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Le laboratoire Évolution et Diversité Biologique cherche à comprendre les processus écologiques et évolutifs qui génèrent et maintiennent la diversité biologique des individus, des populations et des communautés. Les thématiques de recherche menées par les membres de ce laboratoire basés à l’ENSFEA ont à la fois un caractère fondamental et appliqué en agriculture ; elles portent sur les interactions entre organismes :
- Interactions prédateurs-proies sur le modèle coccinelles-pucerons : évolution des traits d’histoire de vie ; signaux biologiques et métabolites secondaires impliqués dans la communication applications pratiques à la lutte biologique en agriculture ;
- Étude des interactions entre un hôte et les communautés bactériennes de son tube digestif (appelées microbiote intestinal).
Les membres du Laboratoire sont soucieux de transférer les résultats de leurs recherches vers l’enseignement secondaire agricole. En partenariat avec des professeurs de biologie-écologie, ils produisent régulièrement diverses ressources pédagogiques (manuels, synopsis de travaux pratiques) pour l’enseignement de l’écologie dans les Lycées agricoles. Ils sont également préoccupés par la mise en œuvre de stratégies pédagogiques adaptées à l’écologie et à l’agroécologie.
Interactions prédateurs-proies
L’hétérogénéité spatiale et temporelle de l’environnement place les êtres vivants face à différentes options pouvant affecter leur aptitude. Ils doivent donc s’informer en permanence sur leur environnement. Parmi les sources possibles d’information, l’information chimique est largement utilisée. Cependant, la plupart des études sur l’évolution de la communication animale se concentrent sur les signaux visuels et auditifs. Pourtant, la perception chimique a très probablement été la première forme sensorielle à apparaître au cours de l’évolution. De plus, la surface de la majorité des vertébrés et des invertébrés est souvent couverte de molécules pouvant jouer un rôle dans diverses formes de communication entre et au sein des espèces. Chez les insectes, la cuticule est couverte d’hydrocarbures conférant une protection contre la dessiccation. Cependant toutes ces molécules peuvent aussi potentiellement constituer des sources d’information, par exemple dans le contexte de la reconnaissance intra spécifique, du choix d’un habitat de vie ou d’un partenaire sexuel. Le grand défi actuel de l’écologie chimique est de montrer expérimentalement que les interactions chimiques pilotent des processus écologiques et évolutifs à tous les niveaux d’organisation. Pour y répondre, l’équipe s’appuie sur des compétences en écologie comportementale, chimie et biologie moléculaire pour étudier les questions suivantes :
- Évolution du système de marquage des ressources chez des coccinelles prédatrices de pucerons ; conséquence de ce marquage sur les stratégies de lutte biologique ;
- Évolution de la diversité des molécules porteuses d’informations chez les coccinelles ;
Interactions hôtes-microbiote
On estime que les micro-organismes vivant à la surface et à l’intérieur d’un hôte sont de 10 à 100 fois plus nombreux que l’ensemble des cellules somatiques et germinales de l’hôte. On appelle ces communautés de micro-organismes, le microbiote. Le microbiote intestinal remplit plusieurs fonctions essentielles pour l’hôte, notamment dans la digestion et la nutrition, le système immunitaire et la protection contre les pathogènes intestinaux. Il dépend fortement des caractéristiques de l’hôte (génotype, âge, sexe) et de son environnement (urbanisation, pratiques agricoles). Les interactions entre l’hôte et le microbiote sont telles que certains n’hésitent pas à considérer ce dernier comme étant un « méta-organisme ». Le développement des nouvelles technologies de séquençage a permis un boom dans l’identification des espèces du microbiote. L’ambition de l’équipe est d’apporter une perspective éco-évolutive, indispensable à une meilleure compréhension des dynamiques qui régissent ces communautés bactériennes et les interactions multiples qui existent avec les différents traits de l’hôte.
Les projets développés actuellement sont :
- Influence des perturbations anthropiques (urbanisation, pratiques agricoles) sur les interactions hôte-microbiote chez le moineau domestique (thèse Aimeric Teyssier) et chez les coccinelles ;
- Effet des changements climatiques sur les interactions hôtes-microbiote chez le lézard vivipare ;
- Effet du comportement sexuel et/ou social sur le microbiome intestinal chez la mouette tridactyle et le moineau domestique.
