Stage de Master 2 : Signaux impliqués dans la régulation de la reproduction chez les termites
Laboratoire d’accueil : Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte (IRBI) - CNRS UMR 7261, Université de Tours.
Durée : 6 mois début 2021
Résumé : Chez les insectes eusociaux, la répartition des tâches est un élément essentiel dans le bon fonctionnement des colonies. La reproduction est une fonction particulière puisqu’elle est monopolisée par un faible nombre d’individus. L’accès à la reproduction est régulé par des facteurs biotiques et abiotiques. Parmi ces facteurs biotiques, la présence ou non de reproducteurs au sein de la colonie est un élément crucial de régulation via des composés chimiques volatiles. Dû au mode de vie cryptique des termites, d’autres modes de communication semblent aussi être appropriés au mode de vie souterrain tel que les signaux vibratoires et les signaux chimiques protéiques. Les signaux vibratoires permettent de diffuser l’information à distance entre tunnels, tandis que les signaux protéiques peuvent être déposés sur les parois au niveau des hubs de transit.
L’objectif de ce stage est d’étudier l’effet des comportements vibratoires (i.e. body-shaking) et des composés chimiques protéiques dans la différenciation des termites en reproducteurs chez Reticulitermes flavipes. Ce stage combinera des approches d’écologie comportementale et d’écologie chimique. Plusieurs séries d’expériences seront réalisés, comportant des dispositifs de playback de signaux vibratoire et de test chimique, avec des mesures comportementales à court terme et des mesures physiologiques à long terme.
Méthodes : Un système d’observations vidéo piloté par informatique via le logiciel Labview sera utilisé. Les données récoltées seront analysées sous les logiciels Qgis et R. Les extractions protéiques et les quantifications se feront au plateau d’analyses chimiques du laboratoire.
Encadrants : Christophe Lucas (CNRS) christophe.lucas@univ-tours.fr ; Louis Pailler (thèse) louis.pailler@univ-tours.fr
Candidatures :
Les candidats sont invités à envoyer par email aux deux encadrants leur CV, accompagné d'une courte lettre de motivation, d'un relevé de notes de leur M1 ainsi que les coordonnées d'au moins un référent. Les candidatures doivent être envoyées avant le 31 octobre 2020 (la priorité sera donnée selon l'ordre d'arrivée).
Références :
1. Ruhland F, Moulin M, Choppin M, Meunier J & Lucas C (2020). Reproductives and eggs trigger worker vibration in a subterranean termite. Ecol Evol, 10:5892– 5898.
2. Lucas C, Brossette,L, Lefloch L, Dupont S, Christidès, JP, & Bagnères, AG. (2018). When predator odour makes groups stronger: Effects on behavioural and chemical adaptations in two ter- mite species. Ecological Entomology, 43(4), 513–524.
3. Sun Q, Hampton JD, Merchant A, Haynes KF & Zhou X (2020). Cooperative policing behaviour regulates reproductive division of labour in a termite. Proc. R. Soc. B, 287: 20200780.
4. Penick CA, Trobaugh B, Brent CS & Liebig J (2013). Head-butting as an early Indicator of reproductive disinhibition in the termite Zootermopsis nevadensis. Journal of Insect Behavior, 26(1): 23–34.
5. Hanus R, Vrkoslav V, Hrdý I, Cvacka J & Sobotník J (2010). Beyond cuticular hydrocarbons: evidence of proteinaceous secretion specific to termite kings and queens. Proceedings. Biological Sciences, 277(1684): 995–1002
Stage de Master 2 : Mutilation et régulation sociale chez les termites
Laboratoire d’accueil : Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte (IRBI) - CNRS UMR 7261, Université de Tours.
Durée :
6 mois début 2021
Résumé : Chez les insectes sociaux, seul quelques individus au sein de la colonie participent à la reproduction. Les individus reproducteurs sont donc primordiaux dans le développement et le maintient de ces sociétés d'insectes. Chez les termites, ces individus sont aussi ceux qui présente le plus de trace de mutilation. Ces stigmates sont considérés comme une résultante des interactions agonistes survenant lors des joutes pour l'accès à la reproduction entre les membres de la colonie. Néanmoins les preuves expérimentales sont manquantes et plusieurs autres observations posent des interrogations qu'en à la présence de ces stigmates. En effet, des phénomènes d'automutilations ont aussi été reportés, sans oublier que les reproducteurs fondateurs de nouvelle colonie présentent de nombreux stigmates alors qu'ils sont uniquement en couple. Les mutilations concernent principalement les pattes, les cerques ainsi que les antennes. Or les antennes sont aussi l'un des organes sensoriels les plus important chez les termites, puisqu'il est le centre principal de la communication, permettant à l'individu d'interagir avec son environnement au sens large. La dégradation des antennes impacte lourdement la fitness des individus, voir même la fitness de la colonie dans son ensemble lorsque cela touche les individus reproducteurs.
L’objectif de ce stage est d’étudier le rôle des mutilations dans la régulation sociale et notamment dans la différenciation des termites en reproducteurs chez Reticulitermes flavipes. Ce stage combinera des approches d’écologie comportementale avec des modifications de la composition social du groupe, du comportement, des mesures de l’évolution des mutilations, ainsi que des mesures morphométriques.
Méthodes : Un système d’observations vidéo piloté par informatique via le logiciel Labview est disponible pour les observations comportementales. Les observations et mesures morphométriques seront réalisées sous loupe binoculaire Leica supervisé par informatique. Les données récoltées seront analysées sous les logiciels ImageJ et R.
Encadrants : Christophe Lucas (CNRS) christophe.lucas@univ-tours.fr ; Louis Pailler (thèse) louis.pailler@univ-tours.fr
Candidatures : Les candidats sont invités à envoyer par mail leur CV aux deux encadrants, accompagné d'une courte lettre de motivation, d'un relevé de notes de leur M1 ainsi que les coordonnées d'au moins un référent. Les candidatures doivent être envoyées avant le 31 octobre 2020 (la priorité sera donnée selon l'ordre d'arrivée).
Références :
2. Yanagawa A, Shimizu S, Noma K, Nishikawa M, Kazumasa O & Yokohari F (2009). Classification and distribution of antennal sensilla of the termite Coptotennes formosanus (Isoptera: Rhinotermitidae). Sociobiology, 54(2), 327–349.
3. Ratnieks FLW, Foster KR, Wenseleers T (2006). Conflict resolution in insect societies. Annu. Rev. Entomol. 51, 581–608.
Stage de Master 1 : Structure des signaux vibratoires chez les termites
Laboratoire d’accueil : Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte (IRBI) - CNRS UMR 7261, Université de Tours.
Durée
: 2 mois à partir de janvier 2021
Résumé : La communication est un élément central dans la vie des communautés et plus particulièrement dans les sociétés d’insectes. Les voies de transmission d’information sont diverses et incluent notamment la communication visuel, chimique et vibro-acoustique. Chez les insectes sociaux, la communication vibratoire est très répandue et particulièrement chez les termites où les vibrations sont utilisées pour le choix de la nourriture ou dans des situations de danger. Récemment, il a été montré que la présence de reproducteurs induit une augmentation significative du nombre de comportements vibratoires (appelé body-shaking) produits par les ouvriers. Outre un effet sur le nombre de body-shaking, les reproducteurs pourraient aussi avoir un effet sur les caractéristiques physiques de ces comportements vibratoires.
L’objectif de ce stage va être d’étudier l’effet de la présence de reproducteurs (reine et/ou roi) sur la structure physique des comportements vibratoires produits par les termites (Reticulitermes flavipes). Ce stage combinera des approches d’écologie physique (mesure laser) et d’écologie comportementale (expérimentation et observation).
Méthodes : Les expériences se dérouleront dans une salle anéchoïque avec un système laser déjà paramétré pour enregistrer les vibrations. Un système d’observations vidéo piloté par informatique via le logiciel Pylon Viewer sera utilisé. La structure et les caractéristiques physiques des signaux (fréquence, amplitude, nombre de pulses…) seront analysés via le logiciel Octave.
Encadrants : Christophe Lucas (CNRS) christophe.lucas@univ-tours.fr ; Louis Pailler (thèse) louis.pailler@univ-tours.fr
Références :
2. Brossette L, Meunier J, Dupont S, Bagnères AG, Lucas C (2019). Unbalanced biparental care during colony foundation in two subterranean termites. Ecol Evol, 9:192–200.
3. Delattre O, Šobotník J, Jandák V et al. (2019). Chemical and vibratory signals used in alarm communication in the termite Reticulitermes flavipes (Rhinotermitidae). Insect. Soc. 66, 265–272.
4. Evans TA, Lai JCS, Toledano E, McDowall L, Rakotonarivo S, Lenz M (2005). Termites assess wood size by using vibration signals. Proc Natl Acad Sci USA, 102:3732–7.