Résumé : Les mécanismes à l’origine du maintien de la forte diversité locale des arbres des forêts tropicales humides constituent encore une énigme pour les scientifiques. Cette thèse a pour but d’étudier et de comprendre certains facteurs biotiques et abiotiques qui influencent l’assemblage des communautés des forêts tropicales humides d’Amazonie. A l’aide d’une approche empirique conduite dans les forêts tropicales de Guyane française et du Loreto au Pérou, de nombreuses expériences de terrain ont été mises en place dans le but d’apporter des éléments de réponse sur les mécanismes impliqués dans le maintien de la diversité des communautés d’arbres et d’insectes des forêts amazoniennes. Dans un premier temps, cette thèse permet de souligner l’importance des pressions biotiques exercées sur les communautés d’arbres. En effet, les communautés d’insectes peuvent influencer la composition des communautés d’arbres le long d’un gradient environnemental conduisant à des compromis entre la défense et la croissance. Ces compromis ou tradeoff permettent de maintenir la coexistence des espèces de forêts tropicales humides en favorisant la spécialisation des arbres à leur habitat (Chapitre 1, Annexe 3). Cependant, de nombreux facteurs peuvent engendrer des variations dans les compromis d’allocation exhibés par les plantes, ce qui peut compliquer la validité de ces résultats. Dans ce sens, nous avons souligné l’influence du rôle de la cascade trophique et l’existence chez certaines espèces d’arbres de stratégies d’évitement des insectes (Chapitre 2). Dans un second temps, nous avons montré que les filtres environnementaux et les distances géographiques favorisent un fort turnover de la composition des arthropodes des forêts tropicales (chapitre 3, Annexe 2). Les résultats de cette étude ont des implications fondamentales sur les mécanismes qui expliquent la structuration des communautés d’insectes herbivores. Nous avons souligné l’importance de l’interaction des communautés des insectes herbivores et de leurs plantes associées. De plus, des prédictions sont présentées sur le degré de spécialisation des insectes à leur plante-hôte (Annexe 3), notamment sur les implications possibles dans les compromis d’allocation chez les plantes. Finalement, des perspectives de recherche sont proposées en vue de poursuivre ces travaux de recherche, et notamment des extensions de mes expériences vers d’autres régions tropicales et tempérées et l’intégration de la phylogénie pour comprendre des mécanismes de coévolution entre communautés d’arbres et insectes. Nous proposons également une intégration des résultats de cette thèse dans les stratégies locales et régionales de conservation des forêts tropicales du bassin amazonien.
The mechanisms underlying the maintenance of local diversity of trees in tropical rainforests remain under debate. This dissertation aims to study and understand some biotic and abiotic factors that may influence both tree and insect community assembly in lowland tropical forests of Amazonia. I used an empirical approach to study communities of trees and insects in tropical forests of French Guiana and Peru, to address the extent to which insect herbivores contribute to the turnover of tree species across strong environmental gradients. In Chapter 1, I studied how herbivorous insect communities can influence the composition of tree communities along an environmental gradient by reinforcing tradeoffs between defense and growth that promote habitat specialization (Chapter 1, Appendix 3). The complicated variation in the patterns of growth and defense from this study led me to pursue further observations of an alternative plant defense strategy of time-avoidance of herbivores, which I examined in detail in Chapter 2. I found evidence for coordinated leaf production in some tree species that was consistent with the satiation of herbivores, suggesting that multiple interactions between plants and their herbivores may be responsible for patterns of habitat specialization in trees. In the second part of the dissertation, I examined insect herbivore communities in detail to test for turnover in species composition across geographic and environmental gradients. In Chapter 3, I present evidence for substantial beta-diversity in arthropod communities throughout lowland Amazonian forests. In the discussion I propose research perspectives to complete this research, including the extension of observations to compare tropical and temperate regions and the integration of molecular phylogenetics information to study coevolution of plant lineages and their insect herbivores. I conclude with suggestions for the integration of the results of this thesis in local and regional strategies for the preservation and conservation of tropical forests in the Amazon basin.

http://www.theses.fr/2013AGUY0582/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Tropical forests are predicted to harbor most of the insect diversity on earth, but few studies have been conducted to characterize insect communities in tropical forests. One major limitation is the lack of consensus on methods for insect collection. Deciding which insect trap to use is an important consideration for ecologists and entomologists, yet to date few study has presented a quantitative comparison of the results generated by standardized methods in tropical insect communities. Here, we investigate the relative performance of two flight interception traps, the windowpane trap, and the more widely used malaise trap, across a broad gradient of lowland forest types in French Guiana. The windowpane trap consistently collected significantly more Coleoptera and Blattaria than the malaise trap, which proved most effective for Diptera, Hymenoptera, and Hemiptera. Orthoptera and Lepidoptera were not well represented using either trap, suggesting the need for additional methods such as bait traps and light traps. Our results of contrasting trap performance among insect orders underscore the need for complementary trapping strategies using multiple methods for community surveys in tropical forests.
Zookeys

hal-01032428
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032428
DOI : 10.3897/zookeys.216.3332

Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley-Blackwell
Résumé : International audience
1. Our understanding of the contribution of interspecific interactions to functional diversity in nature lags behind our knowledge of spatial and temporal patterns. Although two-species mutualisms are found in all types of ecosystems, the study of their ecological influences on other community members has mostly been limited to third species, while their influence on entire communities remains largely unexplored. 2. We hypothesized that mutualistic interactions between two respective ant species and an epiphyte mediate the biological traits composition of entire invertebrate communities that use the same host plant, thereby affecting food webs and functional diversity at the community level. 3. Aechmea mertensii (Bromeliaceae) is both a phytotelm ('plant-held water') and an ant-garden epiphyte. We sampled 111 bromeliads (111 aquatic invertebrate communities) associated with either the ant Pachycondyla goeldii or Camponotus femoratus. The relationships between ants, bromeliads and invertebrate abundance data were examined using a redundancy analysis. Biological traits information for invertebrates was structured using a fuzzy-coding technique, and a co-inertia analysis between traits and abundance data was used to interpret functional differences in bromeliad ecosystems. 4. The vegetative traits of A. mertensii depended on seed dispersion by C. femoratus and P. goeldii along a gradient of local conditions. The ant partner selected sets of invertebrates with traits that were best adapted to the bromeliads' morphology, and so the composition of the biological traits of invertebrate phytotelm communities depends on the identity of the ant partner. Biological traits suggest a bottom-up control of community structure in C. fenaoratus-associated phytotelmata and a greater structuring role for predatory invertebrates in P. goeldii-associated plants. 5. This study presents new information showing that two-species mutualisms affect the functional diversity of a much wider range of organisms. Most biological systems form complex networks where nodes (e.g. species) are more or less closely linked to each other, either directly or indirectly, through intermediate nodes. Our observations provide community-level information about biological interactions and functional diversity, and perspectives for further observations intended to examine whether large-scale changes in interacting species/community structure over broad geographical and anthropogenic gradients affect ecosystem functions.
Functional Ecology

hal-01096909
https://hal-agroparistech.archives-ouvertes.fr/hal-01096909
DOI : 10.1111/j.1365-2435-2011.01863.x

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The bacterial microbiota of ants (Hymenoptera: Formicidae) is known to have a defensive role in social insects, particularly for leaf-cutting ants (Formicidae: Attini) due to the use of antimicrobial molecules produced by cuticular actinobacteria. In this thesis, we studied the bacterial microbiota of ants in French Guyana using different approaches based on natural products chemistry and molecular ecology. The first chapter describes the isolation, identification, culture and biological evaluations of 43 cuticular actinobacteria. Antagonism bioassays of isolated strains and antibiotic activities of the culture extracts against human pathogens are presented as well as the identification of an antimicrobial cyclic dipeptide (Cyclo (LPro-LPhe)) isolated from a strain close to Streptomyces thioluteus. Moreover, the implementation of molecular networks applied to UPLC/MS/MS analysis of actinobacterial cocultures allowed us to explore the diversity of metabolites produced under these conditions. The second chapter presents a methodological study to evaluate the capacity of four DNA extraction methods, in terms of richness and composition of the cuticular bacterial microbiota, in high-throughput sequencing from Atta cephalotes and Pseudomyrmex penetrator. The results of metabarcoding highlight two methods of extraction and reveal inter- and intraspecific differences in the composition of cuticular bacterial communities. Finally, chapter three describes the composition of the cuticular bacterial microbiota of Camponotus femoratus and Crematogaster levior in ant garden and the results reveal the acquisition in the environment of a part of the microbiota. In parallel, metabolomic analyses of ant’s cuticle show, on the contrary, a greater specificity related to the ant species. Future researches focusing on statistical analysis strategies combining metabarcoding and metabolomics data are discussed.
Le microbiote bactérien cuticulaire des fourmis (Hymenoptera : Formicidae) est connu pour avoir un rôle défensif chez ces insectes sociaux, notamment chez les fourmis attines (Formicidae : Attini) grâce l’utilisation de molécules antimicrobiennes produites par des actinobactéries cuticulaires. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié le microbiote bactérien des fourmis de Guyane en utilisant différentes approches en chimie des produits naturels et en écologie moléculaire. Le premier chapitre décrit l’isolement, l’identification, la culture et l’évaluation biologique de 43 actinobactéries cuticulaires de fourmis de Guyane. Les tests d’antagonismes des souches isolées et l’activité antibiotique des extraits de culture contre des micro-organismes pathogènes humains sont présentés ainsi que l’identification d’un dipeptide cyclique (Cyclo(LPro-LPhe)) antimicrobien qui a été isolé à partir d’une souche proche de Streptomyces thioluteus. Par ailleurs, la mise en œuvre de réseaux moléculaires appliqués à une analyse par UPLC/MS/MS de cocultures d’actinobactéries a permis d’explorer la diversité des métabolites produits dans ces conditions. Le deuxième chapitre présente une étude méthodologique pour comparer quatre méthodes d’extraction d’ADN, en termes de richesse et de composition du microbiote bactérien cuticulaire, par séquençage haut débit à partir des espèces Atta cephalotes et Pseudomyrmex penetrator. Les résultats du métabarcoding ADN mettent en lumière deux méthodes d’extraction et révèlent des différences inter- et intraspécifiques dans la composition des communautés bactériennes cuticulaires. Enfin, le chapitre trois décrit la composition du microbiote bactérien cuticulaire des espèces Camponotus femoratus et Crematogaster levior dans les jardins de fourmis. Les résultats soulignent l’acquisition d’une partie du microbiote dans l’environnement. En parallèle l’analyse métabolomique des cuticules montre à contrario une plus grande spécificité liée à l’espèce de fourmi. Les recherches futures axées sur les stratégies d’analyses statistiques combinant le métabarcoding et la métabolomique sont discutées.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01537793

NNT : 2017YANE0003
tel-01537793
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01537793
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01537793/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01537793/file/thesecarolinebirer.pdf

Résumé : This study contributes to inventory programme on emerging pollutants in French waters and to the general reflection which will enable to update the list of relevant substnaces to be included in the new monitoring programmes to come. This work concerns the coastal part of the inventory programme on marine waters and sediments of France and five overseas french departments (OFD). In this goal, passive sampling techniques and direct extraction techniques have been tested through the implementation of in situ systems integrators POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) and the extraction by SBSE bars (Stir bar sorptive extraction) directly in the waters sampled. Finally, analyzes of sediment completed the acquisition of data. Arount 40 stations were sampled for shore waters and sediments were collected from 7 stations in France and 5 stations in the OFD (one station/OFD). In analytical terms, 1054 analyzes were carried out on POCIS membranes and only 64 data exceeded the limit of detection (LD), 12726 analyzes came from SBSE extractions and 304 were above the LD and 1536 analyzes in sediment showed that 237 data were above the limit of quantification (LQ). Finally, 169 different substances were investigated and 68 of them were detected at least once in water or sediment. The lack of replicates for POCIS analyzes and those in the sediment limited the statistical treatment of data. The results were used to determine the level of contamination, the detection frequency (FD), the distribution of substances between France and OFD, the comparison with environmental thresholds (the PNEC) and the origin/use of the substances. In littoral waters, 32 substances were identified and 19 were quantified. In the sediment, 47 substances were quantified. Nine substances were detected in both water and sediment. In France, the 15 substances that were quantified at higher frequencies (> 50 %, one out of 2 sites) were quantified in sediments. These are the congeners of PAHs (11 substances), organic forms of tin (2 substances), diethyl lead and 209 PBDE congener. In the OFD, the 22 substances that were quantified at higher frequencies (> 50 %, one out of 2 sites) were measured in sediments. These are congeners of PAHs (13 substances) , alkylphenols ( 3 molecules: the mono and diethoxyate nonylphenol and the 4-ter butylphenol ), the organic forms of tin (2 substances), products of metabolism insecticide DDT ( 2 products), diethyl lead and the 209 PBDE congener. The study of the highest concentrations distribution of substances between France and OFD shows that the 5 (among 19 molecules) highest concentrations in water and the 6 (among 47 molecules) highest concentrations in sediments are found in OFD. Reference to PNEC indicates that four pesticides in water and 11 different substances in sediments exceed the environmental thresholds. Substances with highest detection frequency are found in the sediment. The distribution of data by use or nature of the substance shows that plasticizers and pesticides predominate in raw water, both in France and overseas departments while PAHs in sediments dominate in France and in OFD.
Cette étude contribue au programme d’inventaire des substances chimiques émergentes dans les eaux françaises et à la réflexion qui doit permettre d’actualiser la liste des substances pertinentes à surveiller de manière régulière dans le cadre des nouveaux programmes de surveillance. Ce travail concerne la partie littorale de l’inventaire, sur les eaux brutes et les sédiments de la métropole et des 5 DOM. Dans ce cadre, des techniques d’échantillonnage passif (EP) et d’extraction directe ont été testées grâce à la mise en place in situ de systèmes intégrateurs POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) et à l’extraction par des barres SBSE (Stir Bar Sorptive Extraction) directement dans les eaux échantillonnées. Enfin des analyses de sédiments ont complété l’acquisition des données. L’eau d’une quarantaine de stations a été échantillonnée et des sédiments ont été prélevés sur 7 stations en métropole et dans 5 stations dans les DOM (une station par DOM). En termes analytiques, 1054 analyses ont été réalisées sur les membranes POCIS et 64 dépassaient la limite de détection (LD), 12726 analyses ont concerné les extractions par SBSE pour 304 résultats situés au dessus de la LD et 1536 analyses effectuées dans le sédiment ont donné 237 valeurs supérieures à la limite de quantification (LQ). Au bilan 169 substances différentes ont été recherchées et 68 d’entre elles ont été détectées au moins une fois dans l’eau brute ou le sédiment. L’absence de réplicats pour les analyses POCIS et celles dans le sédiment a limité le traitement statistique des données. Les résultats ont permis de déterminer le niveau de contamination, la fréquence de détection (FD), la distribution métropole/DOM des substances, la comparaison avec les seuils environnementaux (PNEC) et l’origine des substances. Dans l’eau 32 substances ont été identifiées et 19 ont été quantifiées. Dans le sédiment 47 substances sont quantifiées .Neuf substances sont détectées à la fois dans l’eau et le sédiment. En métropole, les 15 substances quantifiées aux plus hautes fréquences (> 50%, soit un site sur 2) sont quantifiées dans les sédiments. Ce sont les congénères de la famille des HAP (11 substances), des formes organiques de l’étain (2 substances), le plomb diéthyle et le congénère 209 des PBDE. Dans les DOM, les 22 substances quantifiées aux plus hautes fréquences (> 50%, soit un site sur 2) sont mesurées dans les sédiments. Ce sont des congénères de la famille des HAP dans (13 substances), des alkylphénols (3 substances : nonylphénols mono et diéthoxylés et 4-ter butylphénol), des formes organiques de l’étain (2 substances), des produits de métabolisation de l’insecticide DDT (2 produits), du plomb diéthyle et du congénère 209 des PBDE. L’étude de la répartition des plus fortes concentrations entre la métropole et les DOM montre que les 5 (sur 19) concentrations les plus élevées mesurées dans l’eau et les 6 (sur 47) plus fortes concentrations mesurées dans les sédiments sont trouvées dans les DOM. Les substances mesurées aux fortes fréquences sont observées dans le sédiment. La référence à la PNEC indique le dépassement de la norme pour 4 pesticides dans l’eau brute et 11 substances diverses dans les sédiments. L’exploitation des données par usage ou nature des substances montre que les plastifiants et les pesticides sont majoritaires dans les eaux brutes, à la fois en métropole et dans les DOM alors que ce sont les HAP qui dominent dans les sédiments, en métropole et dans les DOM.

Droits : 2014 ONEMA, Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/00259/36994/35483.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00259/36994/

Éditeur(s) : Université des Antilles Études caribéennes
Résumé : En Amérique centrale, l’élevage des abeilles sans dard est une pratique vieille d’au moins deux millénaires, qui a connu son apogée à la fin de l’ère maya. Les Méliponinés, sous-famille à laquelle appartiennent ces abeilles, rassemblent près de 500 espèces distribuées pour l’essentiel en zone intertropicale. La plupart d’entre elles nichent dans des cavités d’arbres secs ou sous terre, et affectionnent les forêts ombrophiles où elles assurent un rôle actif dans la pollinisation des plantes sauvages. Sur l’île de Cuba, une seule espèce de méliponinés (Melipona beecheii) est présente, elle a probablement été introduite durant l’époque précolombienne à partir de souches génétiques originaires de la péninsule du Yucatán. Dans les campagnes autour de La Havane, les abeilles mélipones continuent d’être un vecteur de socialisation, car leur domestication correspond souvent à une tradition familiale et parce que les bénéficiaires des produits de la ruche sont des familiers du méliponiculteur. En forêt, en revanche, le miel donne davantage lieu à des pratiques de cueillette. Depuis une vingtaine d’années, la prise de conscience du rôle de l’abeille dans le fonctionnement des écosystèmes et la valeur des services qu’elles seraient susceptibles de rendre à l’agriculture sont à l’origine d’une évolution rapide des représentations sociales associées à l’insecte. Cette évolution contribue à diversifier les profils des éleveurs, à détacher les pratiques du poids des traditions d’élevage ou de cueillette, et à concevoir la méliponiculture comme une activité de loisir voire à envisager son intégration dans une logique marchande.
In central America, stingless beekeeping is a practice older than two thousand years which reached its peak at the end of the Maya era. The melipona sub-family which these bees belong to gather more than 500 species mainly in the intertropical area. Most of them nest in cavities, in dead wood or underground, and have a liking for ombrophile forests where they provide the pollinisation of wild plantes in Cuba. There is only are single species (Melipona beecheii) probably introduced during the pre-colombian era, from genetic strains deriving from the Yucatan peninsula. In the countryside surrounding Havana, the melipona bees are still a vector of socialization, knowing their domestication often results from a familial tradition and is profitable to the beekeeper’s relatives. On the other hand, in the forest, honey is the fruit of gathering. For twenty years now people have been aware of the essential function of bees in the ecosystem and of the valuable services they are able to provide agriculture. This awareness has launched a quick evolution in the social representation of the insect. Thanks to this evolution the beekeepers’ profiles are becoming more diverse, traditions in beekeeping or gathering, weigh less heavily on practices, and the meliponiculture can be regarded as a space-time activity or even a trade one.
Cuba

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
urn:doi:10.4000/etudescaribeennes.6967
http://journals.openedition.org/etudescaribeennes/6967

Résumé : Les termites ont un rôle clé dans le fonctionnement de l’écosystème forêt en particulier celui du recyclage de la litière en matière organique. Cependant, quelques espèces de termites sont des xylophages spécialisés dans la dégradation du bois des forêts, mais sont considérés comme des nuisibles dans les zones anthropisées.En France, le problème « termites » lié aux constructions n’a été traité que dans les années 90. La loi n°99-471, votée le 8 juin 1999 définit les modalités de mise en oeuvre d´une politique de lutte dans laquelle sont engagés tous les acteurs: l´Etat, les collectivités locales, les professionnels ainsi que les propriétaires d´immeubles. La Guyane-française est située dans la carte établie par le FCBA des départements de France où l’arrêté est effectif. Toutefois, ce département d’outre-mer reste aujourd’hui avec beaucoup de lacunes en termes de connaissances sur ses termites.On connaît de façon exhaustive le nombre et les différentes espèces de termites xylophages et on sait également quelles sont les principales familles qui sont présentes dans les bâtiments. Mais on ne sait pas dire quelles sont les espèces de termites qui s’intéressent à nos bois d’œuvres.L’objectif de cette étude est d’identifier les genres et espèces de termites qui s’attaquent à trois essences de bois de durabilité faible ou moyenne (Gonfolo, Simarouba et Yayamadou) et de comprendre comment ces attaques se produisent, en contexte forestier, en lien avec des variables du milieu, et l’effet de la saison de mise en contact.Le Yayamadou est une espèce très appétante pour les termites de Guyane, à condition de disposer de tas de bois d’un volume suffisant (> 500cm3), c’est l’espèce qui présente la plus grande diversité de termites actifs. 18 espèces de termites ont été trouvées sur les tas de bois, mais 10 seulement avec une fréquence dépassant le %. Une description détaillée et une clé d’identification sont proposées pour ces espèces.La diversité des termites est plus importante dans les milieux forestiers naturels. Les résultats montrent, qu’Heterotermes tenuis est l’espèce la plus fréquente quel que soit le milieu. Il y a une spécificité attractive de certaines espèces de termites pour telle essence plutôt que telle autre.Enfin, la saisonnalité, correspondant au moment où l’on installe les échantillons de bois en forêt, joue un rôle dans l’apparition de termites sur telle ou telle essence de bois. Il existe dans chaque milieu des espèces qui peuvent potentiellement s’attaquer au bois des habitations
The termites have a role key in the functioning of the ecosystem forest in particular the one of the recycling of the litter in organic matter. Nevertheless, some termites species are specialized in the degradation of the wood of the forests, but are considered plagues in humans place.In France, the problem « termites » linked by the buildings was treated only in the 90’s. The law n°99-471, voted by the 8 June 1999 defines the methods of implement of politics to fights in which are engaged all the actors: the government, the local groups, the professionals as well as the owners of buildings. The French Guiana-is in the map established by the FCBA that departments of France where the law is effective. Nevertheless, this “outre-mer” department remains today with a lot of gaps in terms of knowledge on its termites. We know in a manner exhaustive the number and the different types of xylophagous termites and we know too which are the principal families that are present in the buildings. But we don’t know to say which are the types of termites that are very interested in our lumber.The objective of this study is to identify the genera and termites species that attack themselves to three sorts of wood of weak or average durability (Gonfolo, Simarouba et Yayamadou) and to understand how these attacks produce themselves, in forest context, in link with variables of the environment, and the effect of the season of placement in contact.The Yayamadou is a Wood specie that atracts a lot of termites in French Guiana, to condition to have access to pile of wood of a sufficient volume (> 500cm3), it is the type that presents the biggest diversity of active termites. 18 species of termites were found on the wood piles, but 10 only with a frequency surpassing the 80%. A detailed description and an identification key are proposed for these species. The diversity of the termites is more important in the natural forest environments. The results show, that Heterotermes tenure is the type the does more frequent whatever the environment. There is an attractive specificity of some types of termites for such wood species rather than such other.Finally, the seasonality, corresponding the moment when we installs the wood samples in forest, plays a role in the appearance of termites on such or such wood species. There are in every environment of the types that potentially can attack the wood of the buildings.

http://www.theses.fr/2012AGUY0571/document

Éditeur(s) : HAL CCSD Ecological Society of America
Résumé : Herbivores are often implicated in the generation of the extraordinarily diverse tropical flora. One hypothesis linking enemies to plant diversification posits that the evolution of novel defenses allows plants to escape their enemies and expand their ranges. When range expansion involves entering a new habitat type, this could accelerate defense evolution if habitats contain different assemblages of herbivores and/or divergent resource availabilities that affect plant defense allocation. We evaluated this hypothesis by investigating two sister habitat specialist ecotypes of Protium subserratum (Burseraceae), a common Amazonian tree that occurs in white-sand and terra firme forests. We collected insect herbivores feeding on the plants, assessed whether growth differences between habitats were genetically based using a reciprocal transplant experiment, and sampled multiple populations of both lineages for defense chemistry. Protium subserratum plants were attacked mainly by chrysomelid beetles and cicadellid hemipterans. Assemblages of insect herbivores were dissimilar between populations of ecotypes from different habitats, as well as from the same habitat 100 km distant. Populations from terra firme habitats grew significantly faster than white-sand populations; they were taller, produced more leaf area, and had more chlorophyll. White-sand populations expressed more dry mass of secondary compounds and accumulated more flavone glycosides and oxidized terpenes, whereas terra firme populations produced a coumaroylquinic acid that was absent from white-sand populations. We interpret these results as strong evidence that herbivores and resource availability select for divergent types and amounts of defense investment in white-sand and terra firme lineages of Protium subserratum, which may contribute to habitat-mediated speciation in these trees.
ISSN: 0012-9658

hal-01032403
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032403
DOI : 10.1890/12-1920.1

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : Volatile terpenes are among the most diverse class of defensive compounds in plants, and they are implicated in both direct and indirect defense against herbivores. In terpenes, both the quantity and the diversity of compounds appear to increase the efficiency of defense as a diverse blend of compounds provides a more efficient protection against a broader range of herbivores and limits the chances that an enemy evolves resistance. Theory predicts that plant defensive compounds should be allocated differentially among tissues according to the value of the tissue, its cost of construction and the herbivore pressure on it. We collected volatile terpenes from bark and leaves of 178 individual tree belonging to 55 angiosperm species in French Guiana and compare the kind, amount, and diversity of compounds in these tissues. We hypothesized that in woody plants, the outermost part of the trunk should hold a more diverse blend of volatile terpenes. Additionally, as herbivore communities associated with the leaves is different to the one associated with the bark, we also hypothesized that terpene blends should be distinct in the bark vs. the leaves of a given species. We found that the mixture of volatile terpenes released by bark is different and more diverse than that released by leaves, both in monoterpenes and sesquiterpenes. This supports our hypothesis and further suggests that the emission of terpenes by the bark should be more important for trunk defense than previously thought. (c) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.
ISSN: 0031-9422

hal-01032417
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032417
DOI : 10.1016/j.phytochem.2012.07.003

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : One critical challenge for plants is to maintain an adequate nutrient supply under fluctuating environmental conditions. This is particularly true for epiphytic species that have limited or no access to the pedosphere and often live in harsh climates. Bromeliads have evolved key innovations such as epiphytism, water-absorbing leaf trichomes, tank habit and Crassulacean acid metabolism (CAM) photosynthesis that enable them to survive under various environmental conditions. Bromeliads encompass diverse ecological types that live on different substrates (they can be terrestrial, epilithic or epiphytic) and vary in their ability to retain water (they can be tank-forming or tankless) and photosynthetic pathway (i.e. C3 or CAM). In this review, we outline the nutritional modes and specializations that enable bromeliads to thrive in a wide range of nutrient-poor (mostly nitrogen-depleted) environments.Important FindingsBromeliads have evolved a great diversity of morphologies and functional adaptations leading to the existence of numerous nutritional modes. Focusing on species that have absorptive foliar trichomes, we review evidence that bromeliads have evolved multi-faceted nutritional strategies to respond to fluctuations in the supply of natural nitrogen (N). These plants have developed mutualistic associations with many different and functionally diverse terrestrial and aquatic microorganisms and metazoans that contribute substantially to their mineral nutrition and, thus, their fitness and survival. Bacterial and fungal microbiota-assisted N provisioning, protocarnivory, digestive mutualisms and myrmecotrophic pathways are the main strategies used by bromeliads to acquire nitrogen. The combination of different nutritional pathways in bromeliads represents an important adaptation enabling them to exploit nutrient-poor habitats. Nonetheless, as has been shown for several other vascular plants, multiple partners are involved in nutrient acquisition indicating that there have been convergent adaptations to nutrient scarcity. Finally, we point out some gaps in the current knowledge of bromeliad nutrition that offer fascinating research opportunities.
ISSN: 1752-9921

hal-01532637
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01532637
DOI : 10.1093/jpe/rtv052
PRODINRA : 384521

Résumé : Les venins sont des armes sophistiquées, utilisées par les organismes venimeux pour se défendre des prédateurs, ainsi que pour paralyser et tuer leurs proies. Mais dans la nature, le bien n’est jamais très loin du mal, les toxines venimeuses pouvant se révéler être des agents thérapeutiques efficaces. Les peptides de venins de fourmis ont donc été étudiés dans cette thèse afin de déterminer le potentiel de ces toxines pour la découverte de molécules thérapeutiques innovantes. A l’instar des autres venins d’insectes, les venins de fourmis restent peu étudiés, principalement en raison de la petite taille de ces insectes et des quantités limitées de venins disponibles. Cependant, les fourmis offrent l’avantage d’être des insectes sociaux très abondants dans tous les milieux terrestres. En collectant les venins de plusieurs individus, il est donc possible d’obtenir des quantités suffisantes de venin pour les analyses biochimiques et pharmacologiques.Afin d’assurer la reproductibilité des analyses, une identification taxonomique correcte est nécessaire. Dans cette optique, un outil de chimiotaxonomie a été développé durant cette thèse (permettant ainsi de regrouper les venins provenant de plusieurs colonies afin de compenser les faibles quantités de matériel biologique par individu ou par colonie).Ensuite, nous nous sommes intéressés aux facteurs écologiques impliqués dans la diversification des venins de fourmis. Pour cela, la toxicité et la composition des venins de fourmis ont été analysés en relation avec le polyéthisme, la spécialisation alimentaire et la spécialisation défensive.La diversité écologique des fourmis a amplement contribuée à la diversification des venins. En étudiant les venins de 82 espèces de fourmis, nous avons révélé la grande diversité structurale des toxines. Bien que la majorité des peptidomes sont composés par de petits peptides linéaires, des peptides structurés par des ponts disulfure ont été révélés dans de nombreux venins et constituent de nouvelles familles structurales de toxines.La purification de certains de ces peptides à ponts disulfure a permis leur caractérisation biochimique et l’évaluation de leur rôle biologique. Ainsi nous avons décrit un groupe de peptides neurotoxiques, baptisés les formicitoxines qui sont capables de bloquer les canaux calcium humains de type L. La commutatoxine est, quant à elle, un peptide avec un pont disulfure qui semble activer les récepteurs humains TRPV1 et TRPV3 et laisse supposer une implication dans l’induction de la douleur chez les mammifères.La grande diversité des peptides mise en évidence dans les venins, associée à la grande diversité écologique et taxonomique des fourmis, suggère que les venins de fourmis constituent un nouveau champ d’exploration prometteur pour la recherche de molécules thérapeutiques et insecticides. Les venins de fourmis s’ajoutent à la chimiothèque conséquente déjà représentée par les venins des autres animaux venimeux.
Venoms are sophisticated weapons employed by venomous organisms to ward off predators, as well as to subdue and kill prey. However, in nature, good is never far from bad and venom toxins may prove to be efficient therapeutic agents. Ant venom peptides were investigated in the course of this thesis to evaluate their potential in the discovery of novel drugs. Like other insect venoms, ant venoms remain understudied, mainly due to the small size of individual ants and, so, the limited a mount of venom available. The ecological diversity of ants has largely contributed to venom diversification. By studying the venom peptidomes from 82 ant species, we have revealed the great structural diversity of the toxins. Although the majority of the peptidomes are comprised of small and linear peptides, peptides structured by disulfide bonds were also brought to light in numerous venoms and constitute novel structural classes of toxins. The purification of some of these disulfided peptides permitted their biochemical characterization and the assessment oft heir biological functions. The enormous peptide diversity revealed among venoms combined with the great ecological and taxonomical diversity of ants suggests that ant venoms constitute a promising new source in the search for both novel drugs and insecticides. Ant venom augments the vast bioactive molecules library represented by venoms from other venomous animals.

http://www.theses.fr/2015AGUY0829/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Neotropical forests shelter an astonishing and underrated biodiversity. The integrity and stability of these natural ecosystems are threatened by human-induced environmental changes. Therefore, highlighting the determinants of ecosystem functioning, be they natural or anthropogenic, is a daunting but paramount scientific challenge. The intrinsic complexity of highly diversified ecosystems arouses both conceptual and logistical difficulties, which we handle, by manipulating tiny ecosystems, the tank bromeliads. The leaves of tank bromeliads form wells that hold rainwater and intercept leaf litter, allowing for a simple invertebrate aquatic community to thrive. These plants can be exhaustively sampled, are naturally replicated, and widely distributed.From local to biogeographic scales, this thesis aims at understanding how these communities respond to the natural heterogeneity of Amazonian forests, and at predicting the impacts of human-induced disturbances on the structure and functioning of these communities, using in situ and lab experiments. Particular focus is attributed to the influence of some aspects of climate changes (e.g., warming, and various precipitations scenarios) on individual physiology, behavior, and trophic interactions.
Les forêts néotropicales accueillent une importante biodiversité encore méconnue. L’intégrité des écosystèmes naturels est menacée par les changements environnementaux (e.g., réchauffement climatique, destruction des habitats), par conséquent, identifier les facteurs structurants, naturels et anthropiques, du fonctionnement des écosystèmes, représente un défi scientifique crucial. L’inhérente complexité de ces milieux diversifiés pose de nombreux problèmes conceptuels et logistiques comme un échantillonnage exhaustif et/ou l’identification des espèces. Les broméliacées à réservoirs sont des écosystèmes miniatures adéquats pour pallier ces difficultés, car elles retiennent de l’eau de pluie et accumulent de la matière organique au creux de leurs feuilles, permettant ainsi de supporter des réseaux trophiques simples d’invertébrés aquatiques. Elles peuvent être échantillonnées exhaustivement, ont une forte abondance locale, et une large aire de répartition. De l’échelle locale à biogéographique, les travaux de cette thèse visent d’abord à comprendre comment ces communautés se structurent en réponse à l’hétérogénéité naturelle des forêts amazoniennes (e.g., ouverture de la canopée, fluctuations climatiques saisonnières), puis tente de prédire, par le biais d’expérimentations in situ et au laboratoire les réponses structurelles et fonctionnelles de ces communautés à divers scénarios de changement climatique. Une attention particulière a été portée sur l’impact de la température et des précipitations sur la physiologie et le comportement d’espèces clefs, et sur les interactions trophiques au sein des communautés.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01405025

NNT : 2015YANE0003
tel-01405025
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01405025
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01405025/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01405025/file/These-DEZERALD-Diffusion.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : In this paper we report a study of the mating system and gene flow of Sextonia rubra, a hermaphroditic, insect pollinated tropical tree species with a geographic distribution in the Guyana Plateau and the Amazon. Using five microsatellites we analysed 428 seeds of 27 open pollinated families at the experimental site "Paracou" in French Guiana. We observed, compared to other tropical tree species, a high level of genetic diversity. We estimated parameters of the mating system and gene flow by using the mixed mating model and the TwoGenerapproach. The estimated multilocus outcrossing rate, tm, was 0.992 indicating nearly complete outcrossing. A significant level of biparental inbreeding and a small proportion of full-sibs were estimated for the 27 seed arrays. The differentiation of allelic frequencies among the pollen pools was ΦFT = 0.061. We estimated mean pollen dispersal distances between 65 m and 89 m according to the dispersal models used. The joint estimation of pollen dispersal and density of reproductive trees gave an effective density estimate of 2.1-2.2 trees/ha
Silvae genetica

hal-01031483
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01031483

Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley
Résumé : International audience
1. A substantial fraction of the freshwater available in neotropical forests is impounded within the rosettes of bromeliads that form aquatic islands in a terrestrial matrix. The ecosystem functioning of bromeliads is known to be influenced by the composition of the contained community but it is not clear whether bromeliad food webs remain functionally similar against a background of variation in the understorey environment. 2. We considered a broad range of environmental conditions, including incident light and incoming litter, and quantified the distribution of a very wide range of freshwater organisms (from viruses to macroinvertebrates) to determine the factors that influence the functional structure of bromeliad food webs in samples taken from 171 tank-bromeliads. 3. We observed a gradient of detritus-based to algal-based food webs from the understorey to the overstorey. Algae, rotifers and collector and predatory invertebrates dominated bromeliad food webs in exposed areas, whereas filter-feeding insects had their highest densities in shaded forest areas. Viruses, bacteria and fungi showed no clear density patterns. Detritus decomposition is mainly due to microbial activity in understorey bromeliads where filter feeders are the main consumers of microbial and particulate organic matter (POM). Algal biomass may exceed bacterial biomass in sun-exposed bromeliads where amounts of detritus were lower but functional diversity was highest. 4. Our results provide evidence that tank-bromeliads, which grow in a broad range of ecological conditions, promote aquatic food web diversity in neotropical forests. Moreover, although bromeliad ecosystems have been categorised as detritus-based systems in the literature, we show that algal production can support a non-detrital food web in these systems.
ISSN: 0046-5070

hal-00819103
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00819103