Interplay between antagonistic and mutualistic interactions and ecoevolutionary dynamics of communities
Couplage entre interactions antagonistes et mutualistes et dynamiques éco-évolutives des communautés
Résumé
Ecological communities involve an amazing diversity of organisms and interactions. Understanding how this diversity of interaction types (competition, mutualism or predation) affects the ecological and evolutionary dynamics of natural systems is an important challenge of community ecology. However, a large majority of works in community ecology theory considers interaction types separately. This thesis focus on the interplay between antagonism and mutualism. With a theoretical approach, small community models, including antagonistic and mutualistic interactions are built. These communities contain three species : one basal species (a plant) with an antagonist (herbivore) and a mutualistic species (pollinator). First, we study how the indirect effect between the two interaction types affects the ecological and evolutionary dynamics of communities in the currency of a disturbance. Second, we study the evolutionary dynamics of special traits, that are involved in each interaction type. Attractive traits or defensive traits of plants affect both interaction with pollinators and herbivores. We depict how the opposite selective pressures due to pollination and herbivory modify the evolution of these traits and show that they can lead to evolutionary diversification of plants. Following this diversification, the coevolutionary emergence of complex interaction networks is studied.
Les communautés écologiques présentent une diversité importante d'organismes et d'interactions. Comprendre le fonctionnement de ces différents types d'interactions constitue l'un des enjeux majeurs de l'écologie des communautés. Cependant, une large majorité des travaux s'intéressant à ces questions s'est focalisée sur les différents types d'interactions séparément. Cette thèse cherche à comprendre comment le couplage entre différents types d'interactions affecte la dynamique des communautés naturelles. Au travers d'une approche théorique, des modèles simples de communautés comprenant deux types d'interactions sont construits. Ces communautés sont constituées de trois espèces : une espèce basale, plante, interagissant avec un antagoniste, herbivore et un mutualiste, pollinisateur. Nous décrivons comment l'effet indirect entre interactions antagonistes et mutualistes affecte les dynamiques écologiques et évolutives des communautés face à une perturbation. Nous montrons que la relation entre pollinisateurs et herbivores à des conséquences importantes pour le maintien éco-Évolutif de la communauté et pour sa stabilité. Nous étudions ensuite la dynamique évolutive de traits particuliers, qui sont impliqués dans chaque type d'interactions. Certains traits attractifs ou de défense des plantes, affectent à la fois les interactions avec les pollinisateurs et les herbivores. Nous montrons comment les pressions de sélection opposées dues à la pollinisation et à l'herbivorie modifient l'évolution de ces traits et peuvent amener à la diversification des plantes.
Origine : Version validée par le jury (STAR)