Structure d’accueil : LETG Dinard (localisation principale) ; MNHN Paris (localisation secondaire). L’étudiant sera localisé à Dinard.
Coordonnées de la structure : EPHE, PSL Université Paris, LETG-Dinard
Adresse : 15 boulevard de la mer, 35800 Dinard
Téléphone : 02.99.46.10.72
Tuteur scientifique :
Collin, Antoine, Maître de conférences EPHE
Adresse : 15 boulevard de la mer, 35800 Dinard
Téléphone : 02.99.46.10.72 Courriel : antoine.collin@ephe.psl.eu
Doums, Claudie, Directrice d’études EPHE
Adresse : ISYEB, MNHN, 12 rue Buffon, 75005 Paris
Téléphone : 01 40 79 80 37 Courriel : claudie.doums@ephe.psl.eu
mots clefs :
géomatique, génétique du paysage (landscape genetics), dispersion, anthropisation, insectes sociaux
Description du projet :
Le rôle du paysage sur les patrons de structuration génétique des espèces a pu être mis en évidence chez différents organismes et permet de mieux apréhender comment le paysage affecte la connectivité des populations (van Strien, 2017). Le niveau de différenciation génétique entre individus ou dèmes (groupe d’individus sur une même localisation) peut être expliqué non seulement par la distance géographique les séparant mais également par des informations sur le paysage qui vont permettre de définir une distance de résistance. En donnant des poids différents à différentes caractéristiques du paysage connues pour affecter le mouvement des individus (couverture végétale, infrastructure humaine, etc.), il est possible de calculer cette distance de résistance. La difficulté réside dans le choix du grain de l’analyse spatiale. La modélisation à diverses résolutions peut parfois être la solution permettant une meilleure détection de l’échelle à laquelle les caractéristiques du paysage affectent le flux de gène (Fortin et al., 2010).
L’effet de l’anthropisation, en particulier urbanisation et routes, est généralement considéré comme un paramètre du paysage augmentant la fragmentation et limitant les flux de gènes. Cependant les routes peuvent également jouer le rôle de corridors (Holderegger & Di Giulio, 2010), favorisant le mouvement des individus en leur permettant de franchir des habitats défavorables (rivières, etc.). L’objectif de ce stage est d’évaluer le rôle de l’anthropisation (routes, urbanisation) sur les flux de gènes d’une fourmi thermophile méditerranéenne par une analyse spatiale des paysages mettant l’accent sur les effets de l’anthropisation. L’espèce étudiée, Cataglyphis piliscapa, est connue pour avoir une dispersion femelle très limitée (sur quelques mètres) liées au mode de fondation des colonies par fission (une nouvelle colonie est fondée par la reine mère qui part accompagnée par un groupe d’ouvrière) (Cronin et al., 2013). En revanche, les mâles ailés peuvent potentiellement disperser sur de plus grandes distances (Clémencet et al., 2005). Le genre Cataglyphis regroupe des fourmis désertiques, très thermophiles. Même si l’espèce C. piliscapa se trouve dans la partie la plus au nord de l’aire de distribution du groupe (sur le pourtour méditerrannéen de Barcelone au Rhône), elle reste très thermophile et ne se retrouve que dans des milieux très ouverts (bords de mer, chemins de vigne, terrains vagues, bords des routes, etc.). L’ouverture de ces milieux est fortement liée à l’action de l’homme. L’objectif de ce travail sera d’effectuer une analyse spatiale sur l’ensemble de l’aire de distribution de l’espèce permettant de définir une carte de résistance à différents niveaux de granulométrie. Par ailleurs, sur deux zones spécifiquement choisies (limite de distribution sud en bord de mer et limite de distribution nord à l’itnérieur des terres), une analyse à plus fine échelle spatiale sera également menée afin d’évaluer si le niveau de connectivité varie en fonction du type d’habitat.
Notre hypothèse est qu’à l’intérieur des terres, le niveau de connectivité serait plus faible par la présence d’une plus grande surface d’habitats défavorables et une plus faible anthropisation qu’en bord de mer. Par une comparaison avec la structuration génétique des populations effectuées en parallèle, nous pourrons également tester si le niveau de connectivité du paysage affecte les flux de gènes différemment selon le type d’habitat.
Méthodologie : Le (la) stagiaire devra effectuer une caractérisation spatiale du paysage sur l’aire de distribution de l’espèce ainsi que sur deux régions ciblées pour une analyse à plus fine échelle pour tester le rôle de l’anthropisation sur la structuration génétique. Une combinaison d’informations spatiales issues d’images satellites et aériennes et de bases de données géoréférencées servira à classifier les éléments paysagers naturels et anthropiques. Cette identification éco-paysagère permettra de modéliser la connectivité écologique des dèmes et individus sous forme de réseau (chemins de moindre coût et circuits). Une série de métriques de connectivité sera calculée à l’échelle des dèmes et individus. La modélisation requerra la pondération des taches éco-paysagères en lien avec la perméabilité de ces dernières aux fourmis, ce qui nécessitera une forte interaction avec l’experte en traits de vie de cette espèce. Le (la) stagiaire utilisera parallèlement les résulats des analyses génétiques effectuées sur une quarantaine de populations (environ 500 individus) pour les analyses statistiques finales permettant d’évaluer l’effet de l’anthropisation éco-paysagère sur les flux de gènes.
Les candidats devront posséder une Licence liée aux sciences environnementales (écologie, géomatique).
Merci d’envoyer au contact principal les notes de Licence et une lettre de motivation.
Bibliographie :
Clémencet, J., Viginier, B., & Doums, C. (2005). Hierarchical analysis of population genetic structure in the monogynous ant Cataglyphis cursor using microsatellite and mitochondrial DNA markers. Molecular Ecology, 14, 3735–3744.
Cronin, A. L., Molet, M., Doums, C., Monnin, T., & Peeters, C. (2013). Recurrent Evolution of Dependent Colony Foundation Across Eusocial Insects. Annual Review of Entomology, 58, 37-55.
Fortin, E., Anderson, C. D., & Epperson, B. K. (2010). Considering spatial and temporal scale in landscape-genetic studies of gene flow, 3565–3575.
Holderegger, R., & Giulio, M. Di. (2010). The genetic effects of roads : A review of empirical evidence, 11, 522–531.
van Strien, M. J. (2017). Consequences of population topology for studying gene flow using link-based landscape genetic methods. Ecology and Evolution, 5070–5081.