Plasticité de la dispersion : importance des gradients environnementaux, fluctuations et effets transgénérationnels chez Tetrahymena

Dispersal plasticity : importance of environmental gradients, fluctuations and transgenerational effects in Tetrahymena

• Auteur / Autrice : Julie Campana
• Direction : Alexis Chaine, Staffan Jacob
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie, biodiversité et évolution
• Date : Soutenance le 11/05/2023
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Station d’écologie théorique et expérimentale (Moulis ; 2016-....)
• Jury : Président / Présidente : Audrey Dussutour
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Émilien Luquet, Vincent Debat, Delphine Legrand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Céline Teplitsky, Jean-François Le Galliard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasticité transgénérationnelle

Effets du climat

Dispersion

Tetrahymena

Mots clés libres

Plasticité de la dispersion

Plasticité phénotypique

Effet transgénérationnels

Variabilité environnementale

Microcosmes

Norme de réaction

Dispersal plasticity

Phenotypic plasticity

Transgenerational effects

Environmental variability

Microcosms

Reaction norm

Résumé

Différentes stratégies peuvent être adoptées par les organismes pour faire face aux changements environnementaux. Une de ces stratégies est la plasticité de la dispersion, lorsque les individus changent leurs décisions de dispersion selon les conditions environnementales et/ou leur propre phénotype. Des études montrent que la plasticité de la dispersion peut profondément impacter les dynamiques écologiques et évolutives de la biodiversité. Cependant, les facteurs façonnant la plasticité de la dispersion sont encore mal appréhendés car ils peuvent être complexes à identifier et à quantifier de manière empirique. La thèse vise à tester expérimentalement si la plasticité de dispersion est liée à la sensibilité des organismes à leur environnement, et si les fluctuations de cet environnement peuvent modifier cette plasticité et les syndromes de dispersion associés au travers d'effets transgénérationnels. Avec une approche expérimentale en microcosmes, j'ai pu montrer que (1) la plasticité de la dispersion est reliée à la sensibilité des organismes aux conditions environnementales, (2) des fluctuations de l'environnement peuvent modifier l'expression de la plasticité phénotypique et le taux de dispersion au travers d'effets transgénérationnels, et que (3) ces effets transgénérationnels des fluctuations modifient les différences phénotypiques entre les résidents et les dispersants. En étudiant différentes composantes de la plasticité de la dispersion chez plusieurs espèces, génotypes et dans différents contextes environnementaux, cette thèse a permis de renforcer l'importance de considérer la multi dimensionnalité de la plasticité de la dispersion ; élément qui semble essentiel pour une compréhension plus globale et intégrative de ce processus clé, et de son implication dans les dynamiques éco-évolutives.

Different strategies can be adopted by organisms to face to environmental changes. One of them is dispersal plasticity when individuals adjust their dispersal decisions according to environmental conditions and/or their own phenotype. Studies show that the dispersal plasticity can have a profound impact on the ecological and evolutionary dynamics of biodiversity. Yet, factors shaping dispersal plasticity are still poorly understood because they can be complex to identify and quantify empirically. This thesis aims to experimentally test if dispersal plasticity is related to organism sensibility to their environment, and if environment fluctuations can modify this plasticity and associated dispersal syndromes through transgenerational effects. Using experimental approach in microcosms, I found that (1) dispersal plasticity is correlated to organism sensibility to environmental conditions, (2) environmental fluctuations present transgenerational effects which can modify the expression of phenotypic plasticity and the dispersal rate, and (3) these transgenerational effects of these fluctuations modify the phenotypic differences between residents and dispersers. By studying different components of dispersal plasticity in several species, genotypes and in different environmental contexts, this thesis has reinforced the importance of considering the multidimensionality of dispersal plasticity; element that seems essential for a more global and integrative understanding of this key process, and its implication in eco-evolutionary dynamics.