Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag/EDP Sciences
Résumé : International audience
Key message: Genetic diversity appears to be unaffected by disturbance in a stand of the light-demanding Neotropical treeV. michelii. Although spatial genetic structure is modified in post-disturbance cohorts, mixing of seeds from different mother trees in canopy gaps appears to efficiently maintain genetic admixture. Context: The interplay between genetic and demographic processes has major consequences on population viability. Population size affects demographic trends, while genetic diversity insures viability by reducing risks of inbreeding depression and by maintaining adaptive potential. Yet, the consequences of increases in census size (as opposed to effective size) on genetic diversity of forest populations are poorly known. Aims: We have studied the structure of genetic diversity in populations of saplings of the light-responsive tree, Virola michelii (Myristicaceae, the nutmeg family), in two plots having undergone different levels of canopy-gap opening disturbance. This allowed us to test the “intermediate disturbance” hypothesis, which generally applies to species diversity, at the intra-specific scale. Methods: Levels and distribution of genetic diversity were compared between plots and between life stages. Sapling parentage was analysed to infer each adult tree’s contribution to regeneration. Results: Genetic diversity was higher, and spatial genetic structure was stronger in the post-disturbance than in the control seedling population. Parentage analysis suggested that a limited number of parents contributed to most of the regeneration, but that efficient mixing of their progeny may have enhanced the diversity of saplings occupying canopy gaps. Conclusion: A mixture of demo-genetic processes may contribute to maintain genetic diversity in spite of, or possibly due to, ecosystem disturbance in V. michelii.
ISSN: 1286-4560

hal-01502942
https://hal-agroparistech.archives-ouvertes.fr/hal-01502942
https://hal-agroparistech.archives-ouvertes.fr/hal-01502942/document
https://hal-agroparistech.archives-ouvertes.fr/hal-01502942/file/art_10.1007_s13595-015-0508-3-1_%7B869D58F4-272C-491F-A903-DAD6CDBDC042%7D.pdf
DOI : 10.1007/s13595-015-0508-3

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag/EDP Sciences
Résumé : Key messageWe review the recent findings on the influence of drought on tree mortality, growth or ecosystem functioning in tropical rainforests. Drought plays a major role in shaping tropical rainforests and the response mechanisms are highly diverse and complex. The numerous gaps identified here require the international scientific community to combine efforts in order to conduct comprehensive studies in tropical rainforests on the three continents. These results are essential to simulate the future of these ecosystems under diverse climate scenarios and to predict the future of the global earth carbon balance.[br/]ContextTropical rainforest ecosystems are characterized by high annual rainfall. Nevertheless, rainfall regularly fluctuates during the year and seasonal soil droughts do occur. Over the past decades, a number of extreme droughts have hit tropical rainforests, not only in Amazonia but also in Asia and Africa. The influence of drought events on tree mortality and growth or on ecosystem functioning (carbon and water fluxes) in tropical rainforest ecosystems has been studied intensively, but the response mechanisms are complex.[br/]AimsHerein, we review the recent findings related to the response of tropical forest ecosystems to seasonal and extreme droughts and the current knowledge about the future of these ecosystems.[br/]ResultsThis review emphasizes the progress made over recent years and the importance of the studies conducted under extreme drought conditions or in through-fall exclusion experiments in understanding the response of these ecosystems. It also points to the great diversity and complexity of the response of tropical rainforest ecosystems to drought.[br/]ConclusionThe numerous gaps identified here require the international scientific community to combine efforts in order to conduct comprehensive studies in tropical forest regions. These results are essential to simulate the future of these ecosystems under diverse climate scenarios and to predict the future of the global earth carbon balance.
ISSN: 1286-4560

hal-01269438
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01269438
DOI : 10.1007/s13595-015-0522-5
PRODINRA : 338568

Éditeur(s) : HAL CCSD BioMed Central
Résumé : International audience
BACKGROUND: Malaria is a major public health problem in French Guiana, where Plasmodium vivax has become the dominant malaria species since 2000. As in others endemic areas, it is important to specify the pattern of vivax malaria relapses and to try to discriminate efficiently re-infections from relapses. METHODS: This study was conducted in children born between January 1, 2001 and December 31, 2008 in Camopi, an Amerindian village located in the Amazon forest (n = 325), using an open cohort design. Primary and secondary attack rates of P. vivax were calculated using survival analysis. With the difference between the primary and secondary rates, this study aimed to estimate indirectly P. vivax relapse rate and evaluate its time evolution. RESULTS: Of the 1042 malaria attacks recorded, 689 (66%) were due to P. vivax (without mixed infection). One hundred and fifty one children had their primary attack with P. vivax and 106 had their two first attacks with P. vivax. In the absence of primaquine treatment, it was shown that P. vivax relapses mainly occurred during the first three months after the first attack. Thirty percent of children never had a relapse, 42% had a relapse before the first month after primary attack, 59% before the second month and 63% before the third month. CONCLUSION: This study confirmed that the relapse pattern in Camopi was compatible with the pattern described for the P. vivax Chesson (tropical) strain. In addition, due to the relapse rate time evolution, a simple arbitrary classification rule could be constructed: before 90 days after the primary attack, the secondary attack is a relapse; after 90 days, it is a re-infection. Adapted management of malaria cases based on these results could be devised.
ISSN: 1475-2875

inserm-00663913
http://www.hal.inserm.fr/inserm-00663913
http://www.hal.inserm.fr/inserm-00663913/document
http://www.hal.inserm.fr/inserm-00663913/file/1475-2875-8-278.pdf
DOI : 10.1186/1475-2875-8-278

Résumé : La distribution actuelle des espèces d’arbres des forêts tropicales humides amazoniennes est le résultat de processus dynamiques sur lesquels les perturbations passées, d’origine climatique ou anthropique, peuvent avoir jouées un rôle majeur. Des outils génétiques actuels associés à des méthodes d’analyses puissantes permettent d’inférer et de dater l’empreinte génomique des évènements démographiques subits par les populations naturelles. Le but de cette thèse est de contribuer à une vision d’ensemble de l’évolution démographique de la forêt tropicale humide du plateau des Guyanes pendant le Quaternaire. J’ai d’abord étudié les propriétés des microsatellites (répétitions simple de séquences, SSR) et les limites de leurs applications en tant que marqueurs moléculaires en phylogéographie. Plusieurs allèles SSR contenu dans diverses populations de trois genres d’arbres différents ont été séquencés et le polymorphisme, porté par chaque partie des fragments ADN contenant des SSR, a été étudié. J’ai observé que la quantité de variation génétique était aussi importante dans les régions encadrant le microsatellite que dans le SSR lui-même. Ces régions ont contribué significativement à l’information phylogénétique et ont parfois été la principale source de différenciation entre les individus et les populations. Cette expérience m’a permis de choisir la meilleure stratégie à adopter pour traiter les données de variation génétique des SSR dans des modèles démographiques. J’ai ensuite utilisé ces marqueurs SSR et des méthodes ABC pour étudier l’impact local des occupations humaines précolombiennes sur les forêts en Guyane française. Les changements démographiques subis par des populations de quatre espèces d’arbres ont été comparés entre cinq sites occupés et quatre sites non perturbés. Les perturbations naturelles et induites par l’homme ont contribué à la mise en place de la diversité observée actuellement, comme le suggère des signatures d’effet fondateur détectées sur les sites perturbés ou non. Néanmoins, la taille des populations fondatrices semble être proportionnelle à l’impact humain estimé, indiquant que les perturbations anthropique ont induit un remplacement des populations plus important que les processus écologiques naturels. Pour terminer, j’ai mené une étude de démographie comparative d’espèces d’arbres tropicaux à l’échelle régionale de la Guyane française. Cinq scénarios démographiques ont été testés pour neuf populations de huit espèces en utilisant des microsatellites nucléaires et des séquences chloroplastiques. Les changements démographiques les plus récents détectés convergent vers une signature générale d’expansion de la forêt humide depuis probablement la dernière glaciation. Cela peut suggérer, soit que la composition des forêts du plateau des Guyanes était différente, ou que le couvert forestier était moins étendu. Ce résultat constitue le premier indice de changement passé, probablement d’origine climatique, subi par les communautés forestières du plateau des Guyanes ; qui n’avait jusque-là pas pu être testé avec des méthodes standards en raison d’un manque de fossiles. En conclusion, j’ai recueilli des preuves génétiques que les perturbations, à différents échelles de temps, ont marqué la structure et la composition génétique des forêts du plateau des Guyanes. L’application de ces méthodes à d’autres régions Néotropicales pourrait contribuer, à l’avenir, à reconstruire l’histoire écologique de la forêt amazonienne de façon détaillée.
The current tree species distribution in Amazonian tropical rainforests is the outcome of dynamic processes in which past perturbations, climatic or anthropogenic, may have played a major role. Currently available genetic tools associated with powerful analytical methods allow inferring and dating the genomic imprint of demographic events undergone by natural populations. The aim of my thesis is to contribute to an overview of the demographic evolution of the tropical rainforest in the Guiana shield during the Quaternary. I have first studied the properties of microsatellites or Simple sequence repeat (SSR) and the limits in their applications as molecular markers in phylogeography. Several SSR alleles in multiple populations of three divergent tree genera have been sequenced and the sources of polymorphisms, carried by each portion of SSR-containing DNA amplicons, have been broken apart. I have observed that the amount of variation was as large in flanking regions as in the SSR itself. The former contributed significantly to the phylogenetic information and sometimes was the main source of differentiation among individuals and populations. This experiment allowed me to choose the best strategy to treat SSR variation in demographic modeling. I have subsequently used SSR markers and ABC methods to study the impact of pre-Columbian human settlements at the local level on rainforests in French Guiana. Demographic changes undergone by populations of four tree species were compared between five settled and four undisturbed sites. Both natural turnover and human-induced disturbances appeared as shaping currently observed genetic diversity, with signatures of founder effect both at disturbed and undisturbed sites. Nevertheless, the size of founding populations appeared to be proportional to the estimated human impact, suggesting that human-made disturbance caused deeper population turnover than background ecological processes. Finally, I have conducted a comparative demography study of tropical tree species at the regional level across French Guiana. Five demographic scenarios have been tested for nine populations from eight species using both nuclear microsatellites and chloroplastic sequences. The most recent demographic signals detected converge on a global signature of expansion of the rainforest since probably the last glaciation. This finding can suggest either that the composition of the Guiana shield rainforests was different, or that its global extent was smaller, during earlier epochs of the Pleistocene than today. This result is the first firm indication of changes undergone by the forest communities of the Guiana shield in the distant climatic past – something which could not be tested with standard methods due to almost complete lack of fossil evidence. In conclusion, I have gathered genetic evidence that disturbances, both in historical and geological times, have marked the structure and composition of forests in the Guiana shield.The extensive application of these methods to other regions of the Neotropics maycontribute, in the future, to the detailed reconstruction of the ecological history ofAmazonian forests.

http://www.theses.fr/2012AGUY0568/document

Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley
Résumé : International audience
Clin Microbiol Infect ABSTRACT: Atypical Toxoplasma gondii strains, unrelated to archetypal clonal lineages (I, II, III), have been reported more frequently over the last decade in areas other than Europe and North America. A newly described form of toxoplasmosis, 'Amazonian toxoplasmosis' (AT), has been reported since 2002 in French Guiana. It is characterized by severe cases and atypical strains linked to a neotropical forest-based cycle. We report on the cases of AT that required intensive care management. We performed a prospective observational study on hospitalized adults in the Intensive Care Unit (ICU) from 2002 to 2008. Clinical and laboratory data, microbiological findings and outcomes were recorded. Data, including the ICU simplified acute physiology score and the pneumonia severity index, were calculated. Epidemiological risk factors for AT were assessed through questionnaires. Eleven non-immunodeficient patients were admitted to the ICU in Cayenne for life-threatening pneumonia associated with disseminated toxoplasmosis. Mechanical ventilation was necessary in seven patients, four of whom required immediate orotracheal intubation. Cardiac and ophthalmological abnormalities were found in five and four patients, respectively. One patient died from multiple organ failure. The genetic characterization of Toxoplasma DNA using six microsatellite markers revealed unique and atypical genotypes in eight patients. All patients presented epidemiological risk factors for AT. In French Guiana, significant T. gondii-related infectious syndrome associated with the lungs, a high level of LDH activity and the reported risk factors for AT was strongly suggestive of disseminated toxoplasmosis with a possible trend toward life-threatening pneumonia.
ISSN: 1198-743X

hal-00678752
https://hal-unilim.archives-ouvertes.fr/hal-00678752
DOI : 10.1111/j.1469-0691.2011.03648.x
PUBMED : 21958195

Résumé : En Guyane comme dans l'ensemble de la région amazonienne, le risque de maladie de Chagas pour l'homme a longtemps été sous estimé du fait de l'absence de vecteur domestique et de l'existence d'un réservoir animal exclusivement sauvage. Le travail présenté répond aux besoins de compléter et d'actualiser les connaissances épidémiologiques disponibles sur la maladie de Chagas dans ce département , en précisant les modalités de circulation de Trypanosoma cruzi et les facteurs impliqués dans le cycle à l'origine des cas humains. Les données cumilées entre 2001 et 2023 représentent 971 spécimens de triatomes. Nous avons choisi de différencier les triatomes provenant des zones non habitées (forêts primaire ou secondaire) de ceux provenant de zones habitées, collectées dans les maisons à la faveur d'intrusion. Une espère, Panstrongylus geniculatus, s'est distinguée par son abondance (61,1%) et son omniprésence dans les différents types de milieux explorés. Au total, neuf espèces ont été retrouvées. En zone non habitée, avec une prédominance de P. geniculatus, P. lignarius, Rhodnius pictipes et R. robustus. L'infection des triatomes par T. cruzi a été étudiée, avec une mise en évidence d'un taux d'infection plus élevé chez les triatomes collectés à l'intérieur des habitations (53.9%) que chez ceux provenant des zones non habitées (46%). L'étude sur les mammifères sauvages a montré des taux d'infection élevés pour T. cruzi chez deux espèces : didelphis marsupialis (62.5%) et Philander opossum (35%). Cette étude a été complétée par l'analyse de la variabilité génétique de T. cruzi identifié par des techniques de génotypage réalisées sur du matériel obtenu à partir de triatomes, de mammifères sauvages et domestiques et des hommes. En zone non habitée trois groupes, TcI, TcII-TcV-TcVI et TcIII-TcIV, ont été caractérisés, avec une prédominance de TcI. Parmi les acteurs du cycle parasite, les chiens et P. geniculatus hébergent le groupe TcIII-TcIV à la différence du genre Rhodnius et des marsupiaux qui hébergent le groupe TcI. Nos résultats ont permis d'émettre un certain nombre d'hypothèses sur la circulation des génotypes de T. cruzi en Guyane
In French Guiana, as in the whole of Amazon region, the risk of Chagas disease to humans has long been underestimated due to the presence of non-domiciled triatomines and wild animal reservoir. Overall, this thesis aims at reactualizing and improving epidemiological knowledge about Chagas disease in French Guiana, by specific modalities of circulation of Trypanosoma cruzi and the factorsinvolved in the transmission cycle of the origin of human cases. Accumulated data, between 2001 and 2013, represent 971 triatomine specimens collected. We chose to differentiate triatomine collected in uninhabited areas (primary or secondary forests) and those frominhabited areas, collected in homes by intrusion. One species, Panstrongylus geniculatus, was distinguished by its abundance (61.1%) and its presence in different types of habitats investigated. A total of nine species were found in uninhabited area, with the predominance of four species: P. geniculatus, P. lignarius, Rhodnius pictipes and Eratyrus mucronatus. In inhabited area, five species of triatomine were collected, with the predominance of P. geniculatus, R. pictipes and R. robustus. The triatomine infection rate with T. cruzi has been studied, with a highlighting of higher rate of infection in triatomine collected inside houses (53.9%) than those from uninhabited area (46%). The study on wild mammals showed high T. cruzi infection rates for two species: Didelphis marsupialis (62.5%) and Philander opossum (35%).This study was completed by the analysis of the genetic variability of T. cruzi identified by genotyping techniques performed on material obtained from triatomine, wild and domestic mammals and humans. In uninhabited area, three groups$ TcI, TcII-TcV-TcVI and TcIII-TcIV have been characterized, with a predominance of TcIII-TcIV group. In inhabited area, only two groups were characterized (TcI andTcIII-TcIV), with a predominance of TcI. Among the actor’s transmission cycle of parasite, dogs and P. geniculatus were characterized by TcIII-TcIV group. Contrary to Rhodnius genus and marsupials were characterized by the TcI group. Our results have allowed issuing a number of assumptions about the circulation of T. cruzi genotypes in French Guiana

http://www.theses.fr/2013AGUY0734/document

Résumé : La forêt tropicale humide guyanaise est située dans le grand ensemble Amazonien, qui est un point chaud des enjeux sur la biodiversité et la conservation des forêts tropicales. Une connaissance de l’âge et des taux d’accroissement des arbres est primordiale pour comprendre la dynamique de ces écosystèmes Cependant, l’absence de conditions hivernales sous les tropiques rend difficile la lecture de l’histoire dans les bois de ces forêts. En se plaçant dans le champ de l’anatomie fonctionnelle, cette thèse à caractère exploratoire avait pour but, à travers différentes approches, i) de suivre l’activité cambiale de quatre espèces ligneuses durant deux ans par prélèvements de micro-carottes, ii) de faire une étude dendrochronologique sur une espèce guyanaise, iii) d’utiliser la variation de la signature isotopique comme marqueur de croissance (ou d’histoire) et iv) de tester la pollution aérienne consécutive aux lancements de la fusée Ariane comme marqueurs de la croissance. L’examen bi-mensuel de l’activité cambiale a montré que tous les arbres présentent des alternances de quasi repos et de forte activité du cambium durant les deux années. Ces périodes de ralentissement ont été plus marquées chez Parkia nitida (décidue), Parkia velutina (décidue) et Schefflera morototoni (sempervirente). On observe donc des périodes de ralentissement de l’activité du cambium aussi bien chez deux espèces décidues que chez une espèce sempervirente. Il n’y a pas de patron universel de liaisons deux à deux entre pluviométrie intra-annuelle, phénologie de la feuillaison et activité cambiale même si des analogies fortes existent au cas par cas entre deux espèces pour une relation donnée. L’étude dendrochronologique chez Parkia nitida a mis en évidence la présence de cernes de croissance bien distincts et annuels. La limite de cerne se caractérise par une fine bande de parenchyme marginal renfermant de nombreux cristaux d’oxalate de calcium. A l’échelle de l’arbre, la croissance secondaire est homogène et elle est relativement synchrone au sein d’individus de cette espèce dans le même lieu. Cependant, l’influence des paramètres climatiques testés, comme la température et les précipitations, sur la croissance radiale annuelle est faible sur la période considérée. Ces deux premières études montrent que, dans le contexte de la Guyane française, la saisonnalité annuelle très marquée de la pluviométrie ne se traduit pas par un signal suffisamment fort pour synchroniser l’ensemble du fonctionnement des arbres. Néanmoins, elle influence clairement, au cas par cas soit la feuillaison, soit la floraison, soit la croissance cambiale. Les autres méthodes de marquage de la croissance (i.e. isotopie et chimie) entreprises demandent à être approfondies. Les bois des espèces de forêt tropicale humide se caractérisant en moyenne par un pourcentage élevé du plan ligneux occupé par les parenchymes axiaux, il serait important d’entreprendre une étude approfondie de leur rôle en tant qu’accumulateurs de substances potentiellement utiles pour la défense du bois dans l’arbre contre les xylophages. L’évolution dans le temps (périodicité, vieillissement chimique) des solutions de défense mises en place dans le bois est une piste intéressante pour la dendrochronologie
The rainforest of French Guiana is located in the Amazonian region, which is a hotspot of biodiversity, thus leading to several issues about conservation in tropical forests. Knowledge of the age and growth rate of trees is essential to understand the dynamics of these ecosystems. However, due to the lack of winter conditions it is difficult to read the story in the wood of these tropical forests. In the topic of functional anatomy, this thesis intends through different approaches i) to monitor the cambial activity of four tree species during two years sampling micro-cores, ii) to make a dendrochronological study on a Guyanese species iii) to use the variation of the isotopic signature as a marker of growth (or history) and iv) to test air pollution following launches of the Ariane rocket as markers of growth. The bi-monthly review of cambial activity showed that all trees have almost alternating rest and high activity of cambium in both years. These downturns have been more pronounced in Parkia nitida (deciduous), Parkia velutina (deciduous) and Schefflera morototoni (evergreen). We observe periods of cambial activity downturn in two deciduous species as well as in an evergreen species. There is no universal pattern of connections in pairs between rainfall intra-annual phenology of leafing and cambial activity although strong similarities exist in each case between two species for a given association. The dendrochronological study in Parkia nitida highlights the presence of distinct annual growth rings. The limit is characterized by a thin band of marginal parenchyma containing numerous crystals of calcium oxalate. At tree scale, secondary growth is homogeneous and relatively synchronous within individuals of this species in the same location. However, the influence of tested climatic parameters, such as temperature and precipitation on the annual radial growth, is low over the considered period. The first two studies showed that, in the environment of French Guiana, marked annual seasonality of rainfall does not affect in a strong way the behavior of the trees. Nevertheless, those rainfalls have an influence either on leafing, flowering or cambial growth. Other methods of marking growth (i.e. isotopic and chemical) intended require further investigations. Axial parenchyma represents a high average percentage in the wood of rainforest species: it could be important to investigate more precisely its role as accumulators of potentially useful substances involved in wood defense against borers. The evolution throughout time (periodicity, chemical aging) of defense mechanisms in woods is an interesting way for dendrochronology.

http://www.theses.fr/2013AGUY0605/document