Littérature scientifique sur le sujet « Dynamique de population d’hôte-parasite »

AbstractThe conclusions of a collaborative study of the occurrence and importance of root-knot nematodes (RKN, Meloidogyne spp.) and of their control agent, Pasteuria penetrans, in parts of Europe, Africa, South America and the Caribbean are presented. Rootknot nematodes were estimated to reduce the yields of a wide range of horticultural crops by > 25% in Ecuador, Malawi and Tanzania, and by ca 10% in Trinidad and Tobago. The greatest proportion of infected crops were observed in Ecuador (205 of 207) and the least in Trinidad and Tobago (70 of 174). The mean gall index was greatest in Ecuador (5.5). Levels of galling were least in Senegal (1.6), even though 89% of crops were infested and virulent M. mayaguensis was widespread. In all countries, M. incognita and M. javanica were the most abundant species, but M. hispanica occurred widely in Burkina Faso, even in newly cultivated areas in the Sahile. Several new esterase phenotypes were detected, especially in Ecuador and Malawi. Juveniles (J2) collected from the soil during the surveys were examined for attached spores of P.penetrans. It was widespread (20 to 60% of RKN populations), except in Malawi and Tanzania (< 10% were infected), and was found for the first time in Crete (Greece). Generally, < 50% of the J2 carried spores. The occurrence of P.penetrans was sometimes correlated with soil type e.g., in Senegal it was least frequent in sandy soils. Laboratory assays of the binding of spores of isolates of P.penetrans to populations of RKN indicated large variations in specificity and substantial interactions; differences between populations within a species of RKN were sometimes almost as great as those between species. In microplot trials in which an "exotic" isolate of P.penetrans was introduced (ca 103 spores per g soil), its incidence was not increased by increasing the frequency or intensity of the growing of RKN-susceptible crops. However, in two such trials at sites in Tanzania and Ecuador naturally infected with P.penetrans, there were large increases in the proportions of spore-encumbered J2 (up to 100% encumbered) and in the yields of spores (up to 3.3 × 106 spores per mg dry root) in those plots amended with an "exotic" isolate. In these plots, numbers of J2 in the soil were decreased and damage by RKN was suppressed; gall indices were decreased (from > 8 to < 3) and yields were increased (by up to 30%). No such changes were observed in the unamended control plots. Increased suppression of RKN was also observed in a field trial, even in plots where RKN-susceptible and non-host crops were alternated. Increased suppression following amendment with the "exotic" isolate of P.penetrans was not observed at sites not previously infected with P.penetrans. Regression analysis of the results from the microplot and field trials indicated that tomato yields were decreased by > 5% for every increase of one in the gall index. Yields were increased by alternating tomato with leguminous crops in some trials, but not in others. It is proposed that, in natural infections, mutual selection produces a dynamic balance between the P.penetrans and the RKN whereby levels of infection are rarely suppressive. However, the introduction of an "exotic" isolate of P.penetrans, with a different attachment profile, can disturb this balance, resulting in a greatly increased proportion of infected J2 and females, increased yields of spores and more suppression of RKN populations. Importance des nématodes à galles tropicaux (Meloidogyne spp.) et facteurs affectant l'utilité de Pasteuria penetrans, agent de contrôle biologique - Ce travail présente les conclusions d'une étude, menée en collaboration par plusieurs équipes de recherche, sur la présence et l'importance des nématodes phytoparasites du genre Meloidogyne et de leur parasite bactérien, Pasteuria penetrans, dans certains pays d'Europe, d'Afrique, d'Amérique du Sud et des Caraïbes. Les réductions de rendement de cultures maraîchères très diverses dues à ces nématodes atteignent 25% en Equateur, Malawi et Tanzanie, et 10% à Trinidad et Tobago. La plus forte proportion de parcelles infestées a été rencontrée en Equateur (205 sur 207) et la plus faible à Trinidad et Tobago (70 sur 174). C'est en Equateur que l'indice de galles moyen (égal à 5,5) était le plus élevé. Même si cet indice était faible en moyenne au Sénégal (1,6), 89% des cultures étaient infestées dans ce pays, en grande partie par l'espèce virulente M. mayaguensis. M. incognita et M. javanica sont les plus répandues dans tous les pays prospectés. Cependant, M. hispanica est très répandu au Burkina Faso, même dans des zones récemment cultivées en maraîchage en région sahélienne. Plusieurs phénotypes estérasiques nouveaux ont été détectés, spécialement en Equateur et au Malawi. Les juvéniles de second stade (J2) extraits des échantillons de sol collectés lors des prospections ont été examinés pour détecter la présence de spores de P.penetrans sur leur cuticule. Trouvé pour la première fois en Crète (Grèce), P.penetrans est très répandu dans les autres pays prospectés, infestant 20 à 60% des populations de Meloidogyne spp., sauf au Malawi et en Tanzanie où moins de 10% des populations sont atteintes. Le plus souvent, moins de 50% de J2 portent des spores bactériennes. Le taux de parasitisme des J2 par P. penetrans est influencé par les types de sols, comme par exemple au Sénégal où il est très faible dans les sols sableux grossiers. Des expériences en laboratoire portant sur l'attachement de spores de divers isolats de P. penetrans à des populations de Meloidogyne spp. ont révélé une grande variation de la spécificité et des interactions; les différences observées pour diverses populations d'une même espèce de Meloidogyne sont parfois presque aussi marquées que celles observées entre espèces. L'incidence parasitaire d'un isolat "exotique" de P. penetrans introduit dans des microparcelles (ca. 103 sporespar g. de sol) n'a pas été accrue par l'augmentation de la fréquence ou de la densité de plantation des cultures sensibles à Meloidogyne spp. employées. Cependant, dans deux microparcelles natullement infestées en P.penetrans, situées en Equateur et en Tanzanie, l'introduction d'un isolat "exotique" s'est traduite par un accroissement de la proportion de J2 infestés (jusqu'à 100%) et de la production de spores ((jusqu'à 3, 3 × 106 spores par mg [poids sec] de racines), d'une diminution de la population de J2 dans le sol, et d'une disparition des dégâts racinaires; les indices de galles moyens ont diminué (de plus de 8 à moins de 3) et les rendements des cultures ont augmenté (jusqu'à 30%). De tels changements n'ont pas été observés dans des sols non amendés en isolats "exotiques" de P.penetrans. Un meilleur contrôle des populations de Meloidogyne spp. a également été observé au champ, même lorsque la séquence culturale alternait des cultures sensibles et des cultures non-hôtes du nématode. Dans des parcelles non infectées en P.penetrans, la baisse des populations de Meloidogyne spp. n'a pas été observée après introduction d'un isolat "exotique" de la bactérie. Des analyses de régression portant sur les données obtenues en microparcelles ou au champ montrent que les rendements en tomate diminuent de plus de 5% chaque fois que l'indice de galle augmente d'une unité. Ces rendements ont parfois été améliorés lorsque des cultures de légumineuses alternaient les cultures de tomate. Ainsi, sur la base des analyses nématologiques et agronomiques faites en fin de cycles culturaux, il est suggéré que, dans les cas d'infestations naturelles en P.penetrans, des sélections mutuelles entraîneraient un équilibre dynamique entre les populations de la bactérie et celles du nématode, représentatif d'une densité-dépendance retardée. En revanche, l'introduction inondative d'isolats "exotiques" de P.penetrans, aux propriétés parasitaires différentes de celles des populations natives, pourraient rompre temporairement cet équilibre en faveur d'un accroissement de la proportion de nématodes (J2 et femelles) infestés et de la production de spores bactériennes, ainsi qu'un meilleur contrôle des populations de Meloidogyne spp. La capacité des populations de P.penetrans à survivre dans les sols et à contrôler durablement les populations de Meloidogyne spp. dépendraient de la spécificité entre les organismes, des propriétés des sols et des systèmes de culture.

Epidemiology had an important development these last years allowing the resolution of a large number of problems and had good prediction on disease evolution. However, the transmission of several vector-borne diseases is closely connected to environmental protagonists, specially in the parasite-host interaction. Moreover, understanding the disease transmission is related to studying the ecology of all protagonists. These two levels of complexity(epidemiology and ecology) cannot be separated and have to be studied as a whole in a systematic way. Our goal is to understand the interaction of climate change on the evolution of a disease when the vector has ecological niche that depends on physiological state of development. We are particularly interested in tick vector diseases which are serious health problem affecting humans as well as domestic animals in many parts of the world. These infections are transmitted through a bite of an infected tick, and it appears that most of these infections are widely present in some wildlife species. L'épidémiologie a connu un développement important ces dernières années. Cette discipline a permis une meilleure compréhension del'évolution de maladies. Cependant, plusieurs maladies à transmission vectorielle sont étroitement liées aux protagonistes environnementaux. Ce constat est particulièrement vrai dans le contexte des interactions du parasite avec son hôte. De plus, comprendre la transmission de maladie est lié à l'étude de l'écologie de tous les protagonistes. Notre objectif est de comprendre l'influence du changement climatique sur l'évolution des maladies lorsque la niche écologique du vecteur dépend de l'état de développement physiologique de son hôte. Nous sommes particulièrement intéressés par les maladies vectorielles à tiques qui constituent un grave problème de santé touchant l'être humain et les animaux domestiques dans de nombreuses régions du monde. Ces infections sont généralement transmises par la piqûre d'une tique infectée et il apparaît que la plupart de ces infections sont largement présentées dans certaines espèces fauniques

Dans le département de la Haute-Vienne, deux espèces de limnées : Galba truncatula et Omphiscola glabra, sont connues pour être des hôtes intermédiaires dans le cycle de vie d’un parasite, Fasciola hepatica. Ces deux mollusques montrent, à l’heure actuelle, un déclin dans le nombre des populations et la superficie de leurs habitats. Pour expliquer ce déclin, le réchauffement climatique a été proposé comme l’un des facteurs possibles. Comme plusieurs épisodes de canicule ont eu lieu dans le département en 2015, 2018 et 2019, des investigations ont été effectuées en 2020 dans 190 prairies marécageuses pour dénombrer les populations de chaque espèce, les individus transhivernants de chaque population et préciser la superficie de leurs habitats. Si l’on ne tient pas compte du type d’habitat, le nombre global des populations en 2020 a diminué de 37,5 % chez G. truncatula et de 23,7 % chez O. glabra par rapport aux relevés effectués par notre équipe dans les mêmes prairies en 2013-2014. De même, la densité globale des individus transhivernants a présenté une diminution de 74,7 % chez G. truncatula et de 55,4 % chez O. glabra. L’ampleur de la chute pour ces deux paramètres a présenté des variations selon le type d’habitat. Par contre, les habitats de G. truncatula et la plupart des sites avec O. glabra n’ont pas montré de variation significative dans leur superficie entre les deux périodes d’étude. Entre 2013-2014 et 2020, 11 populations de G. truncatula et six d’O. glabra se sont déplacées vers l’aval sur le cours même des rigoles de drainage et parfois jusqu’au fossé principal. Sept habitats peuplés par les deux espèces de limnées ont également été observés dans les prairies étudiées en 2020 alors qu’il n’y en avait pas en 2013-2014. Ces changements dans l’écologie et la dynamique des deux espèces de limnées doivent être rapportés en grande partie à l’effet des épisodes de canicule qui ont eu lieu dans le département au cours des années passées.

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