Impact du réchauffement climatique sur les performances sexuelles des mâles : de l’effet individuel aux conséquences populationnelles
Champs disciplinaires:
Biologie évolutive, Ecologie comportementale, Ecophysiologie
Encadrement:
Pr. Denis Thiery (UMR INRA Save à Bordeaux)
denis.thiery@inra.fr
Dr. Jérôme Moreau (UMR CNRS Biogeosciences à Dijon)
jerome.moreau@u-bourgogne.fr
Dr. Philippe Louapre (UMR CNRS Biogeosciences à Dijon)
philippe.louapre@u-bourgogne.fr
Détails pratiques:
N'hésitez pas à nous contacter en joignant votre CV, une lettre de motivation,
un relevé de notes de master (faisant figurer le classement), ainsi que le nom
de deux personnes référentes (responsables du master, maîtres de stage...). La
date limite de dépôt des candidatures sur le site de l'ED étant fixée au 2
juin 2017, nous vous conseillons vivement de prendre contact avec nous bien en
amont.
Le détail du sujet de thèse :
https://www.adum.fr/as/ed/voirproposition.pl?langue=fr&site=ed_se&matricule_prop=15204
Les modalités de candidature à l'Ecole Doctorale :
https://ed-environnements.u-bordeaux.fr/content/download/9216/73899/version/8/file/Candidater.pdf
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Contexte scientifique et sociétal:
La température globale à la surface de la terre a augmenté de 0,2°C par
décennie durant les 30 dernières années et continuera d’augmenter d’ici 2010
pour atteindre 1 à 4°C de plus selon les différents scenarii (Hansen et al.
2006). Le réchauffement climatique actuel est un challenge particulièrement
important pour les ectothermes comme les insectes, car leur capacité à tolérer
des fluctuations de température est primordiale pour leur développement, leur
survie et leur reproduction (Overgaard et Sorensen 2008). Curieusement, les
modèles de thermodynamique suggèrent que les ectothermes pourraient bénéficier
d’une augmentation de température en les rapprochant de leur optimum
physiologique (Deutsch et al 2008, Kingsolver 2009) ; tout en reconnaissant
que l’augmentation de l’étendue des températures journalières pourra à terme
aboutir à une diminution de leur aptitude phénotypique (Paaijmans et al 2013,
Colinet et al 2015). Depuis les années 1990, un nombre croissant d’études se
sont intéressées aux conséquences du réchauffement climatique sur les
insectes, démontrant ainsi un effet direct et rapide sur leurs phénologies et
leurs aires de distribution (Menéndez 2007). On observe ainsi un
raccourcissement de la durée de développement, une augmentation de la période
de vol, un voltinisme croissant, ainsi qu’une remontée des aires de
distribution vers le nord et une contraction au sud.
Problématique et objectif général de la thèse:
Les insectes phytophages pourtant la cause de 20 à 50% de la perte des
récoltes à l’échelle mondiale, et la capacité de reproduction de ces ravageurs
est un des éléments qui détermine l’intensité de la pression qu’ils exercent
sur les cultures. Une connaissance fine de l’écologie des ravageurs, de leur
dynamique de population, et de leurs interactions avec les autres niveaux
trophiques (plantes hôtes, ennemis naturels…), permet de proposer une analyse
rationnelle et objective des risques de dégâts et de l’efficacité potentielle
des moyens de traitement développés. Bien qu’il soit couramment admis que la
dynamique des populations est majoritairement contrainte par le potentiel
reproducteur des femelles (Berger et al 2012), un nombre croissant d’études
suggèrent que la capacité des mâles à accéder aux femelles peut jouer un rôle
fondamental dans cette dynamique (Kokko et al 2007). Ainsi, les mâles peuvent
avoir des effets positifs (e.g au travers du transfert de cadeaux nuptiaux
contenant des substances nutritives que les femelles peuvent réinvestir pour
augmenter leur fécondité), ou négatifs (e.g en transmettant des maladies, ou
en réalisant des accouplements sans transfert de sperme qui diminuent la
fertilité des femelles ), qui induisent des variations potentiellement
importantes de la dynamique populationnelle (Rankin et Kokko 2007, Wedell et
al 2012, Louapre et al 2014). La prise en compte du potentiel reproducteur des
mâles s’avère donc comme étant un élément déterminant à considérer s’il l’on
veut prédire l’évolution de la dynamique des populations d’insectes
phytophages dans le contexte du réchauffement climatique.
En se basant sur ces résultats récents, le projet de thèse ambitionne de
déterminer les effets du réchauffement climatique sur la dynamique des
populations de l’Eudémis Lobesia botrana, en se focalisant sur l’impact de la
température sur la physiologie, le comportement et la phénologie des mâles.
Les vers de la grappe, principaux ravageurs des vignobles européens à l’état
larvaire, représentent une bonne opportunité pour tester les conséquences
possibles du réchauffement climatique sur les performances sexuelles des mâles
à l’échelle individuelle, et ses conséquences populationnelles. Ces ravageurs
sont présents du sud au nord de l’Europe, évoluant donc dans une large gamme
d’environnements thermiques. Par ailleurs, des travaux récents obtenus durant
la thèse de Karen Muller (2013-2016) ont montré que la plante hôte sur
laquelle se développent les chenilles et l’expérience sexuelle des mâles
influencent de manière complexe leur capacité à accéder aux femelles et leur
capacité d’insémination de ces dernières (Muller et al. 2015, 2016). Ces deux
facteurs modulent par ailleurs fortement la capacité des femelles accouplées à
produire une descendance nombreuse et viable. Par exemple, les femelles
recevant un spermatophore hautement nutritif produiront plus de descendants
que celles recevant un spermatophore de plus faire qualité (Muller et al.
2015, 2016). En améliorant nos connaissances fondamentales sur la reproduction
des mâles, ce projet de thèse ambitionne donc de mieux comprendre comment la
dynamique des populations de ce ravageur des vignobles pourra évoluer dans les
années à venir sous l’effet d’une contrainte thermique croissante, et ainsi
pouvoir anticiper les dégâts futurs sur le vignoble.