthropoidea and Plesiadapiformes), one of the best indicators of the ecology of a given animal. In Europe, although exhibiting a dental morphology better suited to insect-eating, the first euprimates (e.g., Donrussellia [adapiformes]) were fruit-eaters, only supplementing their diet with insects. They mostly occupied different niches to co-occurring plesiadapiforms (leaf-, fruit- and gum-eaters). The diversification of euprimates led to the increasing competition among primate communities and to the apparition of different dietary specializations. For example, Adapines, initially having a diet based on fruit, show a dietary shift by incorporating leaves and harder objects in their diet.In Asia, the study of fossil primate communities has highlighted resource partitioning and competition among small-bodied primates (eosimiids, tarsiids, and adapids), which all had a diet based on fruit and insects. Asian anthropoids (amphipithecids) show some singular ecological specialization towards sclerocarpic foraging.In Africa, Eocene primates show a high diversity, with the colonisation of numerous ecological niches such as insect-eating (adapiformes), fruit-eating (adapiformes, strepsirhines and anthropoids) et leaf-eating (adapiformes, anthropoides).This study highlights dietary diversity and variability which can exist for a given primate (extant or fossil) according to factors which can be biological in nature (i.e., competition) or not (i.e., environment, geography). The comparison between the different continents demonstrates that primates (Adapiformes, Omomyiformes, and Anthropoidea) occupied different niches in different primate communities. These differences in resource partitioning and competition are most probably reflected in the different paths these adaptive radiations took.

Une invasion biologique réussie se décompose en trois étapes : l'introduction d'une population allochtone sur une nouvelle aire de répartition géographique, l'établissement de populations viables et leur prolifération exponentielle dans l'aire d'introduction. En 2002, Shea et Chesson ont énoncé l'hypothèse d'Opportunité de Niche dans le but d'expliquer la réussite de l'établissement et de la prolifération des espèces envahissantes. Selon ces auteurs, les espèces exogènes introduites sur une nouvelle aire géographique peuvent y profiter d'une part de la diminution de la pression exercée par leurs ennemis naturels et d'autre part d'une augmentation de la disponibilité de leurs ressources. Drosophila suzukii est une de ces espèces dites envahissantes. Originaire d'Asie, sa présence est aujourd'hui largement recensée en Amérique du Nord et dans tout l'ouest de l'Europe. Depuis son introduction en 2008, en Europe notamment, l'invasion de D. suzukii est particulièrement rapide et les dégâts engendrés dans les cultures par cette espèce qui se développe sur les fruits en cours de maturité sont très préoccupants. Au cours de nos travaux, nous avons mis en évidence certains caractères chez cette espèce comme étant des éléments facilitant le succès de son invasion. D. suzukii présente tout d'abord une grande résistance face à ses principaux ennemis naturels, les parasitoïdes. Nous avons ensuite montré l'existence d'un lien entre sa capacité à mettre en échec les parasitoïdes larvaires et son importante charge hémocytaire. Par ailleurs, grâce à un échantillonnage très large, nous avons illustré la grande polyphagie de cette espèce. Ce caractère lui assure potentiellement une disponibilité en ressources tout au long de l'année. Enfin, à l'aide d'une étude portant sur les relations tritrophiques, nous avons montré que la qualité nutritive des plantes hôtes utilisées par D. suzukii peut avoir un impact sur le niveau de sa résistance aux entomophages. D. suzukii parvient en effet à augmenter sa résistance à plusieurs espèces de parasitoïdes lorsqu'elle réalise son développement sur un substrat riche en alcaloïde. Nos derniers résultats suggèrent qu'elle serait même capable de réaliser une forme d'automédication. Les différentes études réalisées au cours de cette thèse semblent confirmer que D. suzukii profite d'une opportunité de niche en Europe tempérée / Successful biological invasion is divided into three stages: the introduction of a non-native population on a new geographical area, the establishment of viable populations and their exponential growth in the area of introduction. In 2002, Shea and Chesson proposed the Opportunity Niche Hypothesis in order to explain the success of the establishment and the spread of invasive species. According to these authors, alien species introduced into a new range can jointly benefit from a decrease of the pressure applied by natural enemies and from an increase in the availability of resources. Drosophila suzukii has been reported to be an invasive species. Native of Asia, it has been now widely observed in North America and throughout Western Europe. Since its introduction in 2008, especially in Europe, the invasion of D. suzukii is particularly rapid and, as it grows on ripe fruits, a lot of concerns have been raised on the damage it causes on crops. In our work, we have highlighted some characters of this species as elements that facilitate the success of its invasion. D. suzukii is highly resistant against parasitoids, known as its major natural enemies. We have then showed the existence of a link between the ability to resist to larval parasitoids and a high hemocyte load. Furthermore, thanks to a very large sample, we have illustrated the great polyphagia of this species. This property provides available resources throughout the year. Finally, with a study of tritrophic interactions, we have shown that the nutritional quality of host plants used by D. suzukii can have an impact on the level of resistance to entomophages. Indeed, D. suzukii increases its resistance to several species of parasitoids when it growths on an alkaloid-rich substrate. Our recent results suggest that it would even be able to achieve a form of self-medication. The different studies performed in this thesis seem to confirm that D. suzukii makes the most of niche opportunity to efficiently invade temperate Europe

La forêt atlantique brésilienne est un des points sensibles de biodiversité avec une richesse spécifique et des risques d’extinction élevés. Cette forêt est située le long de la côte atlantique brésilienne, s’étendant jusqu’au Paraguay vers le Sud et à l’Argentine dans l’intérieur des terres. Du fait des gradients longitudinal et altitudinal, de la géologie complexe et de la diversité des sols, cette forêt comprend une diversité exceptionnelle de paysages et d’écosystèmes qui ont permis à cette riche biodiversité de se développer. Cependant, cette dernière encourt des risques extrêmes d’extinction du fait des densités et des tailles de populations humaines locales les plus élevées en Amérique du Sud. La forêt atlantique est ainsi aujourd’hui réduite à moins de 5% de sa surface originelle, répartie dans des fragments épars. En dépit de cette richesse spécifique reconnue, beaucoup reste à comprendre au sujet de plusieurs composantes de la biodiversité et de leur origine. Parmi les groupes encore mal connus figurent en particulier les insectes. Dans le but de combler cette lacune, j’ai étudié dans cette thèse un genre de blatte endémique de la forêt atlantique, Monastria Saussure, 1864 (Blattodea, Blaberinae). Je me suis focalisé sur sa taxonomie, sa phylogéographie et sur la contribution des données de collections d’histoire naturelle à la modélisation de l’aire de distribution. L’étude de la taxonomie a consisté à entreprendre la révision du genre avec la re-description des espèces espèces déjà connues et la description de nouvelles espèces. Les descriptions des espèces connues étaient fort anciennes et la description (et redescription) a donc inclus la définition de nouveaux caractères, ainsi qu’une étude des genitalia. Des problèmes nomenclaturaux anciens ont été également résolus, une clé d’identification des espèces ainsi qu’une clé d’identification des larves des genres de Blaberinae endémiques de la forêt atlantique ont été construites. La deuxième étude concernait l’analyse de la diversification et de la distribution du genre Monastria dans la forêt atlantique brésilienne. Cette analyse a indiqué l’importance des impacts différentiels des changements de température durant le dernier maximum glaciaire entre les parties Nord et Sud de la forêt atlantique, ceci résultant dans le patron de distribution présent. La troisième étude est une évaluation de l’intérêt des données disponibles dans les collections d’histoire naturelle concernant Monastria pour inférer son aire de répartition en se basant sur des modèles de niches écologiques (ENM), et en utilisant les données issues de l’échantillonnage de terrain ciblé sur Monastria pour valider les résultats. Nous montrons ici que le lot de données des collections est biaisé dans l’espace environmental. Le sur-échantillonnage dans une classe de climat conduit à construire des modèles d’aires favorables plus restreints que ceux de la distribution réelle de Monastria. Ces biais augmentent donc la spécificité des modèles et réduisent leur sensibilité. Pour résoudre ce problème, nous avons conçu deux sortes d’analyse de raréfaction et montré que la suppression aléatoire de points dans la classe climatique la plus biaisée augmente de manière très efficace la sensibilité du modèle de niche climatique. / The Brazilian Atlantic forest is one of the biodiversity hotspots with the richest species diversity and threat. It is located along the Brazilian Atlantic coast going south til Paraguay and Argentina in the interior of the continent. Due to its longitudinal and altitudinal gradients, complex geology and diversity of soils it harbors an enormous diversity of landscapes and ecosystems that gave rise to its rich biodiversity. However, this biodiversity is extremely threatened because this region is the one with the highest population size and density in south America. So, the Atlantic forest is now limited to less than 5% of its original surface and distributed in scattered fragments. Despite the recognized species richness, much remains to be known about several components of this biodiversity and their origin. Among the groups still poorly known are the insects. In order to contribute to bridge this gap, in this thesis I studied one genus of cockroach endemic from the Atlantic forest, Monastria Saussure, 1864 (Blaberidae, Blaberinae). I focused on the taxonomy, phylogeography and on the contribution of the data existing in natural history collections to model the distribution range. The study of the taxonomy consisted in the revision of the genus with the re-description of already known species and description of new ones. Since the known species were described very early, the description (and re-description) comprised the definition of new characters, and consideration paid to genitalia. In addition to that, old nomenclatural problems were solved, a key to species’ identification was provided, a key to the identification of nymphs of the genera of Blaberinae endemic to the Atlantic forest were provided. The second study was aimed to understand the diversification and distribution of the genus Monastria in the Brazilian Atlantic Forest. This analysis indicates the importance of differential impacts of shifts in temperature between the Southern and Northeastern part of the Atlantic forest in the Last Glacial Maximum for explaining the present pattern of distribution. The third study is an evaluation of the data concerning Monastria available in Natural History Collections for estimating its distribution range based on Ecological Niche Models (ENM), and using the data from the field work designed to assess the presence of Monastria to validate the results. Here we showed that the dataset is biased in the environmental space. This oversampling in a climate class leads to models with suitable areas much smaller than that of the real distribution of Monastria. These biases increase model’s specificity and reduced sensitivity. To overcome this problem, we designed two forms of rarefaction and showed deleting points at random in the most biased climate class is very powerful to increase the sensitivity of the ENM.

Dans les environnements où les ressources sont limitantes, la compétition pour la nourriture est élevée chez les espèces sympatriques et évolutivement proches. Le nombre d'espèces cohabitant dans une communauté sera déterminé par leur capacité à se répartir les ressources disponibles dans le temps et l'espace. Quatre populations de rorquals coexistent de façon saisonnière dans le Golfe du Saint-Laurent au Québec avec un chevauchement spatial important. La présente étude avait deux objectifs principaux: (1) d'investiguer la différenciation de niche trophique entre ces espèces de rorquals, (2) d'examiner les patrons d'utilisation des ressources alimentaires à long terme afin de mieux comprendre la dynamique trophique de ces prédateurs marins peu étudiés. Malgré un chevauchement considérable de leurs niches trophiques, chaque espèce se distingue par la contribution relative de chaque type de proies au régime alimentaire. L'analyse de la dynamique temporelle des niches trophiques a révélé que les espèces ayant un régime alimentaire généraliste semblent incorporer une plus grande proportion de proies de niveau trophique supérieur depuis les années 1990. Ceci pourrait refléter une réponse aux modifications de l'écosystème, suite à l'effondrement des stocks de poisson de fond dans les années 1990. À l'opposé, l'espèce ayant un régime alimentaire spécialisé démontre aussi le plus faible degré de variation de la niche trophique dans le temps. Ce qui pourrait les rendre plus vulnérable à la compétition interspécifique et aux changements environnementaux.

Les estuaires font partie des écosystèmes les plus productifs de la planète. Ils constituent une zone d'importants échanges de matières et jouent à ce titre un rôle capital pour les cycles biogéochimiques. Du fait de leur position à l'interface entre domaines continental et marin, ils sont également un lieu de passage obligatoire pour de nombreuses espèces de poissons migrateurs ou encore de nourricerie et de refuge. Ces systèmes sont contraints par de nombreuses pressions de natures diverses dont certaines en lien avec les activités humaines locales (p. ex. pêcheries, transport maritime, dragages, pollutions accrues, etc.). Ces altérations viennent s'ajouter à la variabilité intrinsèque de ces systèmes naturellement complexes (variabilité spatio-temporelle de différents facteurs environnementaux ; c.-à-d. température, salinité, turbidité, etc.). Toutefois, une intensification de ces d'altérations, dont une partie est associée à la composante climatique des changements globaux, est observée depuis ces dernières décennies. Ces modifications avérées et leurs incidences sur les communautés biologiques constituent un enjeu en matière de gestion des écosystèmes estuariens. Cependant, par manque de chroniques de données continues suffisamment longues, peu d'études sur l'évolution à long terme de systèmes estuariens ont été réalisées à ce jour. Pour mes travaux, j'ai eu à ma disposition un ensemble de chroniques uniques - acquises depuis 35 ans - associées à plusieurs suivis écologiques de l'estuaire de la Gironde (notre site atelier). L'objectif général de cette thèse est de caractériser l'évolution globale du système dans son ensemble (physico-chimie et biologie) et d'identifier les forçages impliqués. L'originalité de ces travaux, par rapport aux études spécifiques déjà menées, consiste à analyser l'évolution de l'ensemble des descripteurs caractéristiques du fonctionnement d'un système modèle et de qualifier la part relative aux forçages globaux. L'étude des séries chronologiques, via une approche end-to-end basée sur des analyses multivariées, permet d'identifier deux changements abrupts d'état de l'écosystème de l'estuaire de la Gironde, associés à des fluctuations hydroclimatiques à large échelle (bassin Atlantique nord) mais aussi à une échelle plus locale (estuaire). Des hypothèses relatives aux possibles mécanismes impliqués, reliant les altérations climatiques à large échelle aux altérations observées à l'échelle des communautés biologiques estuariennes, sont discutées. Un deuxième volet de la thèse, au travers d'une approche modélisatrice basée sur le concept de niche d'Hutchinson, permet d'identifier un changement de répartition spatiale, longitudinale, des populations de copépodes estuariennes en réponse au réchauffement des masses d'eau et à la marinisation de l'estuaire. Enfin un troisième volet de mes travaux s'est consacré à l'étude spécifique d'une espèce de copépode invasive : Acartia tonsa. Suivant une double approche modélisatrice permettant d'estimer à la fois les niches fondamentale et réalisée de l'espèce, ces travaux illustrent l'importance relative des changements climatiques qui ont facilité la colonisation et l'essor de cette espèce dans l'estuaire.