No description available.

Certains champignons, notamment des Ascomycètes, peuvent synthétiser des métabolites secondaires toxiques pour les hommes et les vertébrés, appelés mycotoxines. Étant donné que la présence de ces champignons dans les aliments de base constitue un risque potentiel pour la santé humaine et animale, les aliments de base sont éliminés lorsqu'ils sont contaminés. La section Flavi est un des groupes de champignons les plus importants du point de vue économique et sanitaire car il comprend des espèces productrices de mycotoxines. Parmi les mycotoxines produites par ce groupe se trouvent les aflatoxines (AF), considérées comme une préoccupation majeure en raison de leurs effets délétères chez les vertébrés. Les espèces de la section Flavi se développent principalement dans les régions tropicales et subtropicales car elles bénéficient de conditions environnementales optimales. De plus, les conditions de récolte et de stockage sont souvent inappropriées, favorisant ainsi leur développement. Dans les régions tempérées, ces espèces se rencontrent moins fréquemment. Cependant, le réchauffement climatique pourrait favoriser leur colonisation. L'identification des espèces d'Aspergillus de la section Flavi est un défi, en raison de l'inter- et intra-variabilité des caractères. Par conséquent, l'utilisation d'une seule méthode d'identification (caractérisation morphologique, moléculaire ou du profil des métabolites secondaires) est insuffisante. Inversement, le développement d'outils moléculaires a facilité la tâche. Le but de notre étude était de déterminer les relations entre les espèces d'Aspergillus de la section Flavi à partir de différents marqueurs moléculaires (ITS, benA, cmdA, amdS, préA, perB, ppgA, aflP, gènes Mat1), puis d'identifier ceux qui permettent une classification des espèces par inférence phylogénétique. L'utilisation de l'inférence phylogénétique dans cette étude a montré qu'il s'agit d'une approche robuste pour identifier les espèces d'Aspergillus de la section Flavi, notamment en confirmant certaines hypothèses déjà proposées pour les espèces de la section Flavi. En effet, l'ajout de marqueurs moléculaires a permis de confirmer le placement phylogénétique des espèces dans la section Flavi. De plus, une nouvelle espèce cryptique a pu être décrite : Aspergillus korhogoensis (appartenant au clade A. flavus). Notre étude a également pu mettre en évidence que les marqueurs moléculaires sélectionnés (benA, cmdA, mcm7, rpb1, preB, preA et ppgA) sont de bons candidats pour l'étude d'autres sections d'Aspergillus. L'utilisation de l'inférence phylogénétique est une méthode élégante permettant d'identifier de façon précise les espèces. Sur la base de nos résultats, il est recommandé d'utiliser des matrices concaténées pour effectuer une inférence phylogénétique dans cette section, et la meilleure combinaison inclut les gènes benA, cmdA, et l'inclusion d'un autre gène : mcm7, rpb1, preB, preA ou ppgA. A l'inverse, l'utilisation du gène ITS chez Aspergillus peut conduire à une sous-estimation de la diversité car le gène est très fortement conservé. L'étude des gènes du loci Mat1 dans la section est utile pour accroître les connaissances sur la reproduction sexuée chez les ascomycètes. De plus, plusieurs fonctions de la machinerie biologique fongique sont liées aux gènes du loci Mat1. La caractérisation du profil métabolique secondaire chez les souches d'Aspergillus de la section Flavi doit être utilisée, non seulement comme outil d'identification, mais également pour discriminer les souches toxinogènes et atoxinogènes. La section Flavi renferme des espèces capables de produire à la fois de mycotoxines et de composés bénéfiques. Parmi les mycotoxines qui devraient faire l'objet d'une attention particulière figurent les AF, l'acide cyclopiazonique, les versicolorines a et b, la stérigmatocystine. Une étude plus approfondie du métabolisme secondaire sera également utile pour la recherche de nouveaux composés bénéfiques. / Some fungi, mostly Ascomycota, are able to synthesize secondary metabolites that are toxic to humans and vertebrates, called mycotoxins. Since the presence of these fungi in staples represents a potential risk to human and livestock health, staples are eliminated when they are contaminated. The section Flavi is one most important group of fungi from an economic and public health point of view because it comprises several mycotoxin producer species. Amongst the mycotoxins produced by this group are aflatoxins (AFs), considered a main concern because of their deleterious effects on humans and vertebrates. Species from section Flavi grow mainly in tropical and subtropical regions where environmental conditions are optimal, and harvest and storage conditions are not always appropriate to avoid production of mycotoxins, which enhance their growth. In temperate regions, these species are less frequent; however, climate changes can favor their colonization. Species identification in Aspergillus section Flavi is challenging because of inter- and intra- variability of traits. Therefore, the use of one identification method (morphological, molecular or secondary metabolite profile characterization) is futile. Conversely, the development of molecular tools has facilitated the task. The aim of this study was to screen the species relationships in Aspergillus section Flavi based on different molecular markers (ITS, benA, cmdA, amdS, preA, preB, ppgA, aflP, Mat1 genes), and subsequently identify which ones allow a fine species classification in the section Flavi by phylogenetic inference. The use of phylogenetic inference in the present study showed that it is a robust approach to identify Aspergillus section Flavi species. The use of this technique confirmed some of the hypotheses proposed in the Flavi section, since more genetic information was added, thus strengthening the placement of the species in the Flavi section. In addition, we described a new cryptic species in this section Aspergillus korhogoensis that is nested in A. flavus clade as the sister taxon of A. parvisclerotigenus. Likewise, the molecular markers (benA, cmdA, mcm7, rpb1, preB, preA or ppgA) were good candidates for studying other sections in Aspergillus. The use of phylogenetic inference is a good method for fine-scale species identification; however, it should be used carefully, and the morphological approach and characterization of secondary metabolites should also be carried out. Based on our results, concatenated matrices are recommended to perform phylogenetic inference in this section, and the best combination includes benA, cmdA, and the inclusion of at least one another gene (preB, mcm7, rpb1, preA or ppgA). Conversely, the use of ITS in Aspergillus may lead to an underestimation of the diversity because the gene is highly conserved. Studying mating type MAT1 loci in the section is helpful to increase the knowledge of sexual reproduction in ascomycetes. In addition, several functions of fungal biological machinery are linked to Mat1 loci genes. Secondary metabolic profile characterization of Aspergillus section Flavi strains should be performed, not only as an identification tool, but also to discriminate toxinogenic and atoxinogenic strains. Section Flavi encloses species able to produce a mixture of mycotoxins and beneficial compounds. Amongst mycotoxins that should be screened are AFs, cyclopiazonic acid, A and B versicolorin, sterigmatocystin, tenuazonic acid. An exhaustive study of the secondary metabolism can also be useful to investigate novel beneficial products.

Les signaux d'avertissement que portent les proies toxiques (ou autrement défendues) offrent une opportunité unique de développer une vision intégrative de la diversification biologique. Ces signaux sont soumis à une forte sélection naturelle et sexuelle. D'une part, la stratégie d'échantillonnage utilisée par les prédateurs, caractérisée par l'apprentissage des signaux associés à la toxicité, protège les signaux en forte fréquence dans la communauté de proies. Cette sélection fréquence-dépendante positive favorise l'uniformité des phénotypes et la convergence de signaux entre espèces toxiques (mimétisme mutualiste dit "Müllerien") dans de nombreux taxons. D'autre part, les signaux d'avertissement sont utilisés comme critères de choix entre partenaires sexuels et sont donc soumis à de la sélection sexuelle avec des conséquences importantes pour l'émergence de l'isolement reproducteur et la spéciation. Paradoxalement, malgré une forte sélection naturelle favorisant la convergence, les signaux d'avertissement sont incroyablement diversifiés, à la fois au sein de la même espèce et entre espèces. Cette diversification morphologique est souvent associée à une importante diversification des espèces à l'échelle des clades. Dans cette thèse, j'apporte quelques explications à ce paradoxe et j'affine ainsi notre compréhension de l'effet de la sélection fréquence-dépendante positive et du mutualisme sur la diversification à l'échelle micro- et macro-évolutive. Premièrement, je montre que la stratégie d'échantillonnage des prédateurs peut favoriser la diversification des signaux d'avertissement malgré une sélection fréquence-dépendante positive. Deuxièmement, je dissèque les conditions permettant l'évolution d'un isolement reproducteur stable, nécessaire à la spéciation, dans certaines situations écologiques où les signaux mimétiques sont sous sélection naturelle et sexuelle. Troisièmement, je décris des effets indirect de la sélection fréquence-dépendante sur la diversification à l'échelle macro-évolutive par le biais de contraintes spatiales et de convergences écologiques secondaires. / The display of warning signals by unpalatable (or otherwise defended) prey provides a wonderful opportunity for establishing an integrative view of biological diversification. Warning signals are known to be under strong natural and sexual selection. On the one hand, the sampling strategy of predators, characterized by a learned avoidance of signals associated with unpalatability, generates natural selection in favour of warning signals in high frequency in the prey community. Such positive frequency-dependent selection favours phenotypic uniformity and causes unpalatable species to converge on common warning signals (mutualistic "Müllerian" mimicry), as seen in a large panel of taxa. On the other hand, warning signals are used as a phenotypic cue for mate choice, generating sexual selection with important consequences for reproductive isolation and speciation. Paradoxically, despite powerful selection favouring phenotypic convergence, warning signals are fantastically diverse, both within and between species, and this morphological diversification is often associated with extensive species diversification at the clade level. In this thesis, I tackle this apparent paradox from the ground up and I thereby refine our understanding of the role of positive frequency-dependent selection and mutualistic interactions for evolutionary diversification at micro- and macroevolutionary scales. First, I show that the predator sampling strategy can favour the emergence of diversity of warning signals despite positive frequency-dependent selection. Second, I dissect the conditions allowing the evolution of strong and stable reproductive isolation, necessary for speciation to occur, in a number of ecological situations where warning signals are under natural and sexual selection. Third, I highlight important indirect effects of frequency-dependent selection on diversification at macro-evolutionary scale via spatial constraints and by-product ecological convergence.

L’anatomie interne des crânes des stégocéphales Stanocephalosaurus (Temnospondyli), Laosuchus (Chroniosuchia) et Diplocaulus (Lepospondyli) a pu être révélée par l’utilisation de la tomographie à rayons X et a permis de mieux comprendre leur paléobiologie : 1) l’oreille moyenne de Stanocephalosaurus serait adaptée à la perception de sons dans le milieu subaquatique ; 2) des canaux sensoriels intra-osseux ont été identifiés chez Laosuchus. La morphologie endocrânienne a ensuite été utilisée dans une analyse phylogénétique portant sur les relations de parentés controversées entre stégocéphales et lissamphibiens. Cette analyse montre que la monophylie des lissamphibiens serait due à un phénomène d’attraction des longues branches, résultant de l’optimisation de la simplification crânienne, identifiée comme une convergence. Les morphologies de la boite crânienne, du stapes et du palais favorisent une origine diphylétique des lissamphibiens parmi les temnospondyles. / The intracranial anatomy of the stegocephals Stanocephalosaurus (Temnospondyli), Laosuchus (Chroniosuchia) and Diplocaulus (Lepospondyli) has been revealed by X-rays tomography and allowed to better understand their paleobiology: 1) the middle ear of Stanocephalosaurus would be an underwater adapted hearing system; 2) intraosseous sensorial canals have been identified in Laosuchus. The endocranial morphology have been included in a phylogenetic analysis on the debated relationships between stegocephals and lissamphibians. This analysis shows that the monophyly of Lissamphibia may result from a long-branch attraction, due to the optimisation of the cranial simplification, here as identified convergent. The morphologies of braincase, stapes and palate favour a biphyletic origin of lissamphibians among temnospondyls.

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des composés ubiquitaires issus de la combustion incomplète de matières organiques. Ils sont à l'origine de pollutions de l'environnement, surtout liées à l'exploitation des produits pétroliers, car ce sont des composés toxiques pour les êtres vivants et pour l'homme en particulier. De nombreuses bactéries capables de dégrader les HAP ont été isolées et étudiées, mais celles qui les dégradent in situ sont mal connues, car moins de 5% des bactéries du sol sont cultivables en laboratoire. Le premier objectif de cette étude était d'identifier les bactéries qui dégradent les HAP dans le sol par des méthodes moléculaires indépendantes de la culture. A cette fin, une stratégie de marquage isotopique in situ a été mise en œuvre qui repose sur l'utilisation du phénanthrène, un HAP à trois cycles, dans lequel l'isotope naturel du carbone a été remplacé par le 13C. Cette molécule a été introduite comme traceur dans des microcosmes contenant du sol provenant d'un bassin de rétention des eaux de ruissellement d'autoroute. Les bactéries ayant incorporé le 13C ont ensuite été identifiées par séquençage des gènes d'ARNr 16S amplifiés à partir de l'ADN marqué extrait du sol. Les résultats montrent que des Betaprotéobactéries peu étudiées à ce jour, appartenant aux genres Acidovorax, Rhodoferax, Hydrogenophaga et Thiobacillus, ainsi que des Rhodocyclaceae, étaient les principaux acteurs de la dégradation du phénanthrène. La prépondérance des Betaprotéobactéries a été établie par des mesures de PCR quantitative. Une analyse dynamique de la diversité bactérienne a montré que celle-ci changeait en fonction de la biodisponibilité du phénanthrène. En outre, la diversité d'arène-dioxygénases impliquées dans la dégradation des HAP a été explorée sur le plan phylogénétique et fonctionnel. Nous avons ainsi détecté des séquences nouvelles, pour la plupart apparentées à des dioxygénases de Sphingomonadales et de Burkholderiales. Grâce à la construction et l'expression d'enzymes hybrides, il a été possible, pour la première fois, d'associer une activité catalytique d'oxydation des HAP à des séquences partielles de gènes, amplifiées à partir de l'ADN du sol. Les résultats obtenus et les outils mis au point dans cette étude pourront servir à développer des méthodes de diagnostic et de suivi de biodégradation de polluants, par exemple dans le cadre d'opérations de bioremédiation de sites pollués par les HAP.

Dans ce mémoire nous abordons de prime abord la reconstruction d'arbres et de réseaux phylogénétiques, à travers deux méthodes d'inférence. Les arbres et les réseaux sont deux supports pour la représentation de l'évolution d'un groupe d'espèces étudiées. Les modèles d'évolution d'espèces qui seront traités sont les suivants : 1) Le modèle arborescent classique qui a longtemps été le seul support formel pour la représentation des relations génétiques entre les espèces. 2) Le modèle en réseau qui permet de représenter des mécanismes phylogénétiques importants pouvant jouer un rôle clé dans l'évolution et pouvant s'expliquer par le phénomène de l'évolution réticulée. Nous nous sommes particulièrement intéressés aux algorithmes d'inférence de réseaux de transferts horizontaux de gènes. Un transfert horizontal de gènes permet à deux espèces de s'échanger, partiellement ou totalement, différents gènes au cours de l'évolution. Le travail effectué sur la reconstruction d'arbres et de réseaux phylogénétiques a mené à la publication de trois articles. Ensuite, nous abordons le problème de réduction du temps d'exécution de différents programmes bioinformatiques. Ce problème a pris de l'ampleur à cause de la croissance du volume de données biologiques et du blocage de la puissance des ordinateurs autour de 3,4GHZ depuis environ deux ans. Nous décrivons un procédé d'accélération des calculs effectués par différents algorithmes d'inférence et de représentation de l'évolution des espèces, en utilisant le parallélisme. Le parallélisme mis en place a été réalisé à travers une librairie standard de passage de messages (Message Passing Interface). Nous montrons les différentes formes de parallélisme, les architectures de systèmes parallèles, quelques environnements qui permettent de supporter l'exécution des applications de façon à exprimer le parallélisme, ainsi que les approches utilisées pour paralléliser différents modèles d'évolution. Les versions parallèles des algorithmes d'évolution ont été développées et installées sur une « grappe » (i.e. cluster) Linux ayant 16 lames possédant chacune deux processeurs et sa propre mémoire. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : algorithmes d'évolution, arbre phylogénétique, réseau phylogénétique, transferts horizontaux de gènes, programmation parallèle, Message Passing Interface (MPI).

La reconstruction de phylogénies moléculaires consiste à retrouver l'arbre évolutif (ou phylogénie) d'un ensemble de séquences homologues. La méthode de reconstruction la plus fiable actuellement, semble être la méthode du maximum de vraisemblance. Les méthodes classiques pour rechercher la phylogénie de vraisemblance maximale deviennent, rapidement, très coûteuses en temps de calcul lorsque le nombre de séquences augmente. Elles ne peuvent donc pas traiter de grandes phylogénies. Actuellement, les deux types de méthodes qui permettent de reconstruire de grandes phylogénies suivant le principe du maximum de vraisemblance sont : les méthodes de distances et les méthodes de quadruplets. Toutes deux divisent le problème initial en sous-problèmes contenant peu de séquences. Elles peuvent alors résoudre rapidement (suivant le principe du maximum de vraisemblance) chacun de ces sous-problèmes, puis combiner les solutions obtenues pour proposer une phylogénie de l'ensemble des séquences. Après avoir présenté les principales méthodes de reconstruction phylogenetique, nous décrivons une nouvelle méthode de quadruplets (Weight Optimization) qui possède de bonnes propriétés théoriques et reconstruit des arbres plus fiables que Quartet Puzzling (une méthode de quadruplets très populaire). Nous expliquons ensuite en quoi les méthodes de quadruplets sont mal adaptées pour reconstruire de grandes phylogénies suivant le principe du maximum de vraisemblance, et comment ces méthodes peuvent résoudre efficacement d'autres problèmes. Puis, nous proposons une approche qui combine de manière originale les méthodes de distances et du maximum de vraisemblance. Cette approche que nous appelons TripleML permet d'améliorer la fiabilité de différentes méthodes de distances en remplaçant les distances qu'elles utilisent par des distances qui sont estimées en optimisant localement la vraisemblance de triplets de séquences (ou de groupes de séquences).

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les invasions biologiques, deuxième menace majeure de la biodiversité, pose d'important défis pour la conservation de la biodiversité, et la recherche en éco-évolution. Les espèces invasives ont en effet été étudiées depuis plus de 150 ans, mais nos capacités à prédire leurs présences aujourd'hui et dans le futur reste rudimentaire. Ce problème est principalement dû à la difficulté d'estimer à la fois les composantes biotiques et abiotiques de la niche des espèces invasives, ainsi que leur évolution dans le temps et l'espace. L'objectif de ma thèse a été de travailler sur ces défis en améliorant les méthodes d'estimation de niche, en enrichissant notre compréhension du rôle des interactions biotiques dans le processus d'invasion, et en étudiant en détail comment les processus évolutifs peuvent affecter la dynamique spatio-temporelle des niches. Plus précisément, (1) à l'aide d'une revue de la littérature, j'ai commencé par décrire les limites des différentes approches de modélisation utilisées pour prédire la distribution des espèces invasives. (2) Ensuite, j'ai proposé un cadre de modélisation permettant d'améliorer l'estimation des niches abiotiques régionales. (3) Puis, je me suis intéressée à la caractérisation des interactions biotiques, et aux méthodes communément utilisées pour identifier les patrons de compétition symétrique en écologie des communautés. J'ai également implémenté un modèle de simulation d'assemblage de communautés pour tester la performance de ces méthodes. (4) Ces premières études m'ont permis d'étudier à la fois les composantes biotiques et abiotiques des communautés de plantes envahies dans les Alpes. (5) Finalement, j'ai étudié l'évolution de la niche environnementale chez une espèce invasive des Alpes françaises Ambrosia artemisiifolia L, à travers une approche reliant niche-trait-génétique. Dans l'ensemble, les résultats de ces études montrent à quel point les différentes facettes de l'écologie et l'évolution en invasion sont fortement intriquées. De plus, ils soulignent la nécessité d'une modélisation intégrant les processus écologiques et évolutifs pour pouvoir comprendre la dynamique des invasions et proposer des outils de protection de la biodiversité efficaces. / Biological invasions, the second major threat to biodiversity, pose significant challenges to conservation management and eco-evolutionary research. Even though invasion processes have been studied for more than 150 years, our capacity to predict their presence today and in the future is still rudimentary. This deficiency stems mainly from the difficulty involved in reliably assessing the ecological niche of an invader, i.e. those environmental and biotic conditions that allow the species to maintain viable populations. In particular, disentangling the abiotic and biotic components of the ecological niche and accounting for their changing over space and time due to evolutionary dynamics is difficult, albeit crucial for the quality of predictions. The main objective of my PhD has been to address these challenges by improving methodological approaches of niche estimation, advancing our understanding of the role of biotic interactions for invasion processes and studying in greater detail how evolution may affect spatio-temporal niche dynamics. More precisely, (1) with a comprehensive literature review, I started by describing the limits of the different modelling approaches usually applied to predict invasive species distributions. (2) Then, I provided a modelling framework for improving regional environmental niche estimations. (3) Thirdly, I focused on the identification of biotic interactions, and the methods commonly used to identify patterns of symmetric competition in ecological communities. I also implemented a simulation model of community assembly to test the efficiency of these methods. (4) In a fourth part, I studied invaded alpine plant communities and showed that characteristics of the biotic environment in these communities (e.g. symmetric vs. asymmetric competition) were good predictors of invaders' presence. (5) Finally, I provided a first example of a genetic-based, climatic niche expansion of the invasive weed Ambrosia artemisiifolia L. in the French Alps by combining information on its environmental niche, genetic structure and functional traits. Taken together, the results of these studies highlight how tightly the different facets of invasion ecology and evolution are interrelated and open the way to an integrated modelling approach that would advance both eco-evolutionary research on invasion dynamics and applied tools for biodiversity protection.

Les changements globaux, du fait de l’empreinte humaine, sont associés à de nombreux déclins de populations et de disparitions d'espèces, et ce, notamment au sein des systèmes insulaires. L'importante biodiversité abritée par de tels écosystèmes est particulièrement vulnérable aux pressions anthropiques en raison de diverses caractéristiques (p. ex. syndrome d’insularité, faible redondance fonctionnelle, isolement géographique des îles). En dépit de cette vulnérabilité accrue, peu d’études se sont jusqu'à lors intéressées à ces systèmes comme modèle d’étude pour évaluer les patrons de menaces sur les différentes facettes de la diversité (taxonomique, fonctionnelle, et phylogénétique). Pourtant, un tel travail permettrait d’améliorer notre compréhension des menaces qui pèsent au sein des îles. Dans ce sens, l’objectif de cette thèse est de décrire les patrons de diversité endémique insulaire dans le contexte actuel des changements globaux et dans un contexte futur de changements climatiques, en explorant les différentes facettes de la diversité. Une finalité de ce travail est de mettre en évidence des priorités éventuelles de conservation pour ces écosystèmes particulièrement vulnérables. Nous avons abordé l'ensemble de ce travail de thèse à une grande échelle à l’aide de deux bases données recensant les îles mondiales et les espèces qui y sont endémiques. Dans une première partie, nous avons caractérisé les menaces pesant sur les écosystèmes insulaires à l'échelle globale, et prospecté également leurs distributions au sein de différents groupes taxonomiques et régions insulaires. Dans une deuxième partie, nous avons analysé l'incidence des menaces sur la biodiversité endémique insulaire et en particulier sur la composante fonctionnelle. Dans une troisième partie, nous avons identifié les régions insulaires à forte représentativité de la biodiversité endémique menacée au travers de différentes facettes et prospecté leurs niveaux de protection via les aires protégées et les menaces les affectant. Dans une dernière partie, nous avons étudié la vulnérabilité future des îles et de la biodiversité endémique face au changement climatique à l’échéance 2050. À la lumière de nos résultats (identification de menaces majeures dont l'importance varie suivant les groupes taxonomiques, les régions insulaires et également les dimensions de biodiversité considérées), nous avons discuté de l’implication des changements globaux pour la biodiversité endémique insulaire dans un contexte de conservation. Cette thèse révèle l’importance d’intégrer de multiples menaces (et leurs associations) et dimensions de diversité pour les approches de changements globaux et de conservation. / Global changes, because of human activities, are associated with numerous population declines and species extinctions, which are especially pronounced in island systems. The important biodiversity of such ecosystems is particularly vulnerable to anthropogenic pressures because of several characteristics (e.g. island syndrome, low functional redundancy, island geographical isolation). Despite this increased vulnerability, few studies have so far looked at these systems as a study model for assessing patterns of threats to the different facets of diversity (taxonomic, functional, and phylogenetic). However, such work would improve our understanding of islands threats. In this sense, the aim of this PhD thesis is to describe patterns of insular endemic diversity in the current context of global changes and in a future climate change context, by exploring different facets of diversity. The purpose of this work is to highlight potential conservation priorities for these particularly vulnerable ecosystems. We have addressed all of this thesis work on a large scale using two databases of worldwide islands and endemic species. In a first part, we characterized threats to island ecosystems at a global scale and also explored their distributions within different taxonomic groups and island regions. In a second part, we analyzed the impact of threats on the functional component of island endemic biodiversity. In a third part, we have identified priority areas for insular endemic biodiversity representativeness and conservation across different dimensions of biodiversity and explored their levels of protection through protected areas and threats affecting them. In a last part, we studied the future vulnerability of islands and endemic biodiversity to climate change by 2050 based on endemic mammals. In the light of our results (identification of major threats whose importance varies according to the taxonomic groups, the island regions and also the dimensions of biodiversity considered), we discussed the implications of global changes for island endemic biodiversity in a conservation context. This PhD thesis reveals the importance of integrating multiple threats and diversity dimensions for global changes and conservation approaches.