Implications of eco-evolutionary dynamics of niche construction for (meta)communities structure
Implications des dynamiques éco-évolutives de la construction de niche pour la structure des (méta)communautés
Résumé
The ecological niche of an organism correponds to the biotic and abiotic environment in which it evolves, and to which it is adapted. Organismes modify their environments, and consequently the selective pressures acting upon them, through niche construction. Niche construction examples are numerous : construction of physical structures, agriculture and pastoralism, nutrient recycling, abiotic environment alterations… In this thesis we investigae the ecological and evolutionary consequences of niche construction both for the species perfoming it, and for the community and ecosystem levels. For instance, agriculture in humans has major effects on biodiversity and is causing evolution in humans and other species (through artificial selection and adaptation to the agricultural modified environment). In this thesis, we develop several niche construction models. The main model consists of a trophic module in which a consumer interacts with two resources, one of them being helped through consumer niche construction (as in agriculture in humans or in the ant-aphids interaction). We study the consequences of feedbacks between ecological and evolutionary dynamics of niche construction for the species coexistence and community structure, in spatial and non-spatial contexts. Two other models are investigated : the first one is focusing on microbial niche construction, and the second one is focusing on niche modification caused by an ontogenetic change of interaction type in Lepidopteran lifecycle.
La niche écologique d'un organisme correspond à l'environnement biotique et abiotique dans lequel il évolue et auquel il est adapté. Les organismes modifient cet environnement et donc les pressions de sélection qu'ils subissent en construisant leur niche. Les exemples de construction de niche sont nombreux : construction de structures physiques, agriculture et élevage, recyclage des nutriments, modification de l’environnement abiotique… On s’intéresse dans cette thèse aux conséquences écologiques et évolutives de la construction de niche à la fois pour l’espèce qui la pratique mais aussi à l’échelle de la communauté, voire de l’écosystème. Par exemple, la pratique de l’agriculture chez les humains a des effets majeurs sur la biodiversité et est un moteur d’évolution (sélection artificielle, adaptation à l’environnement modifié). Dans cette thèse, on développe plusieurs modèles simples de construction de niche. Le modèle principal étudié est un modèle trophique dans lequel un consommateur interagit avec deux ressources, l’une d’elles étant aidée par la construction de niche du consommateur (ce qui peut s’apparenter à de l’agriculture humaine, ou bien à la relation entre fourmis et pucerons). On étudie les conséquences des rétro-actions entre la dynamique écologique et évolutive de la construction de niche pour la coexistence des espèces et la structure des communautés, dans un contexte spatial, et non-spatial. Deux autres modèles sont consacrés à d’une part, l’étude de la construction de niche chez les micro-organismes, et d’autre part la modification de la niche par un changement d’interaction au cours du cycle de vie du papillon.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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