Variation of traits along environmental gradients : role of phenotypic integration and variability within clades

• Auteur / Autrice : Marie Hermant
• Direction : Andreas Prinzing, Françoise Hennion
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Angiospermes

Environnement

Variabilité

Corrélation (statistique)

Phénotype

Résumé

La réponse des traits à l'environnement a été étudiée essentiellement à travers la moyenne des attributs de trait des espèces et des lignées et a récemment été étendue à la variabilité intraspécifique. Cependant, les traits peuvent également répondre aux contraintes de l’environnement par (i) une forte détermination mutuelle des traits au sein des individus ou des populations, i. E. Une forte intégration phénotypique, et (ii) une faible variation des traits au sein de lignées phylogénétiques entières. Nous avons testé : (i) les effets de l’environnement abiotique et biotique sur l'intégration phénotypique chez des espèces végétales subantarctiques et les conséquences écologiques et biogéographiques d'une forte intégration phénotypique, et (ii) les effets de l’environnement abiotique et biotique sur la variabilité phénotypique réalisée au sein des genres d’Angiospermes de l'Europe Centrale. Pour le premier aspect, nous avons constaté que l'intégration phénotypique est plus forte en conditions abiotiques stressantes. Le renforcement de l'intégration phénotypique se produit sur de petites échelles spatiales et peut limiter la flexibilité à grande échelle des stratégies de croissance et de reproduction. Nous avons également montré que la forte intégration phénotypique et environnementale peut contribuer à l'endémisme de certaines espèces subantarctiques, probablement par une spécialisation sur le long terme de ces espèces à leur habitat. Pour le second aspect, nous avons observé que la variabilité phénotypique réalisée au sein des genres de l'Europe Centrale est plus élevée dans des conditions abiotiques intermédiaires, ce qui reflète une plus grande indépendance des traits. . .

The response of traits to the environment has been studied mainly at the level of trait means within and across species and lineages and has recently been extended to intraspecific trait variability. However, traits may respond to the constraints of a given environment also in terms of (i) increased mutual determination of traits within individuals and populations, i. E. Increased phenotypic integration, and (ii) decreased variation of traits within entire phylogenetic lineages. Here we tested: (i) the effects of abiotic and biotic environments on phenotypic integration within sub-Antarctic plant species and the ecological and biogeographic consequences of a strong phenotypic integration, and (ii) the effects of abiotic and biotic environments on the phenotypic variability realized within Angiosperm genera of Central Europe. Regarding the first aspect, we found that phenotypic integration is higher under stressful abiotic conditions. The increase in phenotypic integration occurs at small spatial scales and may constrain the large scale flexibility of growth and reproductive strategies. We also found that strong phenotypic and environmental integration may contribute to endemism of some sub-Antarctic species, probably through a long-term specialization of these species to their habitat. Regarding the second aspect, we found that phenotypic variability realized within genera of Central Europe is higher under intermediate abiotic conditions, reflecting increased independence of traits from the abiotic environment. We also found that the number of coexisting species is highly conserved within genera. Intermediate levels of coexistence tend to correspond to both. . .