Dissertationen zum Thema „Dynamique de population d’hôte-parasite“

Le psylle du poirier cacopsylla pyri (l. ) est l'un des principaux ravageurs du poirier en france. Les etudes fondamentales et appliquees son nombreuses. Toutefois les observations de plein champ se limitent essentiellement a la surveillance. Nous presentons une etude de la dynamique des populations en relation avec la phenologie et la structure de la plante-hote dans le cadre de la bioecologie de l'espece. Nous exposons et discutons une synthese bibliographique mondiale sur les psylles du poirier et c. Pyri. Apres un expose critique des methodes d'etude et de notre strategie d'approche, nous presentons les donnees relatives a la phenologie et a la structure du poirier necessaires a une etude detaillee de sites d'installation. Nous developpons les aspects numeriques, structuraux (criteres de renouvellement des populations) et spatiaux de la dynamique des populations aux differentes echelles de l'espace ecologique (feuille, rameau, arbre, verger) et abordons les inter-relations du verger avec son environnement (migration, allochtonie). Ces donnees fournissent un panorama nouveau de la bioecologie de l'espece. Les particularites de la maturation ovarienne en plein champ sont precisees. L'importance du brassage des populations notamment est a prendre en compte dans la strategie de lutte et la gestion de la culture

Cette thèse porte sur l'étude de deux modèles stochastiques liés à des problèmes médicaux. Le premier vise à comprendre le processus épidémique généré par des bactériophages coopératifs dans une population de bactéries résistantes aux antibiotiques. Pour cela, nous introduisons un modèle épidémiologique où les infections sont générées par la coopération de parasites dans une population d'hôtes structurée selon un modèle de configuration. Une transition de phase est observée pour la probabilité d'invasion dépendant du degré de connectivité des sommets et du nombre de parasites générés lors d'une infection d'un hôte. Au seuil critique, la probabilité d'invasion est identifiée comme la probabilité de survie d'un processus de Galton-Watson.Dans le but d'obtenir un modèle biologiquement plus pertinent, nous avons analysé un modèle similaire où une structure spatiale est ajoutée à la population d'hôtes en utilisant un "random geometric graph". Nous avons montré qu'une telle structure spatiale facilite la coopération des parasites. Une transition de phase similaire se produit où au seuil critique, des bornes supérieure et inférieure sont obtenues pour la probabilité d'invasion en tant que probabilités de survie de deux processus de branchement avec coopération.La deuxième question médicale concerne la compréhension de l'évolution de la composition génétique d'une tumeur en formation, en utilisant des processus de naissance et de mort multitypes branchants sur un espace de traits fini. Considérant une évolution neutre et délétère, nous fournissons des résultats au premier ordre asymptotique pour toutes les tailles des sous-populations mutantes. En particulier, nous capturons la stochasticité associée aux tailles des sous-populations mutantes lorsqu'une tumeur est observée cliniquement, et surtout nous caractérisons les chemins évolutifs effectifs, fournissant des informations sur le passé, le présent et le futur de l'évolution tumorale.Au-delà de ce cadre restrictif d'évolution neutre et délétère, nous proposons une nouvelle méthode pour comprendre le premier ordre asymptotique du premier trait mutant sélectif
This thesis focuses on the study of two stochastic models related to medical problems. The first one lies on understanding infection spread of cooperating bacteriophages on a structured multi-drug resistant bacterial host population. Motivated by this example, we introduce an epidemiological model where infections are generated by cooperation of parasites in a host population structured on a configuration model. We analysed the invasion probability for which we obtain a phase transition depending on the connectivity degree of the vertices and the offspring number of parasites during an infection of a host. At the critical scaling, the invasion probability is identified as the survival probability of a Galton-Watson process. With the aim to get a biological more relevant model, we analysed a similar model where a spatial structure is added for the host population using a random geometric graph. We have shown that such spatial structure facilitates cooperation of parasites. A similar phase transition occurs where at the same critical scaling the invasion probability is upper and lower bounded by the survival probabilities of two discrete branching processes with cooperation. The second medical question deals with understanding the evolution of the genetic composition of a tumor under carcinogenesis, using multitype birth and death branching process models on a general finite trait space. In the case of neutral and deleterious cancer evolution, we provide first-order asymptotics results on all mutant subpopulation sizes. In particular such results capture the randomness of all cell trait sizes when a tumor is clinically observed, and mostly it allows to characterize the effective evolutionary pathways, providing information on the past, present, and future of tumor evolution.Moving beyond this restrictive neutral and deleterious cancer evolution framework, we provide a new method to understand the first selective mutant trait size

Au cours de cette étude, le cycle de vie de Paracartia grani, un copépode calanoïde appartenant à la famille des Acartiidae, a été déterminé dans la lagune de Thau. En effet, ce copépode aurait une implication dans le cycle de vie du parasite Marteilia refringens, affectant les productions de bivalves. Un suivi bimensuel de la communauté mésozooplanctonique effectué sur deux ans à une station fixe dans la lagune a permis de déterminer que P. grani est l'espèce d'Acartiidae dominante en été. Son cycle de vie se compose de deux phases : une phase pélagique d'avril à janvier, et une phase benthique de février à début avril durant laquelle l'espèce subsiste dans le sédiment sous la forme d'œufs de diapause. L'analyse de la structure de la population (spectre de taille, contribution des stades de développement et sexe ratio) a permis de déterminer que 9 générations se succédaient pendant l'année. L'étude de l'influence de 3 paramètres environnementaux (température, salinité et concentration en chlorophylle a) sur la dynamique de ponte de l'espèce a révélé que la production d'œufs de P. grani était principalement régie par la température et que l'augmentation rapide de celle-ci au printemps permettait de déclencher l'éclosion des œufs de diapause. Le second objectif de cette étude s'est attaché à décrire la dynamique du parasite M. refringens chez P. grani et les bivalves Mytilus galloprovincialis et Ruditapes decussatus dans la lagune de Thau. Des analyses en histologie et hybridation in situ ont permis de décrire les différentes formes du parasite chez ces 3 espèces. La recherche de M. refringens par PCR chez les copépodites de P. grani a révélé la présence d'ADN de parasite de juin à novembre, période à laquelle de nouvelles moules apparaissent infectées. Les expériences de mesure de l'efficacité de rétention des différents stades de développement de P. grani par la moule ont permis de montrer que tous les stades de développement peuvent être impliqués dans le cycle de vie de M. refringens, en particulier les œufs du copépode qui ont par ailleurs présentés des résultats positifs en PCR. Notre étude a ainsi permis de préciser les interactions entre copépode, parasite et moules mais n'a pas permis d'élucider complètement le cycle de Marteilia refringens. Des questions restent posées concernant notamment les voies de transmission du parasite du copépode vers les moules et concernant l'impact potentiel du parasite sur le copépode lui-même
In this study, the life cycle of Paracartia grani, a calanoid copepod belonging to the Acartiidae family was determined in Thau lagoon. Indeed, the copepod involvement in the life cycle of the parasite Marteilia refringens affecting the bivalves production is suspected. Mesozooplanktonic community was monitored twice a month over two years at a fixed station in the lagoon. Sampling has identified P. grani as the acartiid dominant species in summer. From April to January, the copepod is found in the water column while from February to early April it remains in the sediment as diapausing eggs. The analysis of the population structure (size spectrum, contribution of developmental stages and sex ratio) has revealed that there are 9 generations per year. The study of the influence of three environmental parameters (temperature, salinity and chlorophyll a concentration) on the dynamic nesting species indicated that P. grani egg production was mainly governed by temperature and its rapid increase in spring could trigger the hatching of diapause eggs.The second objective of this study aimed to describe the dynamics of the parasite M. refringens in P. grani, and in the bivalves Mytilus galloprovincialis and Ruditapes decussatus in the Thau lagoon. Histological and in situ hybridization analysis allowed describing the different forms of the parasite in these three species. Research of M. refringens by PCR in P. grani copepodites revealed that the parasite DNA presence in the copepod from June to November, when new mussels appeared infected. Experiments to measure the retention efficiency of the different stages of development of P. grani by mussels have shown that all developmental stages could be involved in M. refringens life cycle, especially copepod eggs that have also shown positive results by PCR. Our study has allowed clarifying interaction between copepods, parasites and mussels but not elucidate completely M. refringens life cycle. Questions remain especially regarding way of transmission of parasite from copepods to mussels and the potential impact of the parasite on the copepod itself

Le campagnol terrestre, Arvicola terrestris, occasionne en France, lors de ses pullulations cycliques interannuelles, d’importants dégâts aux prairies de montagne. Un groupe de travail constitué des équipes de recherche de l’Université de Franche-Comté (UFC), de l’INRA (Centre de Biologie et de Gestion des Populations) et d’organismes agricoles (Fédération Régionale de Défense contre les Organismes Nuisibles de Franche-Comté, FREDON), ont privilégié une approche « systémique » dans laquelle les interactions entre les campagnols, leur habitat (paysage, prédateurs) et les pratiques agricoles sont analysées de façon hiérarchisées (spatialement et temporellement). Un des objectifs est de mettre en évidence le plus grand nombre possible de facteurs de contrôle sur lesquels il est possible d’agir, et l'échelle à laquelle ces actions sont pertinentes. Ces études ont permis d’initier une stratégie, expérimentée avec succès, notamment en Franche-Comté et en Auvergne, et qui privilégie la lutte raisonnée. Il subsiste néanmoins des zones d’ombre relatives à la compréhension du cycle, notamment concernant les déterminants de la phase de déclin. Le rôle du cortège de pathogènes (parmi lesquels certains peuvent être transmis à l’homme) reste pour l’instant sujet de débat dans la littérature scientifique. La compréhension des facteurs clés déterminant cette phase devrait permettre aux éleveurs de mieux anticiper les impacts économiques et adopter les stratégies de contrôles des population les plus adéquates. Objectifs de la thèse (1) Tester les hypothèses des pathogènes et de la sénescence pour expliquer le déclin démographique. (2) Rechercher des indicateurs biologiques (diversité des pathogènes et/ou indicateurs immunitaires) qui permettent de prédire les phases de déclin et d’anticiper des mesures agricoles appropriées pour restaurer les prairies. (3) Evaluer le rôle de la transition entre la phase de forte densité et de déclin démographique pour l’émergence de pathogènes circulants par les populations de campagnols et responsables de maladies humaines. Méthodologie générale Des suivis de populations avec des prélèvements réguliers (mensuels) seront réalisés sur plusieurs populations (répliquats) dans la période qui encadre le déclin démographique. Des méthodes fondées sur le séquençage à haut débit (NGS : Next Generation Sequencing) pour l’épidémiologie permettent d’établir des catalogues complets des pathogènes (virus, bactéries, parasites) hébergées par les populations, et d’en mesurer les prévalences
Context In France, during cyclic population surges, water voles, Arvicola terrestri, cause extensive damage to mountain grassland. A working group consisting of researchers from the University of Franche-Comté (UFC), INRA (Centre de Biologie et de Gestion des Populations) agricultural organizations (Fédération Régionale de Défense contre les Organismes Nuisibles de Franche-Comté, FREDON) are working on systems approach in which interactions between voles, their habitat (landscape, predators) and agricultural practices are analysed hierarchically (in space and time). One of the objectives is to highlight the largest possible number of control factors on which it is possible to act, and the scale at which these actions are relevant. These studies have helped initiate a strategy, successfully tested in Franche-Comté and in Auvergne, which promotes the integrated control of water vole populations. Nevertheless, there are still grey areas in the understanding of the cycle, particularly on the determinants of the decline phase. The role of pathogen communities (some species may even be transmitted to humans) so far remains the subject of debate in the scientific literature. The understanding of the key factors determining this phase should allow farmers to better anticipate economic impacts and to adopt optimal strategies for vole population control Objectives: (1) To test the pathogens and senescence hypotheses in order to explain the population decline. (2) To look for biological indicators (diversity of pathogens and / or immune indicators) that may predict the decline phase in order to anticipate appropriate measures to restore grasslands. (3) To assess the role of the transition between high population density phase and the decline phase for the emergence of pathogens in vole populations that may cause human diseases.General Methodology Population monitoring with regular (monthly) sampling will be made on several populations (replicates) in the period that brackets the vole population declines. Methods based on Next Generation Sequencing (NGS) makes it possible to establish extensive catalogues of pathogens (viruses, bacteria, other parasites) hosted by vole populations and to measure the prevalence

Les stress environnementaux, tels que la déplétion de ressources ou le climat, et l’impact des pathogènes sur les individus sont des sources de sélection naturelle importantes. Aussi, nous avons abordés la compréhension de ces pressions de sélection par différentes approches. Les effets potentiels du stress environnemental, à court et long terme, sur le comportement et la physiologie des individus ont été étudiés de manière expérimentale dans une population naturelle de moineau domestique (Passer domesticus). Aussi la corticostérone, sécrétée en réponse au stress, aurait de multiples effets sur l’organisme, condition-dépendante. Cette hormone serait un bon candidat pour expliquer le maintien des variations phénotypiques de certains traits et l’honnêteté des signaux. Par ailleurs, dans le cadre d’un suivi national de populations de moineaux domestiques, nous nous sommes focalisés sur les interactions hôte-parasite. Nous avons mis en évidence l’existence d’associations, population-spécifique, entre allèles du complexe majeur d’histocompatibilité et la résistance ou la susceptibilité aux parasites de la malaria aviaire. La sélection variant dans le temps et l’espace entraînerait ce mécanisme d’adaptation locale. Ainsi, les pressions de sélection, que sont les parasites et l’habitat, seraient sources de variations sur les paramètres démographiques tel que les survies juvénile et adulte.

La dynamique globale des systèmes parasites-hôte (SPH) ‘trématode digènes - coque Cerastoderma edule’ a été étudiée simultanément à Merja Zerga (Maroc) et dans le Bassin d’Arcachon (France). La dynamique de populations de la coque a montré une variabilité intra et inter-site et a été expliquée essentiellement par la température, la prédation, la compétition et la dynamique sédimentaire. Dans les deux lagunes, le recrutement s’opère à une température de 19°C avec un décalage temporel en relation avec les positions latitudinales des sites (avril-mai à Merja Zerga et juin-juillet à Arcachon). Les taux de croissance restent comparables pour les deux populations de coque (K=1,5 an-1) mais les performances de croissance sont plus élevées à Arcachon (F’=3,3) qu’à Merja Zerga (F’=3,1). La production était plus élevée à Merja Zerga (36-65 g poids sec.m-2.an-1). P/B est faible sur les deux sites et légèrement plus élevée à Arguin (1,1-1,5 contre 1,0-1,1 an-1). Les deux sites présentent deux riches communautés parasitaires regroupant à Merja Zerga (11 espèces) et à Arguin (13 espèces), respectivement, 69% et 81% de la richesse parasitaire (digènes) connue des coques. Les communautés parasitaires restent comparables et l’éloignement géographique et climatique n’a eu qu’un faible retentissement sur la structure des peuplements parasitaires. La comparaison latitudinale de la structure et de la dynamique des SPH a permis de relativiser l’importance de la température dans la dynamique de l’hôte et des parasites, du moins dans cet intervalle climatique. A Merja Zerga, la température ne semble pas être un facteur limitant de l’infestation contrairement aux sites plus au nord. Mais finalement, les niveaux d’infestation des coques adultes sont similaires. Les échinostomatidés et les gymnophalidés ont été les plus contributives dans la mortalité parasito- dépendante observée. L’impact des parasites digènes en situation normale se traduit par une augmentation de E/B, cependant plus marqué à Merja Zerga. Cette différence d’effet dénote d’un gradient positif de virulence en allant du nord vers le sud. La présence d’herbiers, la situation ‘intertidal versus subtidal’ et la densité des coques ont un effet modéré sur l’infestation parasitaire
The global dynamics of the parasites-host systems (PHS) ‘digenean trematodes – cockle Cerastoderma edule’ was simultaneously studied in Merja Zerga (Morocco) and Arcachon Bay (France). Cockle population dynamics exhibited an intra- and inter-site variability mostly explained by temperature, predation, competition and sedimentary dynamics. In both lagoons, recruitment occurred at 19° C, with a temporal delay due to latitudinal position (April-May at Merja Zerga, and June-July at Arcachon). Growth rates were similar in both cockle populations (K=1.5 an-1) but growth performances were higher at Arcachon (F’=3.3) than at Merja Zerga (F’=3.1). Production was higher at Merja Zerga (36-65 g dry weight.m-2.yr-1). P/B was low in both sites and slighly higher at Arguin (1.1-1.5 contre 1.0-1.1 yr-1). Both sites exhibited rich parasite communities with 11 species at Merja Zerga and 13 species at Arguin, corresponding to 69 and 81% of the identified cockle parasite species richness (digeneans). Great distances and climate differences did not alter the structure of parasite communities. Structure and dynamics of PHS related to latitude showed the moderate effect of temperature, within this climate range. At Merja Zerga, temperature was not a limiting factor for parasite infestation, in contrast with what happens in northern countries. But eventually, parasite loads in adult cockles were similar in both sites. Echinostomatids and gymnophallids were the most contributive families explaining parasite- dependent mortality. Digenean impact on cockle resulted in an increasing of E/B, with a higher effect at Merja Zerga. This difference could be linked to a higher virulence in southern sites. The presence of seagrass beds, the position between subtidal and intertidal and the cockle density remained secondary factors in controlling parasite infestation

Les méthodes d’agrégation des variables permettent d’étudier et d’analyser des modèles complexes de dynamique des populations en introduisant des modèles simplifiés qui prennent en compte un nombre réduit de variables. Nous utilisons d’abord ces méthodes pour analyser des modèles spatialisés hôtes-parasitoïdes sur des patchs. Ces modèles sont constitués d’une phase d’interactions locales et d’une phase de déplacement composée de k déplacements élémentaires sur les patchs voisins. Nous étudions l’influence de k sur la dynamique globale du système et sur sa persistance. Nous développons ensuite un modèle de virus en environnement marin pour étudier le « paradoxe du plancton » : dans le cas du plancton, le principe d’exclusion compétitive n’est pas vérifié. L’étude de ce système montre que la présence de virus favorise la coexistence de deux espèces différentes de bactéries en compétition pour une même ressource
Aggregation of variables methods allow reducing complexity of models in population dynamics by building simplified models governing fewer variables. We first use those methods to study spatial host-parasitoids models on patches. Those models are composed of a local interaction submodel and a dispersal submodel. Dispersal consists in k events of elementary dispersal on the nearest neighbours. We study the influence of parameter k on global dynamics and persistence of the system. We then develop a model of a virus in a marine environment to study the “plankton paradox”: plankton dynamics violate the principle of competitive exclusion. The study of our system shows that the presence of a virus enables the coexistence of two different species of bacteria

Notre étude porte sur l'analyse mathématique de certains systèmes hôtes-parasites et se décompose en trois parties. La première partie se compose des chapitres 3, 4, 5 et 6. Dans le chapitre 3, nous étudions un modèle en dynamique de population. On utilise le cadre des équations paraboliques linéaires avec des données L1 et des conditions aux limites de types Dirichlet ou flux nul. Nous regardons dans le chapitre 4 un modèle logistique de la dynamique des populations des non-linéarités apparaîssent dans les termes de mortalité qui sont densitédépendants. On utilise ici le cadre des équations paraboliques non-linéaires avec des données L1 et des conditions aux limites de types flux nul. Les résultats de ces deux chapitres sont classiques. Nous étudions dans le chapitre 5, le modèle VLF (Virus de la Leucémie Féline). On utilise le cadre des équations paraboliques avec des données L1. On met en évidence les améliorations possibles pour le cas des non-linéarités, généralisant le cas logistique quadratique, et pour le cas de dimension 1 d'espace. Nous étudions dans le chapitre 6, le modèle VIF (Virus d'Immunodéficience Féline). Le modèle (VIF) est à diffusion non-linéaire avec des conditions aux limites de type mixte. La deuxième partie est constitué du chapitre 7, on étudie un modèle m-proies et n-prédateurs. L'hypothèse de base est de type "food pyramid condition", qui modélise la compétition entre n prédateurs. La troisième partie de cette thèse est constituée du chapitre 8, on décrit un système 2 hôtes-1 virus : nous présentons l'étude de la transmission interespèces d'un virus. Dans un premier temps, on décrit le modèle 2 hôtes-1 virus, ensuite on étudie les dynamiques possibles, les états stationnaires et la stabilité, dans le cas du virus de la rage et du VIF.

Les éléments transposables sont l'un des constituants majeurs des génomes; on les trouve chez la quasi-totalité des organismes vivants. Cependant, à part dans quelques cas documentés de «domestication moléculaire», ils semblent s'y maintenir principalement grâce à leur propre capacité de multiplication, et on les considère en général comme des séquences d'ADN «parasites». Le travail présenté dans cette thèse propose l'investigation d'un modèle d'évolution d'une famille d'éléments transposables, implémenté dans un logiciel de simulation. Les différentes phases du «cycle de vie» de l'élément y sont étudiées, des toutes premières générations qui suivent son arrivée dans une nouvelle espèce, à sa co-évolution à long terme avec les autres éléments transposables et les gènes du génome. Les résultats proposés illustrent la complexité de l'évolution de ces parasites génomiques, et proposent plusieurs scénarios évolutifs réalistes. Dans la plupart des cas, une situation d'équilibre stable dans le temps semble écartée, et l'invasion d'une famille d'éléments transposables apparaît être un processus dynamique qui dépend non seulement des caractéristiques de l'élément, mais aussi des interactions qui peuvent se mettre en place entre le génome de l'hôte et l'élément transposable
Transposable elements are one of the main components of the genomes, and they can be found in almost every living organism. However, except in a few "molecular domestication" events, they seem to maintain themselves in the genomes thanks to their own multiplication ability, and they are thus generally considered as "parasitic" DNA sequences. In the present work, we have investigated, through a simulation software, a population genetics model of a transposable element family. The different stages of the "life cycle" of the element have been studied, from the very first generations following its arrival in a new species, to its long-term co-evolution with the other elements and genes in the genome. The results presented here highlight the complexity of the evolution of these genomic parasites, and several realistic evolutionary scenarios can be proposed. In the most cases, a stable equilibrium state appears to be unlikely, and the invasion of a transposable elements family seems to be a dynamic process, depending not only on the features of the element, but also on the interactions existing between the host genome and its parasitic DNA sequences

Cette etude realisee au congo, porte sur l'agrosysteme defini par le manioc (manihot esculenta) et deux de ses principaux acariens phytophages tetranychidae mononychellus progresivus et oligonychus gossypii. Le premier, d'origine neotropicale et d'introduction recente en afrique, a d'apres la bibliographie une tres forte incidence sur le rendement de cette plante en afrique de l'est, au nigeria et au benin. Le second, d'origine vraisemblablement africaine, n'avait jusqu'a present fait l'objet d'aucune etude biologique. Les differents resultats ont abouti a la construction d'un modele de recherche permettant d'analyser les interactions au sein de cet agrosysteme. L'elaboration du modele de simulation a necessite l'obtention d'informations concernant, d'une part la phenologie de la croissance du manioc avec et sans acariens, d'autre part la dynamique de leurs populations et l'etude de l'influence de la temperature sur leurs parametres biologiques et demographiques

Les équations de réaction-diffusion sont couramment utilisées pour décrire les dynamiques de propagation des populations. Elles permettent notamment de définir deux types de dynamiques : tirée et poussée. La dynamique tirée résulte d'une colonisation menée par les individus en faible effectif situés en bordure de la population, la dynamique poussée résulte d'une colonisation menée par de plus grands effectifs issus du cœur de la population. Les mécanismes biologiques à l'origine des fronts poussés sont encore peu décrits, toutefois, la présence d'un effet Allee (caractérisé par une corrélation positive entre le taux de croissance et la densité de population pour de petits effectifs) est connue pour entraîner une dynamique poussée. D'autres mécanismes générant une dépendance entre la taille de population et la probabilité de colonisation sont également susceptibles de générer des fronts poussés, mais cette généralisation reste à confirmer. Peu de travaux ont abordé les effets de facteurs de l'environnement tels que la capacité de charge sur les vitesses d'expansion des populations. Or, si pour une dynamique tirée, la colonisation des individus à l'avant du front, peu nombreux, ne devrait pas être influencée par la valeur de la capacité de charge du milieu, dans le cas poussé, les individus évoluant à des effectifs plus importants, la capacité de charge pourrait être un facteur limitant de l'expansion. Nous avons donc cherché à décrire (i) les effets de la capacité de charge sur les dynamiques d'expansion des populations notamment au travers du prisme des dynamiques tirées/poussées, et (ii) la diversité des mécanismes démographiques pouvant générer des dynamiques poussées. Pour cela nous avons utilisé des approches de modélisation individu-centrés et de l'expérimentation en microcosme sur des hyménoptères parasitoïdes, les Trichogrammes. Nous avons utilisé une espèce ayant une dispersion densité-dépendante positive entraînant un accroissement de la probabilité individuelle de migrer en grande population menant ainsi à des dynamiques de colonisation possiblement poussées. Grâce à ces deux approches, nous avons étudié dans une première partie l'impact de la capacité de charge sur la vitesse des expansions, permettant de valider nos hypothèses nous amenant à penser que la dépendance de la vitesse d'expansion à la capacité de charge pourrait être un indicateur de la nature poussée/tirée des expansions. Dans une deuxième partie nous avons étudié les phénomènes d'arrêt de colonisation ("Range pinning") décrits pour des populations soumises aux effets Allee et avons chercher à généraliser ce phénomène aux dynamiques poussées en présence de dispersion densité dépendante positive. Dans une troisième partie nous avons étudié comment une répartition hétérogène dans l'espace de différentes capacités de charges allait influencer les dynamiques d'expansions notamment poussées
Reaction-diffusion equations are commonly used to describe population propagation dynamics. In particular, they can be used to define two types of dynamics: pulled and pushed. The pulled dynamic results from a colonization led by individuals in small numbers located at the edge of the population, the pushed dynamic results from a colonization led by larger numbers from the core of the population. Biological mechanisms underlying the pushed waves are still poorly described, however, the presence of an Allee effect (characterized by a positive correlation between growth rate and population density for small populations) is known to lead to a pushed dynamic. Other mechanisms generating a dependence between population size and the probability of colonization are also likely to generate pushed waves, but this generalization remains to be confirmed. Few studies have addressed the effects of environmental factors such as carrying capacity on population expansion rates. However, while for a pulled dynamic, the colonization of the few individuals at the front of the wave should not be influenced by the value of the carrying capacity of the environment, in the pushed case, individuals evolving at larger numbers, the carrying capacity could be a limiting factor of the expansion. We have therefore attempted to describe (i) the effects of carrying capacity on population expansion dynamics, particularly through the prism of pulled/pushed dynamics, and (ii) the diversity of demographic mechanisms that can generate high dynamics. For this purpose we used individual-centred modelling approaches and microcosm experimentation on parasitoid hymenoptera, Trichograms. We used a species with a positive density-dependent dispersion resulting in an increase in the individual probability of migrating in large populations, thus leading to potentially high colonization dynamics. Using these two approaches, we first studied the impact of carrying capacity on expansion velocity, validating our hypotheses that the dependence of expansion velocity on carrying capacity could be an indicator of the pushed/puledl nature of expansions. In a second part we studied the phenomena of Range pinning described for populations subjected to Allee effects and we tried to generalize this phenomenon to pushed dynamics in the presence of positive dependent density dispersion. In a third part we studied how a heterogeneous distribution in space of different carrying capacities would influence the dynamics of particularly high expansions

Un essai de lutte biologique contre le mollusque vecteur de la schistosomose intestinale, biomphalaria glabrata, a ete entrepris dans le foyer d'arriere mangrove de guadeloupe en utilisant le mollusque competiteur melanoides tuberculata. Cet essai, evalue grace au suivi de la dynamique des populations malacologiques et de la transmission du parasite schistosoma mansoni, s'est solde par des resultats variables selon le type d'habitat. L'etude, qui porte sur 8 annees consecutives et 9 localites d'un ecosysteme particulier, a egalement permis d'analyser, au niveau des populations locales comme a celui de la metapopulation, certains parametres demographiques du parasite. Les consequences d'une dispersion agregee des parasites ont ete analysees en relation avec l'equilibre des populations, les probabilites d'accouplement des vers et la structure genetique des populations

Parmi les agents qui modulent la dynamique des populations, le parasitisme est important mais souvent négligé. Il est urgent non seulement d’inventorier les différentes espèces de parasites, mais aussi de comprendre la sensibilité des hôtes à l’infection (notamment des bivalves) et étudier les interactions entre les parasites et les autres facteurs environnementaux. Par conséquent, cette thèse avait comme objectif principal de caractériser et de quantifier les communautés de trématodes (les plus abondants et répandus des macroparasites de bivalves dans les eaux côtières) qui infectent Cerastoderma edule (coque) et Donax trunculus (telline), deux des bivalves les plus importants au Portugal et en France d’un point de vue écologique et économique.Dans un premier temps, la dynamique des populations de bivalves a été étudiée en tenant compte de la relation entre la température et la période de recrutement et des effets en retour du recrutement sur la biomasse adulte. Pour cela, une base de données a été analysée couvrant 17 ans d’observations mensuelles d’une population de coques dans une réserve nationale (Banc d’Arguin, Arcachon, France). Ces observations à long terme ont montré que la durabilité d’une population de coques dépend du succès du recrutement. Pour les coques, le succès du recrutement a été montré comme étant en partie, mais pas totalement, dépendant de la température. Ainsi, la durée de vie d’une cohorte pourrait être estimée plus tôt, grâce à des indices se produisant en amont du recrutement. Suite à ces résultats, le rôle du parasitisme dans la dynamique des populations de bivalves a été étudié.Premièrement, en raison de leur forte pathogénicité pour les bivalves, une attention particulière a été accordée aux parasites Bucephalus minimus et Bacciger bacciger qui utilisent C. edule et D. trunculus, respectivement, comme premier hôte intermédiaire (où se développe le stade parasitaire sporocyste). [...]Deuxièmement, cette étude s’est concentrée sur l’infection des bivalves par les métacercaires, c’est-à-dire lorsqu’ils servent de second hôte intermédiaire dans le cycle de vie du parasite. […]Enfin, la sensibilité des bivalves à l’infection parasitaire a été évaluée expérimentalement lorsqu’ils sont confrontés à des facteurs liés au changement climatique (salinité, température et pH) et à la contamination (arsenic). Les résultats ont montré que l’exposition de l’hôte à des conditions de stress liées à des scénarios de changement global peut modifier le succès de l’infection parasitaire et altérer les réponse biochimiques de l’hôte.Les résultats présentés dans cette thèse ont amélioré la connaissance des effets de différentes variables sur les bivalves, soulignant le rôle crucial du parasitisme. S’ils sont appliqués, ces nouveaux concepts peuvent promouvoir la gestion durable des bivalves, une ressource marine importante, en augmentant son potentiel de production et donc son potentiel économique
Among population dynamics drivers, parasitism is significant but often neglected. Beyond inventory of the various parasites, it is urgent to understand the susceptibility of hosts, namely bivalves, to infection, and to investigate the interaction among parasites and other environmental conditions.In this way, the present study aimed to characterize and quantify the trematode macroparasites, the most abundant and prevalent in coastal waters, infecting Cerastoderma edule and Donax trunculus, which are among the most ecologically important and economically explored bivalve species in Portugal and France.The first step was to study bivalve population dynamics, evaluating the relationship between temperature and recruitment timing and the reciprocal effects of recruitment on adult biomass. For this, a large database spanning 17 years of monthly observations of a cockle population inhabiting a national protected area (Banc d’Arguin, Arcachon, France) was analysed. Long-term observations showed that the sustainability of a cockle population is recruitment-success dependent. In cockles, recruitment success showed to be partly, but not only, dependent on temperature. Hence, the sustainability of a cohort could be set earlier, i.e. by processes happening before recruitment. Following this clue, the role of parasitism on the bivalve host population dynamics was explored.Firstly, due to high pathogenicity for bivalves, special attention was given to the parasites Bucephalus minimus and Bacciger bacciger which use C. edule and D. trunculus, respectively, as first intermediate hosts (where their sporocysts parasitic stage develops). […]Then, the study focused on metacercariae infection in its bivalve second intermediate host, a relationship that is usually reported as less deleterious. […]Lastly, the susceptibility of bivalves to parasites infection when challenged by climate change related factors (salinity, temperature and pH) and contamination (Arsenic) was experimentally assessed. Main results showed that hosts exposure to stressful conditions related to global change scenarios can modify the parasite infection success and induced host biochemical response alterations.The findings presented in this thesis improved the knowledge on the effects of different constraints on bivalves, highlighting the crucial role of parasitism. If applied, these new insights can promote the sustainable management of bivalves, such an important marine resource, with greater production and economic potential
Entre os agentes que modulam a dinâmica populacional, o parasitismo é significativo masmuitas vezes negligenciado. É urgente não só inventariar as várias espécies de parasitas, bem comocompreender a suscetibilidade dos hospedeiros à infeção (nomeadamente os bivalves) e investigar ainteração entre os parasitas e outras condições ambientais. Pelo que, esta tese teve como objetivoprincipal caracterizar e quantificar os macroparasitas trematodes (os mais abundantes e prevalentesem águas costeiras) que infetam Cerastoderma edule (berbigão) e Donax trunculus (conquilha), doisdos bivalves mais importantes em Portugal e França tanto do ponto de vista ecológico comoeconómico.Primeiramente, a dinâmica populacional dos bivalves foi estudada, tendo em conta a relaçãoentre a temperatura e o período de recrutamento e os efeitos recíprocos do recrutamento nabiomassa de adultos. Para isso, foi analisada uma base de dados abrangendo 17 anos deobservações mensais de uma população de berbigões que habitam uma área nacional protegida(Banc d’Arguin, Arcachon, França). Estas observações de longa duração mostraram que asustentabilidade de uma população de berbigão é dependente do sucesso do recrutamento. Emberbigões, o sucesso do recrutamento mostrou ser em parte, mas não totalmente, dependente datemperatura. Por esta razão, a sustentabilidade de uma coorte pode estar a ser estabelecida maiscedo, isto é, por processos que acontecem antes do recrutamento. Seguindo esta pista, o verdadeiropapel do parasitismo na dinâmica populacional dos bivalves foi mais explorado.De seguida e devido à elevada patogenicidade para os bivalves, foi dada especial atençãoaos parasitas Bucephalus minimus e Bacciger bacciger que usam C. edule e D. trunculus,respetivamente, como primeiros hospedeiros intermediários (onde o estádio parasítico esporocisto sedesenvolve). […].Depois, este estudo focou-se na infeção dos bivalves por metacercariae, ou seja, quandoservem de segundos hospedeiros intermediários no ciclo de vida do parasita. […]Por fim, foi experimentalmente avaliada a suscetibilidade dos bivalves à infeção por parasitasquando desafiados por fatores relacionados com as alterações climáticas (salinidade, temperatura epH) e contaminação (Arsénio). Os resultados mostraram que a exposição dos hospedeiros acondições de stress relacionadas com cenários de alterações globais podem modificar o sucesso dainfeção parasitária e induzir alterações na resposta bioquímica do hospedeiro.As descobertas apresentadas nesta tese melhoraram o conhecimento dos efeitos dediferentes variáveis nos bivalves, salientando o papel crucial do parasitismo. Se aplicados, estesnovos pontos de vista podem promover a gestão sustentável dos bivalves, um recurso marinho tãoimportante, aumentando o seu potencial de produção e económico

Le psylle commun du poirier psylla pyri (l. ) est le ravageur-cle de cette culture en france et dans de nombreux pays d'europe. Ce travail a recours au controle visuel des rameaux et au frappage des arbres pour suivre le niveau des populations du phytophage et des predateurs. Deux methodes d'isolement de larves de l'hote au laboratoire sont utilisees afin d'evaluer le taux de parasitisme. La dynamique des populations de p. Pyri est influencee par les facteurs climatiques, l'etat vegetatif de l'arbre et la faune auxiliaire mais aussi par les modes de gestion de la culture. La parasitofaune est constituee de micro-hymenopteres parasites et hyperparasites de larves de quatrieme et cinquieme stades de psylle. Trechnites psyllae ruschka et dans une moindre mesure prionomitus mitratus dalman sont les parasites primaires qui assurent la regulation des la premiere generation du ravageur. L'hyperparasitisme, essentiellement du a syrphophagus mamitus, apparait plus tard sur les hotes-relais entre la premiere et la deuxieme generation de p. Pyri (psylla pyrisuga foerster en verger et psylla melanoneura foerster dans l'aubepine). Le verger apparait etre un ecosysteme ouvert en inter-relation avec l'environnement

Le maïs cultivé en zones de savanes de Côte d'Ivoire est attaqué par 5 espèces de Lépidoptères foreurs qui s'attaquent soit a la tige, soit a l'épi, soit aux deux. Étude de la chétotaxie larvaire des différents foreurs, de l'habitus des stades préimaginaux, de la morphologie et de la biologie de Mussidia nigrivenella. Résultats de l'étude des fluctuations des populations de ces foreurs. Mise en évidence de l'efficacité de la deltaméthrine en concentré émulsifiable a 15 grammes de matière active à l'hectare. Iimpact des divers insectes sur le rendement et calcul d'équations de régression reliant la perte de rendement a l'attaque