Category: Job opportunities and internship

Approches mécanistiques pour déchiffrer les modifications plastiques et génétiques adaptatives de la phénologie de la reproduction dans des climats changeants

Coordination par Sandrine Meylan (iEES Paris, Sorbonne Université) et Pierre de Villemereuil (ISYEB, Muséum National d’Histoire Naturelle) en collaboration avec notre équipe. Nous contacter avant candidature sur le portail du site de l’Ecole doctorale.

Lien vers le site de candidature (à partir du 15 avril) ici : http://formation.mnhn.fr/fr/enseignement-superieur/actualites/concours-ed227-propositions-these-2021

Les changements de phénologie, c’est à dire de la distribution dans le temps des événements cycliques de la vie, constituent une « réponse universelle » au réchauffement climatique chez des milliers d’espèces animales et végétales. L’avancée de la phénologie de la reproduction chez les organismes des régions tempérées est aussi impliquée dans le déclin ou l’augmentation des populations exposées au réchauffement climatique. Une question clé est alors de savoir si les espèces peuvent changer leur phénologie assez rapidement pour suivre le rythme du réchauffement climatique. Pour ce faire, il est nécessaire d’étudier les opportunités et les contraintes portant sur la micro-évolution rapide de la phénologie.

Ce projet de thèse vise à développer des méthodes innovantes pour qualifier et quantifier les changements adaptatifs plastiques de la phénologie de reproduction dans les populations naturelles exposées au changement climatique et utiliser ces méthodes pour l’analyse d’une base de données longitudinale d’une grande profondeur. Le projet pourra s’appuyer sur l’expertise de l’iEES Paris et l’ISYEB afin de développer une approche intégrée combinant micro-climatologie, écologie évolutive et écophysiologie pour quantifier et modéliser l’évolution des dates de pontes d’un petit vertébré terrestre ectotherme, le lézard commun (Zootoca vivipara). Cette espèce constitue un modèle intéressant, parce qu’elle dépend des conditions ambiantes pour maintenir une température corporelle optimale pendant la reproduction qui est déterminante pour la durée de gestation. De plus, nous disposons de données de long-terme, au niveau populationnel sur plusieurs sites du Massif Central et individuel, sur deux populations de référence.

Dans ce projet, (1) nous analyserons les données de long-terme pour quantifier la plasticité, la sélection naturelle et les compromis d’histoire de vie associés à la phénologie de reproduction dans différents contextes populationnels ; et (2) nous conduirons une approche expérimentale afin de déterminer le lien causal entre la plasticité de la phénologie de la reproduction, la fitness des individus et la dynamique des population. Ces deux approches complémentaires nous permettront de (3) paramétrer un modèle mécanistique de la plasticité de la phénologie de la reproduction et de son intégration dans l’histoire de vie afin de mieux prédire l’évolution de la dynamique des populations du lézard vivipare dans un climat plus chaud.

Niveau du stage : Stage libre de recherche, période estivale

Période du stage : Mai-Juin à Juillet-Août 2021

Notre équipe de recherche étudie les réponses physiologiques et comportementales de reptiles face au stress hydrique et thermique dans le cadre d’un projet effectué en collaboration avec le CNRS de Chizé et de Moulis. Ces travaux impliquent notamment des mesures écophysiologiques pour calibrer des modèles mécanistiques de la distribution géographique des espèces. De plus, dans le cadre de la thèse de Chloé Chabaud, nous étudions les relations trophiques du lézard vivipare en relation avec ses besoins hydriques et thermiques. Nous recherchons pendant l’été 2021 trois étudiant(e)s pour participer à plusieurs protocoles de ces projets de recherche effectués sur des populations semi-captives de lézards au Centre de Recherche en Ecologie Expérimentale et Prédictive.

Le lézard vivipare (Zootoca vivipara) est une espèce naturellement inféodée aux zones humides et froides de l’Eurasie dont les populations sont parfois très denses, en faisant un méso-prédateur important dans la chaîne trophique de ces habitats. Plusieurs études préalables ont montré la forte dépendance à la disponibilité en eau dans l’habitat de cette espèce. Le lézard est un prédateur généraliste insectivore et les comportements anti-prédateurs de cette espèce impliquent des réponses spécifiques aux prédateurs spécialisés.

Dans le cadre d’études spécifiques visant à préciser les mécanismes contrôlant la balance hydrique, la balance énergétique et les stratégies trophiques, les étudiants seront impliqués dans deux séries de projets conduits à la station biologique du CEREEP 

Une première série de projet visera à quantifier les effets interactifs des ressources hydriques et nutritives sur la reproduction vivipare via la qualification des réponses éco-physiologiques des femelles gestantes et la caractérisation de leurs jeunes en réponse à une manipulation effectuée en laboratoire pendant la gestation. Les animaux de cette expérience seront capturés au printemps 2021 puis maintenus en laboratoire pendant l’été jusqu’à la fin de la reproduction (fin juillet – début août). Les animaux seront ensuite suivis dans des conditions naturelles.

Une seconde série de projets s’intéressera aux relations entre déshydratation et comportements alimentaires via des travaux expérimentaux en laboratoire. Les animaux de cette expérience seront maintenus temporairement en captivité et étudiés par des protocoles d’éthologie (juillet).

Les objectifs spécifiques du stage de recherche sont de contribuer à caractériser les effets sur la reproduction de restrictions hydriques et nutritives ciblées sur la gestation ; suivre l’état physiologique (masse, hydratation, stress physiologique, etc) des lézards au cours de la captivité et des expériences ; caractériser les réponses comportementales des lézards par des protocoles dédiés ; relâcher les animaux dans des enclos semi-naturels pour les suivre pendant au moins une année supplémentaire et assurer le maintien de dispositifs d’écologie expérimentale en laboratoire et en extérieur.

L’étudiant(e) participera éventuellement en fin mai et début juin à la fin des captures dans des enclos semi-naturels (captures des lézards, mesures et caractérisation). Pendant toute la durée du stage, l’étudiant(e) participera plus généralement à l’entretien de l’élevage (nourrissage et surveillance des animaux), à l’assistance aux expérimentations en conditions contrôlées pendant la période d’élevage, aux mesures à effectuer lors des parturitions des femelles en élevage, aux études comportementales et éco-physiologiques, au relâcher des lézards et à l’entretien des enclos. Il(elle) contribuera ponctuellement à la réalisation de protocoles de recherche spécifiques sous la responsabilité d’un chercheur. Sérieux, motivé et appréciant le travail en laboratoire et sur le terrain en groupe, il(elle) contribuera par sa persévérance et son application au succès des démarches expérimentales. Ce stage peut donner lieu à un mémoire de recherche selon le cursus de l’étudiant(e). Il peut être validé pour l’obtention d’un diplôme d’expérimentation animale ou d’un certificat de capacité.

Conditions du stage: Début mai ou début juin à début août selon les disponibilités. L’étudiant(e) sera basé(e) au CEREEP-Ecotron IleDeFrance et ses frais de séjour seront pris en charge par le laboratoire. Merci de transmettre votre candidature à galliard@bio.ens.psl.eu et chloe.chabaud@sorbonne-universite.fr en joignant CV et lettre de motivation et en précisant si un rapport et/ou une soutenance sont à prévoir.

Coévolution entre pertes hydriques et préférences thermiques chez les reptiles non aviens

Notre équipe de recherche étudie les réponses physiologiques et comportementales d’espèces de reptiles face au stress hydrique et thermique dans le cadre d’une collaboration nationale. Ces travaux impliquent notamment la caractérisation des différentes stratégies de thermorégulation et d’hydrorégulation des reptiles en fonction de leur écologie et de leur phylogénie. Nous recherchons pour le premier semestre 2021 un(e) étudiant(e) en master 1 ou équivalent pour compléter une base de données des préférences thermiques d’espèces de reptiles squamates dont les pertes hydriques ont été quantifiées dans un précédent projet. L’étudiant(e) fera une analyse de la corrélation entre préférences thermiques et pertes hydriques en fonction de l’écologie des espèces.

Les analyses phylogénétiques du comportement de thermorégulation des reptiles squamates se sont concentrées sur les tests de la théorie de la biologie thermique, en particulier sur la prédiction que les préférences thermiques élevées devraient évoluer dans des environnements plus chauds et que les préférences thermiques devraient coévoluer avec les optimums physiologiques pour les performances, par exemple locomotrices ou digestives (Blouin-Demers et al. 2005, Labra et al. 2009). Ces analyses tendent à démontrer que les squamates développent un comportement de thermorégulation plus précis dans des environnements thermiquement difficiles, mais que leurs préférences thermiques sont souvent assez conservées phylogénétiquement. Dans le même temps, les études sur l’hydro-régulation se sont concentrées sur le potentiel d’adaptation de la physiologie de l’équilibre hydrique (pertes hydriques standardisées) aux changements de l’aridité des habitats, qui est fort et rapide (Cox and Cox 2015). Notre compréhension de l’évolution corrélée entre la thermorégulation et les processus de régulation de l’eau reste cependant extrêmement limitée (Garcia-Porta et al. 2019). Nous spéculons que des compromis évolutifs entre les préférences thermiques et les pertes hydriques existent chez les squamates.

Les objectifs de ce stage sont tout d’abord de constituer une base de données standardisées des préférences thermiques d’espèces de reptiles squamates (lézards et serpents) pour lesquelles nous avons déjà collecté des données de pertes hydriques (soit environ 300 espèces). La base de données sera ensuite utilisée pour des analyses préliminaires de la co-évolution des pertes hydriques et des préférences thermiques en fonction de l’écologie des espèces, notamment de l’aridité de leur milieu de vie.

Le stage impliquera dans un premier temps une analyse rigoureuse et standardisée de la littérature pour extraire des données de préférence thermiques à partir de données publiées dans des tables, des figures ou du texte. Les données extraites seront rassemblées dans une base de données avec des « métadonnées » associées caractérisant les mesures. Un premier travail a déjà permis d’extraire des données pour 50 espèces de notre échantillon de 300 espèces et il sera étendu à d’autres études au cours du stage. Dans un deuxième temps, l’étudiant(e) effectuera en collaboration avec un chercheur des analyses préliminaires des corrélations entre pertes hydriques et températures préférées des espèces. En raison de la situation sanitaire, le travail s’effectuera à distance mais des réunions en présentiel et des visites du laboratoire seront possibles si la situation évolue favorablement.

Nous recherchons un(e) étudiant(e) sérieux et autonome, motivé(e) et appréciant le travail de synthèse et d’analyse. Le stage est idéal pour un(e) étudiant(e) en écologie comportementale ou éco-physiologie avec des bonnes compétences en lecture d’article et en statistique. Les candidats devront joindre un CV complet et une lettre de motivation avant janvier 2021.

En raison de la situation sanitaire actuelle, le travail s’effectuera à distance mais des réunions en présentiel et des visites du laboratoire seront possibles si la situation évolue favorablement.

Candidature en ligne par courriel.