Dispersion des espèces impliquées dans une association phorétique vecteur - pathogène nouvellement formée : le cas de Monochamus galloprovincialis, vecteur natif d’un nématode invasif en Europe (Bursaphelenchus xylophilus)

Dispersal of species involved in a novel vector-pathogen phoretic association : the case of Monochamus galloprovincialis, native vector of an invasive nematode in Europe (Bursaphelenchus xylophilus)

• Auteur / Autrice : Julien Haran
• Direction : Alain Roques
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes et des populations.Interactions
• Date : Soutenance le 04/12/2015
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physiologie, Ecologie et Environnement (Orléans)
• Jury : Président / Présidente : François Lieutier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Roques, François Lieutier, Jean-François Arnaud, Thomas Guillemaud, Géraldine Roux, Edmundo de Sousa, Lionel Roques, Christelle Robinet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-François Arnaud, Thomas Guillemaud
• DOI : 10.70675/6797b316ze80bz4593z8eb6zb994a2e5ec9b

Mots clés

Mots clés contrôlés

Invasions biologiques

Monochamus galloprovincialis

Animaux -- Dispersion

Écologie spatiale

Modèles écologiques

Phylogéographie

Animaux -- Ressources génétiques

Mots clés libres

Invasion biologique

Association phorétique

Dispersion

Phylogéographie

Génétique spatialisée

Modèle de dispersion

Biological invasion

Phoretic association

Dispersal

Phylogeography

Spatial genetics

Spread model

Résumé

Les invasions biologiques se sont intensifiées au cours des dernières décennies en raison d’une accélération des échanges commerciaux. Ces invasions représentent une menace pour les écosystèmes et de nombreuses activités anthropiques, il est donc crucial de comprendre les mécanismes qui les sous-tendent afin de mieux prévoir et limiter leurs impacts. Dans cette thèse, j’aborde la question du potentiel dispersif d’espèces natives et non natives impliquées dans une association phorétique nouvellement formée. En particulier, je me focalise sur le cas de l’association entre un nématode invasif ravageur des pinèdes, le nématode du pin (Bursaphelenchus xylophilus) et son insecte vecteur endémique en Europe (Monochamus galloprovincialis). J’ai tout d’abord étudié les flux de gènes de l’insecte vecteur seul afin d’identifier les barrières à sa dispersion. J’ai ensuite simulé l’expansion spatiale du couple nématode-vecteur à l’aide d’un modèle de dispersion, en intégrant l’effet synergique de cette nouvelle association. Les résultats obtenus au cours de cette thèse montrent qu’il existe un important potentiel de dispersion du nématode invasif en Europe par le biais de cette association phorétique. En revanche, certains paramètres de l’environnement tels que les reliefs et les températures basses qui leur sont associées, ainsi que les fortes densités en pins constituent des barrières à la dispersion du vecteur et donc des obstacles potentiels à l’expansion du nématode invasif. Au-delà des apports relatifs au modèle d’étude, cette thèse a conduit au développement de plusieurs méthodes pouvant être adaptées à d’autres cas d’associations phorétiques nouvelles et, par extension, contribuer à la compréhension de la dispersion des espèces au sein de ces systèmes complexes et peu étudiés.

Biological invasions dramatically increased over the last decades due to the intensification of international trade. These invasions constitute a threat for ecosystems and many anthropic activities, therefore it is crucial to understand underlying processes in order to better predict and manage their impacts. In this PhD thesis, I explore the potential of dispersion of native and non-native species involved in a novel phoretic association. I focus on the case of the association between a pest for pine forests, the pinewood nematode (Bursaphelenchus xylophilus) introduced in Europe, and its endemic insect vector (Monochamus galloprovincialis). I first estimated gene flows of the insect vector alone in order to identify the barriers and corridors to dispersal of this species. Then I have simulated the spatial spread of the nematode-vector couple using a spread model, and accounting for the synergistic effect of this novel association. The results obtained during this PhD showed that the invasive nematode has an important potential to spread through this phoretic association. However, some environmental features such as elevation, areas with low temperatures, and the high pine densities constitute barriers to dispersal of the vector and so, potential obstacles to the spread of the invasive nematode. Beyond these results focused on the model of study, this thesis has led to the development of several methods that may be adapted to other cases of novel phoretic association and, by extension, may contribute to a better understanding of dispersal of species involved in those complex and poorly known systems.