Tesi: "Écologie du stress"

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Moser, Gabriel. "Stress environnementaux et comportements urbains". Paris 5, 1990. http://www.theses.fr/1990PA05H056.

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Abstract (sommario):

La vie en ville représente un stress pour l'individu. La littérature dans ce domaine est hétérogène et souvent imprécise quant à la nature des stress urbains et la façon dont ils agissent sur le comportement social. Et les modèles, essentiellement issus des résultats de laboratoire, sont insuffisants pour expliquer le comportement de l'individu dans un environnement urbain complexe caractérise par la présence simultanée d'une multitude de stress aigus et chroniques. Une conception interactionnelle du stress et une analyse en terme des mécanismes mis en œuvre, conduisent à proposer un modèle des effets des stress en milieu urbain. La citation est expose à des conditions spécifiquement urbaines qui représentent un stress en soi, et auxquelles s'ajoutent des stress élémentaires ponctuels (bruit, densité, etc. ) et il perçoit, évalue et réagit a ceux-ci en fonction de son exposition habituelle. Ses réactions comportementales sont soit automatiques, soit médiatisées par des processus cognitifs. L’intervention de l'un à l'autre de ces mécanismes est fonction de l'intensité de la stimulation environnementale et de l'activation qu'elle produit. Seule une activation moyenne, et évaluée comme telle par l'individu, permet la mise en œuvre de processus cognitifs sous forme de comportements de contrôle destine à faire face efficacement à la situation
Urban life is stressful. The literature on urban stress and how it influences social behavior is heterogenious and often inaccurate, and the existing models, essentially based on laboratory research, are insufficient to explain the behavior of urbanites in a complex environment characterized by the simultaneity of a multitude of acute and chronic stresses. Considering stress as an interac1tional process and analyzing its effects in terms of mechanisms, leads to propose a model of the effects of stress in urban environments. The urbanite is exposed as well to specific urban conditions which are stressful by themselves, as to occasionally emerging stimulations (noise, density, etc. ) which add themselves to the general urban conditions, and he perceives, evaluates and reacts to the acute stimulus with respect to his usual exposition. His behavioral reactions are either automatic either mediated by cognitive processes. The intervention of one or another of these mechanisms depends on the intensity of the environmental stimulations and on the resulting activation. Only a mean level of activation, and evaluated as such by the subject, leads to cognitive control behavior in order to cope efficiently with the situation

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Marquis, Olivier. "Variations phénotypiques et adaptations locales en réponse aux stress environnementaux chez la Grenouille rousse (Rana temporaria)". Chambéry, 2006. http://www.theses.fr/2006CHAMS008.

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Abstract (sommario):

Les populations d'une espèce ayant une large aire de répartition peuvent être soumises à différentes conditions environnementales exerçant des pressions de sélection variables sur les populations. Celles-ci peuvent alors présenter des particularités phénotypiques génétiquement fixées leur conférant des adaptations aux contraintes locales de leur environnement. Dans ce cadre de la compréhension des mécanismes d'évolution des espèces, nous avons mis en place des protocoles expérimentaux pour mesurer, chez la Grenouille rousse (Rana temporaria), les variations de sensibilité de populations soumises dans la nature à deux gradients de stress environnementaux: un gradient en UV -b (280-320 nm) et un gradient de contamination aux Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). L 'hypothèse de travail est que les populations soumises à un niveau de stress important dans la nature devraient présenter des adaptations leur conférant une sensibilité plus faible à ce facteur de stress. Selon un protocole en common garden, la sensibilité au UV -b et aux HAP des embryons et/ou des larves de R. . Temporaria provenant de différentes populations a été évaluée en conditions contrôlées en laboratoire. Nous avons pu mettre en évidence une adaptation à la résistance aux UV -b dans les populations de haute altitude aussi bien au niveau de l'embryon que de la larve. En revanche, nous n'avons pas montré de différences de sensibilité aux HAP entre les larves de populations provenant de sites plus ou moins contaminés. Par ailleurs, nous avons pu montrer que les larves issues de populations de haute altitude bien qu'étant naïves vis-à-vis de toute contamination aux HAP présentent moins de lésions à l'ADN dues à l'action génotoxique des HAP. Nous avançons alors l'hypothèse d'une co-tolérance entre les UV-b et les HAP. A partir d'outils d'écotoxicologie et de biologie des populations, nous proposons des hypothèses explicatives qui entrent dans le champ de la biologie évolutive
The populations of a species with a wide range of distribution can be exposed to various environmental conditions exercising different natura! selection pressures. They can then display genetically based phenotypic particularities giving them an adaptation to the local constraints of their environment. Ln the scope of understanding the mechanisms of species evolution, we set up experimental protocols to assess the variations of sensitivity in the Common frog (Rana temporaria), among populations submitted to two gradients of environmental stressors: the UVb (280-320 nm) gradient and a gradient of contamination by Polycylic Aromatic Hydrocarbons (PAHs). The hypothesis is that the populations submitted to a high level of environmental stressor in the field should show adaptations giving them a lower sensitivity to those environmental stressor. According to a common garden protocol,. The sensitivity of embryos or/and larvae of R. Temporaria collected in different populations experimenting in the field various levels of stress, was assessed in controlled conditions in the laboratory. We were able to show a local adaptation to UVb in high altitude populations at the embryonic stage as weIl as at the larval stage. Yet, we haven't pointed out any variation of sensitivity to PAHs among larvae coming from populations in more or less polluted areas. Besides we have shown that the larvae from high altitude populations, even if virgin of any PAHs contamination show less DNA damages due to genotoxicity of PAHs. We propose the hypothesis of a co-tolerance between UVb and PHAs. Using tools from ecotoxicology and population biology, we propose explicative hypothesis entering the field of evolutionary biology

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Fourçans, Aude. "Dynamique des communautés bactériennes de tapis microbiens soumis aux stress environnementaux". Pau, 2004. http://www.theses.fr/2004PAUU3007.

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Abstract (sommario):

Cette thèse porte sur l'étude de la dynamique des communautés bactériennes de tapis microbiens afin de comprendre leurs mécanismes d'adaptation face aux stress environnementaux. La biodiversité bactérienne a été analysée par T-RFLP, approche moléculaire d'écologie microbienne. Ce travail a porté, premièrement, sur la description de deux tapis microbiens photosynthétiques de salinité distinctes, marin (Iles Orcades), et hypersalé (Marais salants de Camargue). La distribution spatio-temporelle de communautés du tapis de Camargue pendant un cycle nycthéméral a ensuite été étudiée. Des comportements adaptatifs chez les bactéries phototrophes et sulfato-réductrices ont ainsi pu être révélés, dont la migration. Troisièmement, l'analyse de l'impact d'hydrocarbures sur les tapis de Guérande et de Camargue a finalement montré une réelle influence, montrant le développement successif de communautés ayant des capacités d'adaptation aux d'hydrocarbures
This thesis relates to the study of the bacterial communities dynamics of microbial mats in order to understand their adaptive mechanisms face to environmental stresses. The bacterial biodiversity was analyzed by T-RFLP, molecular approach of microbial ecology. This work concerned, firstly, the description of two photosynthetic microbial mats of distinct salinity, marine (Orkneys Islands), and hypersaline (Camargue Salterns). The spatio-temporal distribution of communities in Camargue mat during a nycthemeral cycle was then studied. Adaptive behaviors in phototrophic and sulfate-reducing bacteria could be revealed, of which migration. Thirdly, the analysis of the hydrocarbon impact on the Guérande and Camargue mats finally showed a real influence, with the successive development of communities having capacities of adaptation to hydrocarbons

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Puijalon, Anne Sara. "Stratégies adaptatives des végétaux aquatiques et stress mécaniques : réponses morphologiques et plasticité phénotypique". Lyon 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LYO10117.

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Abstract (sommario):

La plasticité phénotypique adaptative conduit à une augmentation de la performance et de la fitness des plantes. Ce travail s’est focalisé sur les réponses plastiques de deux espèces de plantes aquatiques supérieures au stress hydraulique (courant). Il démontre l’existence de deux stratégies: forte résistance à la brisure et à l’arrachage pour l’une des espèces vs. Fuite du stress (réduction de taille) pour l’autre, sans baisse de fitness. Chez cette dernière, le stress modifie le patron de croissance clonale et d’allocation de biomasse au sein du clone (e. G. Forme de croissance plus compacte, très forte croissance clonale au détriment de la croissance de l’individu principal). L’arrêt de la contrainte provoque une croissance compensatoire à l’échelle de l’individu et du clone. La réponse phénotypique au stress hydraulique est modulée par le niveau de ressources (croissance favorisée à vitesse modérée pour les niveaux de ressources élevés)
Adaptive phenotypic plasticity results in an improvement of plant performance and hence an increase of fitness. This study focused on plastic responses of two higher aquatic species exposed to hydraulic stress (current). This study revealed two contrasting ategies: high resistance to breaking and uprooting for the first one vs. Escape from stress (size reduction) for the other one, without decrease of fitness. The latter species displayed an altered clonal growth pattern in response to hydraulic stress (e. G. More compact growth form, high clonal growth to the detriment of vertical expansion of the main individual). The stress release leads to compensatory growth at both individual and clone scale. The morphological response to hydraulic stress is regulated by the nutrient level (growth favored for intermediate velocity and high nutrient levels)

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Poli, Gaël. "Écologie sociale du milieu familial et handicap : la relation entre la mère et l'enfant présentant un Trouble du Spectre de l'Autisme". Thesis, Toulouse 2, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU20065/document.

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Abstract (sommario):

Les Troubles du Spectre de l’Autisme (TSA) impliquent un pronostic développemental sensiblement différent dépendamment de leur sévérité et des troubles associés. Les difficultés relationnelles, les comportements inadaptés et les besoins spécifiques de l’enfant ont des répercussions sur le fonctionnement familial et affectent le vécu des parents. Cette situation génère un stress conséquent qui peut potentiellement mettre à mal la cohésion dans le couple parental, affecter les interactions parent-enfant, détériorer le sentiment de compétence parentale et entraîner une perception amoindrie de la qualité des relations familiales. L’écologie sociale du milieu familial permet de questionner le lien entre le climat familial perçu par les mères, évalué par l’IRF (LARIPE, 1989), et le stress maternel perçu, mesuré par l’ISP/FB (Bigras, LaFrenière, & Abidin, 1996), en tenant compte de la singularité de l’expression du handicap de leur enfant, soit la sévérité du trouble autistique, déterminée par l’EEAI (Rogé, 1989), et la coexistence d’un trouble du langage et/ou d’une déficience intellectuelle associée définit antérieurement à l’étude par le diagnostic médical.Le niveau langagier a un impact élevé, tant sur l’âge d’alerte pour les parents, que sur l’âge de diagnostic pour les professionnels, et se révèle fortement associé à l’évaluation de la sévérité des troubles autistiques (N=65). Dépendamment du niveau de stress maternel perçu, en recourant à une classification hiérarchique ascendante basée sur les dimensions de l’ISP/FB, la qualité des relations familiales diffère significativement. Les mères les plus stressées perçoivent le climat familial comme étant plus conflictuel. En considérant à six mois d’intervalle le vécu maternel au niveau écosystémique plutôt que dyadique, l’intervention écologique par l’intégration d’un chien d’assistance de la Fondation MIRA (Québec) dans le groupe familial (n=24) permet une diminution concomitante du stress maternel relatif à la gestion des comportements difficiles de l’enfant et de la sévérité des troubles autistiques. En l’absence de différence au premier temps de mesure avec les mères en attente de service (n=26), les mères des familles bénéficiant d’un chien présentent moins de stress, tant globalement, qu’en ce qui concerne les interactions et l’éducation de l’enfant autiste, et perçoivent également un climat relationnel plus favorable. Les résultats obtenus mettent en évidence la contribution de la médiation animale à l’amélioration de la qualité de vie de l’ensemble des membres du microsystème familial, notamment en ce qui concerne la facilitation des interactions intra et extrafamiliales
Autism Spectrum Disorders (ASD) involve a significantly different developmental prognosis depending on severity and associated disorders. Relationship difficulties, inadequate behaviours and the specific needs of the child have implications on family functioning and affect parents' experiences. This situation generates significant stress that can potentially undermine parental cohesion, affect parent-child interactions, impair parenting, and lead to lessened perceptions of the quality of family relationships. Considering the social ecology of the family environment allows us to question the relationship between the family climate perceived by mothers, evaluated by the IRF (LARIPE, 1989), and the perceived maternal stress, measured by the ISP/FB (Bigras, LaFrenière and Abidin, 1996), taking into account the singularity of disability, namely autistic disorder severity, determined by the EEAI (Rogé, 1989), and the coexistence of a language disorder and/or an associated intellectual impairment defined by medical diagnosis realized prior to study.Language competence has a high impact, both on the age of parental alert and age of diagnosis by professionals, and is strongly associated with the severity of autistic disorders evaluation (N=65). Depending on the level of perceived maternal stress, using a cluster analysis based on the dimensions of ISP/FB, the quality of family relationships differs significantly. The most stressed mothers perceive the family climate as more confrontational. By considering maternal experience at the eco-systemic level rather than dyadic, an ecological intervention by integrating a MIRA Foundation (Quebec) assistance dog into the family group (n=24) produced a concomitant decrease for maternal stress related to management of child's difficult behaviours and for severity of autistic disorders. In absence of differences in the first measurement time with mothers waiting for service (n=26), mothers in families with a dog are less stressed both overall, than for interactions and for education of the autistic child. They also perceive a more favourable relationship climate. Results obtained highlight the contribution of animal mediation to improving the quality of life of all members in the microsystem, particularly on intra and extra-familial interactions facilitation

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Devalloir, Quentin. "Effects of multi-stressors (pollution, nutritional quality) on the immunocompetence of the wood mouse". Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2023. http://indexation.univ-fcomte.fr/nuxeo/site/esupversions/5a14477e-cb8f-4d05-8d4f-99eeb7cebb0c.

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Abstract (sommario):

Dans un contexte de changement rapide de l'environnement, de multiples facteurs de stress peuvent affecter la santé des animaux sauvages. Parmi ces facteurs de stress, l'exposition à des polluants et une mauvaise qualité nutritionnelle peuvent accentuer les troubles physiologiques et moduler la capacité du système immunitaire à répondre à une infection, ce phénomène est appelé l’immunocompétence. L'exposition à des métaux toxiques, comme le cadmium et le plomb, affecte la structure et le fonctionnement des cellules immunitaires tandis que les micronutriments comme le sélénium sont des composés alimentaires qui ont des effets bénéfiques pour la réponse immunitaire lorsqu'ils sont consommés en quantités suffisantes. Cependant, l'influence des micronutriments sur les effets des métaux toxiques a été principalement étudiée dans le cadre d'expériences de laboratoire mais reste obscure chez les animaux sauvages. La présente thèse cherche à déterminer l'influence de l'exposition aux métaux toxiques et de la qualité nutritionnelle sur l'immunocompétence d'un petit mammifère, le mulot sylvestre. Le chapitre 1 traite de la capacité de certains éléments bénéfiques ou vitamines à atténuer les dommages causés sur le système immunitaire liés à l'exposition aux métaux toxiques chez des mammifères sauvages et captifs. Dans le chapitre 2, des mulots sylvestres ont été capturées dans des sites présentant des niveaux élevés et faibles de pollution du sol par le cadmium et le plomb. Elles ont été soumises à un challenge immunitaire (en utilisant des lipopolysaccharides de bactéries, LPS) soit directement ou soit après 5 jours de captivité avec une alimentation standard ou déficiente en sélénium. La réponse immunitaire a été affectée par l'exposition au cadmium et au plomb par le biais de perturbations endocriniennes. Les animaux sauvages exposés à des niveaux élevés de métaux toxiques ont montré des réponses inflammatoires plus élevées à un challenge immunitaire, tandis que les individus maintenus en captivité pendant 5 jours ont montré des réponses immunitaires plus faibles lorsqu'ils ont été nourris avec un régime déficient en sélénium. La caractérisation de la réponse immunitaire des animaux sauvages est généralement limitée par le manque de méthodes appropriées, car la plupart des méthodes et des marqueurs ont été développés sur des animaux de laboratoire. C'est pourquoi le chapitre 3 a été consacré au développement d'intervalles de référence sanguins pour les souris sylvestres et d'autres espèces de rongeurs. Les intervalles de référence sont couramment utilisés en médecine ou en sciences vétérinaires pour les diagnostics de santé, mais ils sont très rares pour les espèces non domestiques en liberté. Il s'est avéré que les variations de la numération des cellules sanguines dépendaient de la saison et de la localisation des populations de mulots sylvestres plutôt que de paramètres biologiques (âge, sexe...). L'utilisation d'intervalles de référence a permis de trier les individus sains et non-sains d'une population donnée en utilisant une approche non létale. Dans le même ordre d'idées, le chapitre 4 a proposé des méthodes non létales pour évaluer la santé et l'état inflammatoire des mulots sylvestres. Une cytokine pro-inflammatoire (TNF-), médiateur de l'inflammation, a été mesurée dans le sang et les cellules de la rate de mulots sylvestres capturées dans la nature et mis en captivité. Une augmentation des marqueurs inflammatoires a été constatée chez les mulots exposées au LPS. Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que la qualité nutritionnelle a une influence positive sur l'immunocompétence des animaux sauvages exposés de manière chronique à des métaux toxiques. Les immunomarqueurs et les intervalles de référence sanguins ont fourni des outils pertinents pour évaluer l'immunocompétence des mulots sylvestres
In a rapidly changing environment, multiple stressors can affect the health of wild animals. Among these stressors, exposure to pollutants and low nutritional quality can enhance physiological disorders and modulate the ability of the immune system to respond efficiently to an infection, a phenomenon called immunocompetence. Exposure to toxic metals, like cadmium and lead, affects the structure and the functioning of immune cells, while micronutrients like selenium are dietary compounds having beneficial effects on the immune response when taken in adequate amounts. However, the influence of micronutrients on the effect of toxic metals has been mainly studied in laboratory experiments but remains obscure in wild animals. The present thesis aimed to disentangle the influence of exposure to toxic metals and of nutritional quality on the immunocompetence of a small mammal, the wood mouse. Chapter 1 reviewed the ability of some beneficial micro-elements or vitamins to alleviate the damage to the immune system caused by exposure to toxic metals in wild and captive mammals. In Chapter 2, free-ranging wood mice were captured in sites exhibiting high and low levels of soil pollution by cadmium and lead and were either immediately challenged (using lipopolysaccharides of bacteria, LPS) or challenged after five days of captivity with standard or selenium-deficient food. Immune response was affected by exposure to cadmium and lead through endocrine disturbances. Wild animals exposed to elevated levels of toxic metals displayed higher inflammatory responses to immune challenge, while individuals maintained in captivity for five days showed lower immune responses when fed a selenium-deficient diet. The characterisation of the immune response of wild animals is, generally speaking, constrained by the lack of appropriate methods since most methods and markers have been developed on laboratory animals. For this reason, Chapter 3 was dedicated to the development of blood reference intervals for wood mice and other rodent species. Reference intervals are commonly used in medicine or veterinary science for health diagnoses but are very scarce for free-ranging non-domestic species. Variations in blood cell counts were found to be affected by season and location of wood mouse populations rather than by biological parameters (age, sex…). The use of reference intervals allowed to sort healthy from unhealthy individuals of a given population by using a non-lethal approach. In line with this, Chapter 4 proposed non-lethal methods to assess health and inflammatory status in wood mice. A pro-inflammatory cytokine (TNF-), a mediator of the inflammation, was measured in blood and spleen cells of wild-caught captive wood mice. An increase of inflammatory markers was found in wild-caught captive wood mice challenged with LPS. Altogether, these results suggested that nutritional quality has a positive influence on the immunocompetence of wild animals chronically exposed to toxic metals. Immunomarkers and blood reference intervals provided relevant tools for assessing the immunocompetence of wood mice

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Kheir, Maya. "Fonctionnement des sols méditerranéens sous changement climatique : effet de la préexposition au stress, de la mixité des litières et de l'identité de l'espèce végétale". Thesis, Aix-Marseille, 2020. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/200710_KHEIR_495pzb687n410mxugdf923oaivtm_TH.pdf.

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Abstract (sommario):

Ce travail se situe dans un contexte du changement climatique. L’objectif est d’explorer le fonctionnement des communautés microbiennes de litières végétales dépendant des contrastes climatiques (sub-humide vs semi-aride) Nord/Sud de la Méditerranée mais aussi selon le contexte côtier/continental,et d’évaluer leur réponse au stress d'aridification en considérant les effets i) du type de litière (identité de l’espèce végétale et mixité) et ii) de la préexposition au stress intrinsèques des milieux côtiers. Le stress d’aridité a été appliqué en laboratoire (cycles de séchage/réhumectation) et in natura via des transferts de «litter bags» de France vers l’Algérie. Les résultats montrent que la biomasse microbienne et la respiration basale dépendent des traits chimiques de la litière (C/N et lignine/N): lorsque ces ratios augmentent la biomasse microbienne diminue, alors que l’effet sur la respiration dépend des contrastes climatiques. L’effet de la mixité binaire des litières sur les microbes dépend du contexte climatique et de la composition du mélange: certains mélanges semblent limiter le relâchement du carbone par respiration hétérotrophique en contexte aride Algérien. En outre, un fonctionnement microbien particulier des environnements côtiers a été mis en évidence: i) la préexposition aux contraintes côtières a limité l’effet du stress sur les structures cataboliques microbiennes en laboratoire ii) l’expérience in natura a montré que les réponses microbiennes au stress dépendent du contexte (côtier/continental) mais aussi du type de la litière, mettant en valeur une influence de la litière qui dépasse l’échelle locale pour s’imposer même à une large échelle spatiale
This work takes place in the context of climate change. We aimed to explore plant litter microbial communities' functioning depending on climate contrasts Northern/Southern Mediterranean but also according to inland/coastal context, and to assess their response to aridification stresses, considering the effect i) of the type of litter (plant species identity and mixture) and ii) of the preexposure to stress intrinsic of coastal environments. Aridity stress was applied in the laboratory (drying /rewetting cycles) and in natura via "litter bags" transfer from France to Algeria. Results show that microbial biomass and basal respiration depend on litter chemical traits (C/N and lignin/N): when these ratios increase, microbial biomass decreases, while the effect on respiration depends on the climate contrasts. The effect of binary litter mixtures on microbes depends on the climate context and the mixture composition: some mixtures seem to limit carbon release through heterotrophic respiration in Algerian arid context. In addition, a particular microbial functioning of coastal environments was highlighted: i) preexposure to coastal constraints limited the effect of stress applied in the laboratory on microbial catabolic structures ii) the in natura experiment showed that microbial responses to stress depend on the context (coastal/inland) but also on litter type, highlighting litter influence even at large spatial scales

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García, González Raquel. "Towards an improved understanding of the impacts of drought stress on the atmospheric exchange of CO2 and distribution of production in Mediterranean ecosystems". Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112230.

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Abstract (sommario):

L'environnement impose déjà un stress continu de température et de précipitation dans les régions de type Méditerranéen. Ces zones pouraient connaître une réduction des précipitations de plus de 20% au cours de la période estivale en 2090-2099 par rapport à 1980-1999. Cela pourrait avoir des implications importantes parce que les écosystèmes méditerranéens jouent le rôle de transition entre les tropiques et les régions tempérées d'Europe et ils peuvent etre particulièrement sensibles au changement climatique et aux nouvelles prévisions de température et schéma de précipitations. Dans la région de la Méditerranée, les modèles généralement presentent des problèmes dans la représentation des effets du stress hydrique sur l'absorption du carbone par la photosynthèse et les émissions de carbone par la respiration hétérotrophique. Cela a motivé l’étude et la quantification des limitations stomatique et non-stomatique sur la photosynthèse par rapport à le teneur en eau du sol. La conductance stomatique joue un rôle actif afin de réduire la photosynthèse dans les situations ou le deficit en eau du sol est modéré ; neanmoins, quand la sécheresse augmente, les limitations non stomatiques sur la photosynthèse, ainsi que les limitations sur la conductance interne et les limitations biochimiques, peuvent imposer des limitations plus sévères. Ces deux hypothèses ont été évaluées, et leur importance relative a été calculée pour différentes espèces et pour une large gamme de conditions de sécheresse. Les limitations non stomatiques à la photosynthèse dans les conditions de fort stress hydrique ont été jugée prédominantes dans chacune des espèces étudiées. L’application des limitations non stomatiques à la photosynthèse avec le modèle ORCHIDEE ont conduit en moyenne à une réduction de 11% pour la photosynthèse annuel prévue pour une forêt feuillue dans le sud de la France. À l'échelle régionale, cet rapprochement pourrait réduire les taux de photosynthèse et de transpiration, améliorer de l'efficience de l’utilisation de l'eau et la réduction de la perte d'eau par les plantes. Il reste toutefois des incertitudes dues principalement à des différences selon les modèles considérés dans les descriptions des processus de l'écosystème et de l'hydrologie du sol. Suivant, ces modèles sont en désaccord sur quel processus de l’écosystème est à l'origine des anomalies de l’échange net du carbone dan les écosystèmes, dû de une part l'augmentation de la respiration ou de autre part à la reduction de la productivité. La respiration de l'écosystème pourrait être un élément clé dans le contrôle du bilan de carbone dans les écosystèmes méditerranéens
The environment imposes a water and temperature stress over time to Mediterranean-type areas. Future climate predictions have warned that these areas may experience a precipitation reduction by more than 20% during the summer period for the period 2090-2099 relative to 1980-1999. This might have important implications because Mediterranean ecosystems act as a transition between tropical and more temperate regions in Europe and they may be especially sensitive to climate change. Indeed, in the Mediterranean region all climate models generally performed poorly most likely because of problems in the representation of water stress effects on both carbon uptake by photosynthesis and carbon release by heterotrophic respiration. Stomatal conductance plays an active role to reduce photosynthesis under moderate soil water deficits, but when drought stress increases, non stomatal limitations on photosynthesis, such as internal conductance and biochemical limitations, may impose higher limitations. These two assumptions were assessed and their relative importance was quantified for different species and for a wide range of drought conditions. Non-stomatal limitations to photosynthesis under water stressed conditions were found to be more dominant in each of the species studied. Applying non-stomatal limitations to photosynthesis with ORCHIDEE model leads on average to an 11% reduction compared with the original model performance in the predicted total photosynthesis over the year for a broadleaf forest site in southern France. At the regional scale it may reduce photosynthesis and transpiration rates, improving the efficiency in the use of water by plants and reducing water loss through plants. But, there are still high uncertainties related to different model descriptions of the ecosystem processes and soil hydrology. In general, models disagree on the dominating ecosystem process causing the anomalous net ecosystem exchange, driven by an increase in respiration or by a decline in GPP. Changes in the precipitation patterns may have important implications to predict future net carbon gain and allocation of Mediterranean ecosystems; it might lead to a reduction in the net C gain through a reduction on the heterotrophic ecosystem respiration

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Couchoud, Mégane. "Compréhension de la capacité d’une plante de Pois à récupérer entermes de croissance et d’acquisition d’azote après un stress hydrique : étudesécophysiologique et moléculaire". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCK007.

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Abstract (sommario):

Le pois (Pisum Sativum L.) possède la capacité de fixer le diazote atmosphérique (N2) via une symbiose avec des bactéries du sol au sein d’organes racinaires que sont les nodosités. Bien que cette particularité rende cette espèce particulièrement intéressante dans un contexte de transition agro-écologique, la fixation symbiotique du N2 est cependant sensible aux stress abiotiques tels que le déficit hydrique du sol, ce qui contribue à l’instabilité du rendement du pois et réduit son attrait chez les agriculteurs. La stabilité du rendement dépend à la fois de la capacité de la plante à tolérer un stress, mais aussi de sa capacité à récupérer après ce stress. Or, les mécanismes impliqués pendant la phase de récupération demeurent peu explorés. Il est ainsi essentiel d’identifier des traits de plantes maximisant la résilience du pois au déficit hydrique, afin de proposer des idéotypes mieux adaptés à des conditions environnementales de disponibilité en eau ou nutriments fluctuantes.Les principaux objectifs de cette étude étaient dans un premier temps d’identifier les processus écophysiologiques impliqués pendant la phase de récupération, après un épisode de déficit hydrique, et en considérant en particulier la croissance de la plante et son acquisition d’azote. Dans un deuxième temps, il s’agissait de déterminer les composantes moléculaires sous-jacentes à ces mécanismes de récupération au sein des racines et des nodosités. Au cours d’une première expérimentation réalisée sur la plateforme de phénotypage 4PMI (Dijon, France) nous avons analysé en détail la dynamique de récupération de deux génotypes de pois après leur avoir imposé un déficit hydrique de deux semaines. Alors que pour l’un des génotypes (Kayanne) le rendement à maturité physiologique était maintenu sous ces conditions de déficit hydrique temporaire, le rendement du second génotype étudié (Puget) a été négativement affecté par le déficit hydrique. Nous avons utilisé conjointement une approche au niveau plante entière (en utilisant un cadre d’analyse écophysiologique axé sur les flux de carbone, azote et eau dans la plante) à des approches de type « omiques » (métabolomique, transcriptomique et dosages de phytohormones) dans les compartiments racinaires et nodulaires. Cette analyse a été complétée par une seconde expérimentation impliquant des marquages isotopiques au 13C et 15N2 qui nous a permis de mesurer précisément les flux de carbone et d'azote dans le continuum sol-plante-atmosphère.Nos analyses ont révélé que les deux génotypes étudiés avaient des capacités de résilience contrastées, en partie expliquées par la mise en place de différentes stratégies de récupération pendant la période de ré-arrosage, et impliquant des processus liés à la nutrition azotée de la plante. Nous avons démontré que pendant la phase de récupération, Kayanne pouvait rapidement ajuster la formation de ses nodosités en fonction de ses besoins en azote pour sa croissance, lui permettant ainsi de récupérer totalement après deux semaines de déficit hydrique. Au contraire, la restauration du statut azoté chez le génotype Puget a été initiée plus tardivement mais plus intensément aboutissant à une surcompensation en termes de nombre de nodosités formées. Nous avons donc émis l’hypothèse que le fort coût en énergie résultant de la surcompensation nodulaire s’est effectué aux dépends de la croissance de la plante, impactant in fine le rendement de Puget
Pea (Pisum sativum L.) has the unique ability to fix atmospheric dinitrogen (N2) via a symbiosis with soil bacteria in root nodules. Although this specificity makes this crop particularly interesting in the context of agroecological transition, symbiotic nitrogen fixation is particularly sensitive to abiotic stresses such as water deficit, which contributes to the yield instability of this protein crop and reduces its interest for farmers. Yield stability depends both on plant's ability to tolerate stress and on its ability to recover after stress. However, the mechanisms involved during the recovery period have been for now poorly explored. It is, therefore, essential to identify traits of plants maximizing pea resilience to water deficit, in order to propose new ideotypes that are better adapted to environmental conditions of fluctuating water or nutrient availabilities.The main objectives of this study were: i) to identify the ecophysiological processes involved during the recovery period following a water deficit, considering in particular plant growth and plant nitrogen acquisition, and ii) to determine the underlying molecular processes within roots and nodules.During a first experiment in controlled conditions (4PMI Platform, Dijon, France), the dynamics of recovery of two pea genotypes were analyzed in detail after imposing plants before their flowering to a water deficit of two weeks. While one of the genotypes, (Kayanne), was able to maintain its yield under these conditions, yield of the other one (Puget) was decreased by water deficit. We have used both a) a whole-plant approach (using an ecophysiological framework focused on carbon, nitrogen and water fluxes in the plant) and b) so-called "omics" approaches (metabolomics, transcriptomics, and phytohormone assays) concerning root and nodule compartments. This analysis was completed by a second one where 13C and 15N2 isotopic labeling experiment allowed us to precisely measure carbon and nitrogen fluxes in the soil-plant-atmosphere continuum.Our analyses revealed that the two genotypes studied had contrasting resilience abilities, partly explained by different recovery strategies during the re-watering period, and particularly implying processes which were related to nitrogen nutrition. We have demonstrated that during the recovery period Kayanne was able to quickly and strictly re-adjust the formation of nodules to its growth needs, allowing this genotype to fully recover from the 2-week water deficit period. On the other hand, in Puget, the initiation of new nodules after water deficit was delayed compared to control plants, but numerous additional nodules developed. We hypothesized that the associated larger energy cost, which occurred to the detriment of growth, would finally negatively impact Puget’s yield.This difference in the dynamics of the root system response to re-watering was comforted by the molecular analysis performed in root and nodule compartments. The "omics" analysis also highlighted differences in antioxidant and osmoprotective responses between the two genotypes that could help to explain the delay observed for the recovery of the two genotypes.Altogether these results give new insights for the understanding of the regulatory mechanisms underlying the recovery of pea plant after a water deficit. Next step will consist in a statistical integration of the multi-scaled data (ecophysiological, hormonal, metabolomic and transcriptomic data), which should make it possible to identify the main regulators involved in recovery, for breeding strategies leading to the selection of pea ideotypes better suited to fluctuating water conditions

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Le, Cadre Valérie. "Impact de stress naturels et de polluants sur la morphologie et la cytologie des foraminifères en culture : implications pour leur utilisation comme biomarqueurs". Angers, 2003. http://www.theses.fr/2003ANGE0005.

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Abstract (sommario):

Cette étude a pour but de déterminer l'impact de stress naturels et anthropiques sur les foraminifères en culture dans l'objectif de les utiliser comme biomarqueur de l'état de santé du milieu marin. Ainsi, sont testées les variations de pH et les salinités anormales (hypo- et hyper-salinité) et les contaminations par les métaux lourds (Cu, Ag et Hg) et les hydrocarbures avec le cas de l'Erika. Cette étude se fait sur la biologie (croissance, reproduction et anomalies morphologiques) et la cytologie de deux espèces : Ammonia beccarii et Ammonia tepida. Les foraminifères soumis à un stress présentent un taux d'anomalies morphologiques élevé, un nombre de juvéniles faible et un retard de croissance. Les déformations engendrées par des variations de pH sont caractéristiques de ce stress et le processus de décalcification-recalcification aboutissant à ce type de déformations a été mis en évidence. Les salinités anormales entraînent un fort pourcentage de tests anormaux. Les tests déformés possédant un proloculus proéminent semblent caractériser les conditions hyposalines alors que les tests doubles sont rencontrés en majorité dans les milieux hypersalins. Par contre, l'étude cellulaire ne montre aucune modification. Les contaminations par les métaux lourds et les hydrocarbures aboutissent également à un fort pourcentage de tests anormaux. La cytologie met en évidence de nombreuses perturbations cellulaires pouvant expliquer la formation d'anomalies morphologiques. La cellule semble également posséder des mécanismes de défense : épaississement du revêtement organique et synthèse d'une protéine de type métallothionéine
The aim of this work is to determine the effects of natural and anthropic stress on foraminifers in culture for use them as bioindicator of marine environment quality

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Arthaud, Florent. "Fonctionnement des étangs en réponse aux stress et perturbations d’origine anthropique : diversité, structure et dynamique des communautés végétales". Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2011LYO10064/document.

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Abstract (sommario):

Un des enjeux importants de l’écologie est de comprendre comment les pratiques anthropiques affectent la biodiversité et quelles en sont les conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes. L’objectif de cette thèse est d’améliorer la compréhension des mécanismes régissant les communautés végétales aquatiques, et plus particulièrement ceux liés aux perturbations anthropiques et aux phénomènes d’eutrophisation. Les méta-écosystèmes constitués de réseaux d’étangs agro-piscicoles sont des modèles d’étude adaptés à notre problématique car ils sont sous forte pression anthropique et présentent une forte variabilité environnementale. Dans un premier temps, nous avons étudié l’impact des modes de gestion des bassins versants sur l’eutrophisation des étangs. Dans un second temps, nous avons mesuré l’effet de l’eutrophisation sur la productivité et la diversité des communautés phytoplanctoniques. Enfin, nous avons relié 3 types de contraintes générées par les pratiques anthropiques (l’eutrophisation, l’assèchement et la connectivité entre les étangs) sur les communautés de plantes aquatiques en termes de diversité spécifique et fonctionnelle. L’effet de l’eutrophisation, le recrutement et l'établissement des communautés des plantes aquatiques a été abordé au travers de la relation entre la banque de graines et la végétation établie. L’eutrophisation est le facteur majeur responsable de la diminution de la biodiversité végétale dans les étangs. Cependant les perturbations récurrentes constituées par les assecs, engendrent une succession cyclique qui contribue à maintenir une forte biodiversité dans les étangs
One important issue of research in Ecology is to understand how anthropogenic activities are influencing biodiversity and what are the consequences on ecosystem functioning. The aim of the study is to improve the knowledge of the mechanisms governing aquatic plant communities, particularly those related to human disturbance and eutrophication. Meta-ecosystems constituted by networks of fish-farming shallow lakes are study models adapted to our problematic because they are submitted to a strong anthropogenic pressure and because they show a high environmental variability. First, we studied the impact of watershed management practices on shallow lakes eutrophication. In a second step, we measured eutrophication effect on productivity and on diversity of phytoplankton communities. Finally, we were able to link 3 types of constraints generated by human practices (eutrophication, drying and connectivity between shallow lakes) to aquatic plant communities in terms of specific and functional diversity. The impact of eutrophication, recruitment and establishment of aquatic plant communities has been approached through the relationship between the seed bank and established vegetation. Eutrophication is the major factor responsible for the loss of plant biodiversity in shallow lakes. However frequent disturbances due to drying events induce a cyclic succession that helps maintain a high biodiversity

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Arthaud, Florent. "Fonctionnement des étangs en réponse aux stress et perturbations d'origine anthropique : diversité, structure et dynamique des communautés végétales". Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00842280.

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Un des enjeux importants de l'écologie est de comprendre comment les pratiques anthropiques affectent la biodiversité et quelles en sont les conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension des mécanismes régissant les communautés végétales aquatiques, et plus particulièrement ceux liés aux perturbations anthropiques et aux phénomènes d'eutrophisation. Les méta-écosystèmes constitués de réseaux d'étangs agro-piscicoles sont des modèles d'étude adaptés à notre problématique car ils sont sous forte pression anthropique et présentent une forte variabilité environnementale. Dans un premier temps, nous avons étudié l'impact des modes de gestion des bassins versants sur l'eutrophisation des étangs. Dans un second temps, nous avons mesuré l'effet de l'eutrophisation sur la productivité et la diversité des communautés phytoplanctoniques. Enfin, nous avons relié 3 types de contraintes générées par les pratiques anthropiques (l'eutrophisation, l'assèchement et la connectivité entre les étangs) sur les communautés de plantes aquatiques en termes de diversité spécifique et fonctionnelle. L'effet de l'eutrophisation, le recrutement et l'établissement des communautés des plantes aquatiques a été abordé au travers de la relation entre la banque de graines et la végétation établie. L'eutrophisation est le facteur majeur responsable de la diminution de la biodiversité végétale dans les étangs. Cependant les perturbations récurrentes constituées par les assecs, engendrent une succession cyclique qui contribue à maintenir une forte biodiversité dans les étangs.

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Thouvenot, Lise. "Stratégies de réponse de l'espèce invasive Ludwigia grandiflora aux contraintes environnementales". Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S141.

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Abstract (sommario):

Le succès des espèces invasives est influencé à la fois par les caractéristiques de l’espèce exotique et les caractéristiques de la communauté d’accueil. Il va donc dépendre des stratégies de réponses de ces espèces aux contraintes environnementales. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à une espèce végétale : l’espèce Ludwigia grandiflora subsp. Hexapetala, la Jussie à grandes fleurs. Cette espèce amphiphyte est considérée comme la plante « aquatique » la plus invasive en France. Cette thèse vise à approfondir nos connaissances sur les mécanismes d’adaptation, les stratégies de croissance et de colonisation de cette espèce face aux contraintes environnementales afin de mieux comprendre et expliquer son succès invasif. Les réponses de cette espèce face à des paramètres abiotiques et biotiques ont été étudiées via une approche par les traits fonctionnels. Pour cela, des approches expérimentales en conditions contrôlées et semi-contrôlées ont été réalisées. Nos résultats montrent que cette espèce possède une grande capacité d’adaptation aux fluctuations des paramètres abiotiques du milieu. Par ailleurs, L. Grandiflora possède un taux croissance élevé, elle est capable de compenser la perte de biomasse due à la pression des herbivores et forme une dense canopée en réponse à la compétition. La stratégie de réponse de L. Grandiflora aux pressions biotiques est à la fois dépendante de sa propre densité, de la densité et du statut de l’espèce voisine (indigène vs exotique), mais aussi du milieu (terrestre vs aquatique). Les stratégies de réponses de cette espèce face aux contraintes abiotiques et aux interactions biotiques pourraient expliquer son succès invasif
The success of invasive species depends on the characteristics of exotic species (their biological traits) and the characteristics of their introduced habitats (biotic and abiotic characteristics). The success of these species will depend on their response strategies to environmental constraints. In this thesis, we focus on the the Large Water Primrose plant species, Ludwigia grandiflora subsp. Hexapetala,. This amphiphyte species is considered as the most invasive aquatic plant in France. The present thesis aims to improve our knowledge on the adaptive strategies of Ludwigia grandiflora to environmental constraints in order to better understand and explain its invasive success. The responses of this species to abiotic parameters and biotic interaction were investigated using a functional traits approach. To achieve these goals, we conducted microcosm and mesocosm experiments. We demonstrated that L. Grandiflora possesses a large adaptive capacity to respond to fluctuations of abiotic factors (e. G. Variation of water depth, light intensity, salinization of ecosystems). Furthermore, our results showed that L. Grandiflora had a high growth rate, compensated herbivore damages and was able to produce a dense canopy in response to competition. However, the response strategy of L. Grandiflora to biotic pressure (competition and predation) depended on its own density, on the density and the status (native vs exotic) of neighboring species and on its environment (terrestrial vs aquatic). The response strategies of L. Grandiflora face to abiotic parameters and biotic pressure could explain its invasive success

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Pey, Alexis. "Réponses biochimiques et physiologiques des symbioses marines tempérées face aux changements climatiques". Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE4009.

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Abstract (sommario):

Le changement climatique global induit des réactions significatives sur les écosystèmes marins pouvant conduire, chez les espèces sessiles, à des épisodes de mortalités massives. En Méditerranée nord-occidentale, de récents événements de mortalités ont sévèrement touchés les communautés de gorgonaires, menaçant ainsi leur survie mais également toue la biodiversité qui est associée. La mise en place de stratégies de conservation nécessite l’acquisition préalable des connaissances, que ce soit en écologique, génétique évolutive, physiologique, biochimique et génomique. Dans ce cadre ambitieux, ces études doctorales ont visé à mieux définir les réponses face à des stress thermiques de deux Cnidaires symbiotiques méditerranéens, la gorgone blanche Eunicella singularis et l’anémone de mer Anemonia viridis. Une première partie des travaux a été menée sur deux populations de gorgone blanche, associée à leurs symbiotes photosynthétiques (zooxanthelles), issues de deux zones géographiques aux profils thermiques contrastés. Cette étude nous a permis d’identifier les limites supérieures de thermorésistance des populations et d’évaluer les liens possibles entre les diversités génétiques des hôtes, et des symbiotes, et leur résistance thermique. Des études complémentaires ont ensuite permis d’identifier chez cette gorgone symbiotique des indices moléculaires précoces de réponse à l’hyperthermie, impliquant des défenses antioxydantes globales et l’ubiquitination des protéines. Enfin, des études menées sur l’anémone de mer ont permis d’approfondir les connaissances développées sur ce modèle concernant les enzymes antioxydantes et en particulier les glutathion peroxydases (GPx). Les mesures des activités GPx dans les différents compartiments de l’holobionte n’ont pas révélé de modifications majeures lors des stress, mais l’apparition d’une bande d’activité induite par l’hyperthermie pourrait représenter un nouvel indicateur potentiel de stress
Global climate change leads significant reactions on marine ecosystems which, when dealing with sessile species, can drive to episodes of mass mortalities. In the north-western Mediterranean Sea, recent events of mortalities severely impacted gorgonian communities, threatening their survival, but also all the associated biodiversity. The implementation of strategies of preservations requires preliminary acquisitions of the knowledge at ecological, evolutionary, physiological, biochemical, genomic and genetics levels. In this ambitious framework, these doctoral studies aimed to better define the answers induced by thermal stress of two Mediterranean symbiotic Cnidarians : the white gorgonian Eunicella singularis and the sea anemone Anemonia viridis. A first part of the works was carried out of two populations of the white gorgonian, associated with their photosynthetic symbionts (zooxanthelles), collected at two geographical zones with contrasted thermal profiles. This study allowed us to identify the superior limits of thermal resistance of the populations and to estimate the possible links between the genetic varieties of the hosts and the symbionts, and their thermal resistance. Complementary studies then allowed identifying, on this symbiotic gorgonian early molecular indicators induced by a hyperthermia, implying the global antioxidant defences capacities and the degree of protein ubiquitination. Finally, our studies led on the sea anemone allowed to deepen our knowledge developed on this model concerning the antioxidant enzymes and in particular the glutathione peroxidases (GPx). The measures of the GPx activities in the different holobiont compartments did not reveal major modifications during the stress, but the appearance of one activity band induced by the hyperthermia could represent a new potential marker of stress

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Mégevand, Laura. "Traits écophysiologiques et comportementaux de trois espèces de crabes soumis à différents niveaux de stress anthropique dans les mangroves insulaires du Canal du Mozambique". Electronic Thesis or Diss., Université de Montpellier (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022UMONG005.

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Abstract (sommario):

Parmi les phénomènes d'origine anthropique impactant les écosystèmes de mangrove, l'apport d'éléments nutritifs issus des eaux usées domestiques est souvent associé à une meilleure productivité végétale. D'autres compartiments du système sont pourtant parfois négativement impactés, notamment la macrofaune benthique dont les représentants sont souvent considérés comme des espèces ingénieurs de l’écosystème. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à étudier les réponses écophysiologiques de trois espèces de crabes de mangroves présents dans le Canal du Mozambique, exposés aux apports d’eau usée domestique ou à de l’ammonium, étudié en tant que potentiel proxy d’enrichissement azoté. Différents marqueurs physiologiques et comportementaux ont été mis en place pour répondre à trois objectifs s’appuyant sur des niveaux intégratifs et des échelles spatiales différentes. Dans une première partie, nous avons cherché à compléter les connaissances sur les réponses physiologiques d’une espèce de crabe, Neosarmatium africanum, Sesarmidae occupant la partie haute de la mangrove, parfois directement exposée aux apports d’effluents domestiques sur l’un site d’étude (mangrove de Malamani, Mayotte) en nous focalisant sur un organe métabolique majeur, l’hépatopancréas. Dans une deuxième partie, nous avons cherché à mieux comprendre quelles potentielles réponses physiologiques et comportementales à l’échelle individuelle pouvaient être impliquées dans la modification des communautés de crabes observées dans des zones régulièrement impactées par l’apport d’eau usée domestique. Nous avons pour cela étudié une espèce de crabe violoniste, Paraleptuca chlorophthalmus, Ocypodidae, dont l’abondance diminue drastiquement sur les zones impactées de la mangrove de Malamani. Nos résultats montrent des réponses à court terme (explosion de la consommation d’oxygène, comportement de fuite et d’émersion) qui pourraient devenir délétères lors d’expositions ponctuelles mais chroniques, comme c’est souvent le cas dans le milieu naturel. Enfin, nous avons cherché à comprendre s’il existait une vulnérabilité différentielle face à des variations de salinités et des apports d’éléments nutritifs (ammonium) sur deux espèces de crabes violonistes génétiquement proches mais vivant dans des conditions environnementales opposées : mangrove de Malamani à Mayotte considéré comme écosystème anthropisé et la mangrove d’Europa (îles Eparses, Sud du Canal du Mozambique) considérée comme écosystème pristine. Les résultats indiquent que les crabes de Mayotte, régulièrement exposés à l’eau douce et aux effluents domestiques, semblent plus tolérants aux variations de salinité et développent des acclimatations physiologiques face à l’exposition à l’ammonium, ce que les crabes d’Europa ne développent pas. L’ensemble des résultats renforcent d’une part les connaissances sur la physiologie de ces ingénieurs de l’écosystème, mais permettent également de mieux lier les réponses individuelles obtenues en laboratoire, à celles observées à l’échelle des populations ou des communautés en milieu naturel. Ils encouragent la mise en place d’études concernant le suivi des écosystèmes de mangroves du Canal du Mozambique à travers l’étude d’espèces potentiellement bioindicatrices et permettent de proposer une approche écophysiologique dans le domaine du suivi et de la conservation des milieux naturels
Among the anthropogenic pressures that impact mangrove ecosystems, nutrient inputs from domestic wastewater are often associated with increased plant productivity. However, other compartments of the ecosystem are sometimes negatively impacted, in particular the benthic macrofauna, whose representatives are often considered to be ecosystem engineers. The aim of this study is to analyse the ecophysiological responses of three mangrove crabs living in mangrove forests located in the Mozambique Channel that are typically exposed to domestic wastewater inputs or ammonia-N. These responses could represent potential proxies for nitrogen enrichment. Different physiological and behavioural markers were considered to meet three objectives based on different integrative levels and spatial scales. Firstly, we sought to improve our knowledge on the physiological responses of a crab species, Neosarmatium africanum, Sesarmidae generally occupying the upper part of the mangrove that is directly exposed to domestic effluent inputs in one of our study sites (Malamani mangrove, Mayotte).The focus was mostly on a major metabolic organ, the hepatopancreas. Secondly, we sought to better understand what potential physiological and behavioural responses at the individual scale could be involved in crab community changes observed in areas regularly impacted by domestic wastewater. A fiddler crab species, Paraleptuca chlorophthalmus, Ocypodidae) was studied. For this species abundance is drastically decreased in the wastewater impacted areas of Malamani study site. Short-term responses were obtained: burst of oxygen consumption, escape and emersion behaviour). These effects could become deleterious during acute and/or chronic exposures, as it is often the case in the natural environment. Finally, we sought to understand whether differential vulnerability to salinity variations and increased nutrient inputs (ammonia-N) could occur for two fiddler crab species. These species are genetically related but live in opposite environmental conditions: in anthropized mangrove ecosystem in Mayotte and in a pristine ecosystem (Europa Island located in the southern part of the Mozambique Channel). Data obtained indicate that crabs regularly exposed to freshwater and domestic effluents in Mayotte are more tolerant to salinity variations and develop key physiological acclamatory processes to ammonia-N exposure compared to crabs from the pristine site (Europa). Altogether, this study strengthens our knowledge regarding the physiology of these ecosystem engineers, but also allows us to better link individual responses obtained in laboratory conditions to those observed at the population or community level in the natural environment. This study is paving the way for complementary studies concerning the monitoring of mangrove ecosystems in the Mozambique Channel using potential bioindicator species, and emphasizes the need to consider ecophysiological analyses in the field of monitoring and conservation of natural environments

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Villeneuve, Bertrand. "Modèles multi-stress et multi-échelles de l’état écologique : vers une analyse du risque d’altération des cours d’eau et des bassins versants". Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0229/document.

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Abstract (sommario):

Les cours d’eau et leurs bassins versants sont des systèmes complexes et en équilibre dynamique. Si l’on connait qualitativement assez bien la plupart des processus dont ils sont le siège (ex. transport de matière organique et de sédiments, transformation des litières, etc…), il est beaucoup plus difficile d’en avoir une représentation pertinente à la bonne maille compte tenu de l’emboitement d’échelles des processus, des déterminants terrestres agissant sur les milieux aquatiques et surtout des différents facteurs de stress qui s’y combinent. Nous avons mené une exploration dont le but était de rechercher les causes souvent multiples de dégradation de l’état écologique, d’en connaître l’étendue spatiale et la gravité, pour être en mesure de recommander des actions efficaces de restauration. Dans la première partie de cette thèse, nous avons développé des modèles explicatifs de l’état écologique à large échelle capables de donner des réponses applicables aux échelles de décision et de gestion, à savoir européenne, nationale et régionale avec comme objectif principal de comparer les relations entre les pressions combinées représentées par l’occupation du sol et l'état écologique des cours d’eau de quatre pays européens: la France, la Slovaquie, l'Estonie, et le Royaume-Uni (Angleterre et Pays de Galles). Cette étude a permis (i) d’établir une hiérarchie des catégories d’occupation du sol influant sur l'état écologique, en particulier l'agriculture et l'urbanisation, (ii) d’identifier des tendances régionales dans ces relations pression-impact et (iii) d’évaluer le poids relatif de la pression à l‘échelle du bassin et du corridor rivulaire, et l’effet tampon des zones rivulaires suivant la nature de leur couverture. Dans une deuxième partie, nous avons construit un corpus de modèles capables d’expliquer d’une part la variabilité des indices biologiques utilisés dans les réseaux et de prédire d’autre part l’état écologique des masses d’eau françaises non suivies par le réseau de contrôle et de surveillance (RCS). Cette étude a permis de montrer que : (i) le facteur le plus impactant pour l’état biologique qu’il soit mesuré à partir des macroinvertébrés, des poissons ou des diatomées était la physico-chimie, suivie de l’occupation du sol et de l’hydromorphologie et (ii) l’utilisation de ces trois types de pressions permettait de développer des modèles prédictifs de l’état biologique robustes et fiables. Dans une troisième partie, nous avons voulu tester si les relations entre les pressions à l'échelle locale et l'état écologique étaient hiérarchiquement influencées par la typologie régionale (basée sur les caractéristiques géographiques naturelles et les forces motrices). Ceci nous a permis de montrer que la prise en compte d’une typologie basée sur les forces motrices des bassins versants ne remettait pas en cause la hiérarchie des effets des pressions sur la biologie. Enfin, dans une quatrième et dernière partie, nous avons développé une approche nouvelle qui propose de prendre en compte les connaissances sur l’organisation des échelles et sur les liens entre pressions et état écologique, en construisant et en analysant un modèle structurel qui a permis de relier entre elles des variables latentes correspondant aux pressions d’occupation du sol, hydromorphologiques et physico-chimiques et d’analyser in fine leur effet sur l’état écologique mesuré ici à travers l’I2M2. Le développement de ce modèle a montré : (i) l’effet important de l’occupation du sol sur l’hydromorphologie et sur la physico-chimie et l’effet indirect qui en découle sur les macroinvertébrés, (ii) l’effet de l’hydromorphologie sur la mosaïque de substrats, la dynamique des nutriments et de la matière organique, impliquant un effet indirect majeur sur les macroinvertébrés
The rivers and their watersheds are complex systems in dynamic balance. If processes acting in stream are relatively well known (organic matter and sediment transport, litter degradation, etc ...), it is much more difficult to have a relevant representation of this functioning considering the hierarchy of scales, land determinants affecting aquatic environments and combined multiple stressors. We conducted an exploration whose purpose was to seek the multiple causes of degradation of the ecological status, to know the spatial extent and severity and to be able to recommend effective restoration actions. In the first part of the thesis, we developed large-scale models, based on existing data, to give answers applicable to the decision and management scales, i.e. European, national and regional. The main was to compare the relationships between the combined pressures represented by land cover and the ecological status of running waters in four European countries: France, Slovakia, Estonia, and UK (England and Wales). This first study allowed us i) to establish the hierarchy of the major influences that impact ecological status, particularly agriculture and urbanisation, ii) to identify regional patterns in these pressure-impact relationships and iii) to evaluate the relative weight of the pressures acting at the basin and riparian corridor scales, and the possible buffering effect of riparian land cover. In the second part of the thesis, we built a corpus of models capable of explaining the variability of the biological indices used in the survey network and also predict the ecological status of non-monitored water bodies in France. This permits to demonstrate that : (i) the parameters characterizing the load of nutrients and organic matter had a predominant effect on the three compartments, followed by land use and hydromorphology, (ii) it is possible to build models capable of predicting ecological status that are efficient and easily transferable, using data of different scales that influence the functioning of hydrosystems. In the third part, we tested if the relationships between local scale pressures and ecological status are hierarchically influenced by regional patterns (such as natural physiographic and/or driving forces). Introducing hierarchical factors in multi-stress models can lead to slight variations in responses of organisms to pressures according to their natural characteristics and their driving forces acting at catchment scale. And in the last part, the purpose of our approach was to take into account the nested scale organisation and the links between anthropogenic pressures and river ecological status by building - and analysing the results of - a model based on the PLS path modelling method. This method can be used to simultaneously analyse the effects of latent variables corresponding to land-use, hydromorphological and physico-chemical pressures on the ecological status of rivers, synthetically measured in this study by the macroinvertebrate-based French biotic index for wadeable rivers (I2M2). The development of this model should allow us to demonstrate : (i) the importance of land use effect exerted on both hydromorphology and physico-chemistry and their translation as an indirect effect on biological condition of streams, (ii) that hydromorphological alterations had an effect on substrates structure and nutrients and organic matter concentrations implying that hydromorphology has a major indirect effect on macroinverteb

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Ganem, Guila. "Commensalisme, fonction corticosurrénalienne et évolution chromosomique chez la souris domestique". Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20053.

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Abstract (sommario):

Ce travail s'integre dans une problematique generale cherchant a determiner quels aspects de l'environnement de la souris domestique peuvent participer a l'etablissement d'une divergence chromosomique (par suite de fixation de fusions robertsoniennes) dans certaines de ses populations. La souris domestique occupe deux types d'habitat exterieur et commensal. Le phenomene robertsonien est correle avec l'habitat commensal. Ici le commensalisme est considere dans ses aspects sociaux resultant des fortes densites et de la reproduction continue dans ce type d'habitat. La sensibilite des individus de differentes populations a un stress psychogenique est mesuree a l'aide d'un indice physiologique: le taux de corticosterone plasmatique. Differents stress sont experimentes: la capture, l'exposition a un environnement nouveau et la rencontre d'un congenere inconnu. La corticosteronemie basale en periode diurne permet d'evaluer la reactivite quotidienne des individus. Ces differents indices permettent de differencier au sein de chaque population etudiee les femelles plus emotives que les males, et parmi les differentes populations de distinguer celles qui proviennent d'un habitat commensal de celles provenant de l'habitat exterieur. En habitat commensal les individus montrent une faible sensibilite vis-a-vis d'un stress psychogenique et une forte reactivite quotidienne, le contraire est observe chez les souris exterieures. Les resultats sont interpretes en terme d'adaptation. Les souris robertsoniennes semblent montrer une strategie mixte qui pourrait etre a l'origine d'un avantage adaptatif. Un nouveau modele sur la mise en place du phenomene est propose

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Delamare, Jeremy. "Analyses de deux stratégies d’acclimatation à un stress thermique intense reposant sur une thermo-sensibilisation ou une sensibilisation médiée par des bactéries PGPR chez le colza et la caméline". Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2023. http://www.theses.fr/2023NORMC243.

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Abstract (sommario):

Le changement climatique auquel nous sommes confrontés est caractérisé notamment par une modification des profils thermiques en termes d’intensité, de durée et de répétition des vagues de chaleur. Ces vagues de chaleur surviennent lors des stades reproducteurs des plantes qui sont également les plus critiques pour l’élaboration des composantes de rendement et des critères de qualité grainière des grandes cultures. Les oléagineux tels que le colza et la caméline sont des espèces particulièrement impactées par le stress thermique, causant de fortes pertes de rendement et une diminution de la qualité grainière. Ainsi, il est nécessaire d’identifier de nouveaux leviers d’acclimatation, telles que des stratégies reposant sur l’acclimatation des plantes. Le thermopriming consistant à préparer les plantes à répondre de façon plus rapide, efficace, intense et/ou sensible à un stress thermique par une exposition préalable à un stress de même nature pourrait permettre d’acclimater les plantes qui mettraient en place des mécanismes de réponses adaptés. L’inoculation des plantes avec des PGPR est un levier d’acclimatation de plus en plus étudié, qui permet de limiter les impacts du stress thermique. Cependant, bien que ces deux types de stratégies d’acclimatation soient principalement étudiés pour limiter l’impact des stress sur le développement des parties aériennes et sur le rendement, peu d’études se sont intéressées à leurs effets sur la morphologie et les fonctions racinaires comme l’exsudation racinaire. Dans le cadre de cette thèse, nous avons analysé chez le colza et la caméline (i) d’une part les effets d’une augmentation graduelle de température précédant un stress thermique, sur le rendement et la qualité grainière et sur la morphologie et l’exsudation racinaire et (ii) d’autre part les effets de l’inoculation de deux Pseudomonas présentant des activités PGPR afin de limiter les impacts du stress thermique sur le rendement et la qualité grainière. De plus, afin de connaitre l’impact du stress thermique et de l’inoculation de PGPR (combinés ou non) sur la plante et la rhizosphère associée, les effets de ces traitements ont été étudiés sur l’exsudation racinaire, l’allocation de carbone (C) dans le système sol-plante, les traits morphologiques racinaires et les communautés microbiennes du sol. Nos résultats ont montré que le colza et la caméline présentent des stratégies contrastées quant à leur réponse au stress thermique. En effet, la caméline semble réagir au stress en augmentant son investissement dans les parties racinaires, en améliorant qualitativement son exsudation et en stimulant l’activité des communautés microbiennes à l’inverse du colza qui semble plutôt endurer le stress. De plus, ces deux espèces ont réagi différemment aux deux stratégies d’acclimatation appliquées. En effet, chez le colza, le thermopriming a permis de diminuer l’exsudation en C et de maintenir son rendement et sa qualité grainière alors qu’il a eu un impact plus négatif sur l’exsudation et la morphologie racinaire chez la caméline. L’inoculation des PGPR est une stratégie d’acclimatation qui tend à limiter les effets du stress thermique sur le rendement et la qualité grainière chez le colza. Cependant, les PGPR agissent comme un puits supplémentaire chez le colza impactant son développement, son exsudation ainsi que l’activité et la composition des communautés microbienne. A l’inverse, la caméline est peu impactée par l’apport de PGPR et semble par conséquent piloter les interactions plante/bactéries plutôt que les subir. En résumé, ces leviers d’acclimatation semblent démontrer des effets bénéfiques pour les plantes. De plus, il pourrait être intéressant d’intégrer les effets de la sélection variétale sur les stratégies de réponses des plantes face au stress et notamment la variabilité des fonctions racinaires et des interactions avec la rhizosphère, à la lumière de la sélection variétale différentiellement subie par le colza et la caméline
The on-going climate changes that we are facing are characterized in particular by modifications of temperature profiles in terms of intensity, duration and repetition of heat waves. These heat waves occur during the reproductive stages of the crops, which are also the most critical for seed yield elaboration and grain quality in crops. Oleaginous species such as rapeseed and camelina, are species particularly impacted by heat stress that cause yield penalties and a lower seed quality. Therefore, to cope with heat stress, it has become necessary to identify new acclimation levers that differ avec genetic and agronomic levers, such as strategies based on plants acclimation. Thermopriming which consist in priming the plants in a way to help them respond more rapidly, effectively, intensively and/or sensitively to heat by a prior exposure of a stress of the same nature could allow the plants to acclimate and develop appropriate response mechanisms. The plant inoculation with Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR)-type bacteria is also an acclimation lever increasingly studied, that limit the impacts of abiotic stress such as heat stress. However, although these two types of acclimation levers are mainly studied to limit stress impact on aboveground development and yield, few studies have observed their effects on root morphology and functions such as root exudation. In this thesis we analysed in rapeseed and camelina (i) the effects of a gradual increase in temperature prior a heat stress on yield and grain quality and on root morphology and exudation and (ii) the effects of inoculating two Pseudomonas with PGPR activities in order to limit the impact of heat stress on yield and grain quality. Moreover, in order to understand the impact of heat stress and PGPR inoculation (combined or not) on the plant and associated rhizosphere, the effects of these treatments were studied on root exudation, carbon (C) allocation in the soil-plant system, root morphological traits and soil microbial communities. Our results showed that rapeseed and camelina have contrasting strategies in terms of response to heat stress. Indeed, camelina seems to respond to the stress by increasing its investment to the roots thus improving the quality of exudation and stimulating the activity of microbial communities, unlike rapeseed, which seems to undergo heat stress. In addition, these two species respond differently to the two acclimation strategies applied. In rapeseed, thermopriming reduced C exudation and maintained yield and grain quality, whereas it had a more negative impact on exudation and root morphology in camelina. PGPR inoculation is an acclimation strategy that tends to limit the effects of heat stress on yield and grain quality in rapeseed. However, PGPRs act as an additional sink in rapeseed, impacting its development, exudation and the activity and composition of microbial communities in the rhizosphere. By contrast, camelina is slightly affected by the addition of PGPRs and seems to control the plant/bacteria interactions rather than be affected by them. In short, beneficial effects on plants of these acclimation levers have been evidenced. In addition, it could be interesting to integrate the effects of varietal selection on plant response strategies to stress, and in particular the variability of root functions and interactions with the rhizosphere, in the light of the varietal selection differentially undergone by rapeseed and camelina

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Remon, Esteban. "Tolérance et accumulation des métaux lourds par la végétation spontanée des friches métallurgiques : vers de nouvelles méthodes de bio-dépollution". Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00362527.

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Abstract (sommario):

Parmi les principaux polluants générés par les activités industrielles, les métaux lourds, tels que le Cu, le Pb, le Cr... posent des problèmes particulièrement préoccupants. En effet, ces éléments, par nature non biodégradables, présentent une forte écotoxicité et pourraient être impliqués dans de nombreuses pathologies. Ainsi, pour reprendre les termes d'un récent rapport de l'Office Parlementaire des Choix Scientifiques et Technologiques : « si les métaux lourds ont fait la civilisation, ils peuvent aussi la défaire ». Il est donc aujourd'hui indispensable non seulement de mieux connaître les effets de ces polluants sur les organismes vivants, mais aussi de mettre en œuvre des solutions durables, visant à limiter leurs risques. Dans ce contexte, les plantes représentent un objet d'étude intéressant. En effet, celles-ci, directement confrontées aux composés toxiques du milieu, pourraient non seulement être utilisées en tant que marqueurs de la toxicité du milieu, mais aussi en tant qu'outil de stabilisation des polluants. Cependant, à l'heure actuelle, les données concernant l'influence des métaux lourds sur les communautés végétales soumises à une exposition chronique de polluants, de même que le rôle des plantes sur le devenir des métaux, sont encore insuffisantes. Il est donc nécessaire de poursuivre les recherches dans ce domaine afin de mieux comprendre les modalités des interactions entre les plantes et les milieux pollués et de trouver de nouvelles espèces utilisables dans des programmes de phytoremédiation.
Pour répondre à cet objectif, l'étude des populations végétales naturelles de trois crassiers métallurgiques de la région Rhône-Alpes a été réalisée. Malgré de fortes teneurs en métaux lourds, les relevés réalisés ont permis de répertorier un peu plus de 200 espèces de plantes supérieures appartenant à une cinquantaine de familles botaniques. Par ailleurs, l'utilisation d'une méthode chimique normalisée a montré que la fraction métallique “phytodisponible” était importante. Par opposition, l'analyse des concentrations foliaires n'a pas permis de mettre en évidence une accumulation métallique supérieure à celle retrouvée dans une plante référence. Par conséquent, le risque de transfert des polluants métalliques apparaît limité. L'analyse des relevés phytosociologique a cependant révélé que le substrat influence l'organisation de groupements végétaux inédits, qui pourraient être utiles pour désigner la végétation la plus adaptée pour un programme de phytoremédiation. Au sein de ces groupements, une espèce abondante, Plantago arenaria Waldst. & Kit. a montré de bonnes capacités de tolérance vis-à-vis de différents métaux lourds, en particulier pour le cadmium. Il s'est avéré que la tolérance de cette espèce est un caratère constitutif pour le Cd et le Ni et un caractère adaptatif pour le Cu. Cette bonne tolérance constitutive pourrait être une caractéristique des plantes pionnières et résistantes à la sécheresse. Chez cette espèce, les mécanismes de résistance au cadmium semblent impliquer une activation du système anti-oxydant racinaire et une limitation de la translocation.
La suite possible de ce travail pourrait consister à orienter les recherches vers les mécanismes complémentaires de la résistance aux métaux lourds chez P. arenaria et notamment en ce qui concerne les phénomènes de chélation intracellulaire. D'autre part, il serait intéressant de procéder aux premiers tests de recolonisation en conditions réelles.

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Vandenbussche, Pierre. "Otolithes et bioindication : conséquence d’un stress environnemental sur la morphologie des sagittae de Dicentrarchus labrax et Oblada melanura". Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4122/document.

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Abstract (sommario):

Le but de notre étude était de valider un indicateur de la qualité de l’environnement, parmi trois approches : des mesures morphologiques de juvéniles de poissons ; la quantification de l’asymétrie fluctuante de leurs otolithes ; l’analyse de la forme de leurs otolithes. Les résultats in aquaria sur Dicentrarchus labrax ont montré une absence d’effet de mono contaminations par des polluants classiques comme le phosphore ou le zinc, à des concentrations correspondant à celles in situ en zones fortement anthropisées. Des concentrations plus élevées de zinc ont toutefois induit une modification de la forme des otolithes en plus d’un effet négatif sur la taille et le poids. Par nos prélèvement in situ sur trois ans d’Oblada melanura, nous avons mis en évidence de manière reproductible que, comparativement à des sites préservés et des arrivées de petits cours d’eau, des ports de plaisance de taille moyenne ont un effet négatif sur la longueur standard des juvéniles et induisent une modification de la forme de leurs otolithes. De l’ensemble de nos résultats nous pouvons déduire que tailles et poids sont facilement mesurables mais présentent des variabilités dans leurs réponses. La mesure de l’asymétrie des otolithes de juvéniles ne semble pas adaptée à une utilisation en bioindication. Au contraire, l’analyse de formes des sagittae de juvéniles paraît adaptée pour suivre des modifications de l’environnement pour des poissons de deux familles différentes, Moronidés et Sparidés. Cette analyse semble un outil prometteur en bioindication, applicable pour les gestionnaires de l’environnement
The aim of our study was to validate the most suitable environmental indicator among three approaches: morphological measurements of fish juveniles; quantification of the fluctuating asymmetry of their otoliths; analysis of their otolith shape. In aquaria, results for Dicentrarchus labrax have shown that mono-contamination by classical pollutants, such as phosphorus or zinc, has no effect for concentrations corresponding to those measured in highly anthropized environments. Nevertheless, higher zinc concentrations induce otolith shape alterations in addition to their negative impact on fish size and weight. On the basis of our three-year in situ Oblada melanura samplings, we have demonstrated that, in a replicable manner, compared to preserved areas and small waterway mouths, mid-size recreational harbours negatively impact juvenile standard length and also alter otolith shape. By comparison with in aquaria results, these alterations are consistent with a synergy of disturbance sources which taken independently do not have any impact. Taking into account all our results, we deduce that size and weight are easy to measure but show response variability. Measurement of fish juvenile otoliths' fluctuating asymmetry does not seem to be suitable for use in bioindication. Conversely, fish juvenile sagittae shape analysis is well-suited to surveys of environmental modifications, for fishes from two different families, Moronidae and Sparidae. This analysis seems to be a promising tool for bioindication, with a practical application for environmental managers

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Guibert, Isis. "Importance des assemblages interspécifiques face aux variations environnementales. Étude intégrée comparative de différentes associations corail-bénitier". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS337.

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Abstract (sommario):

Qu’il s’agisse de la compétition pour la nourriture, pour l’espace, ou autre relation, les interactions entre les organismes, directes ou indirectes, sont essentielles à l’élaboration d’une réponse adaptée. Pour les organismes marins sessiles ces interactions sont majoritairement d’ordre chimique. S’ajoutent à ces interactions les pressions environnementales qui impactent également la physiologie des organismes et donc leur capacité de réponse, particulièrement les organismes récifaux peu profonds, qui sont exposés par exemple à de plus fortes variations des températures de l’eau. Cependant les études menées jusqu’à présent sur les organismes marins sessiles se sont essentiellement focalisées sur les réponses individuelles des organismes dans un contexte mono-espèce. Dans le cadre de cette thèse, je me suis intéressée à l’impact des espèces environnantes dans cette réponse. Ainsi, différents assemblages de coraux (Pocillopora damicornis and Acropora cytherea) et de bénitiers (Tridacna maxima) ont été étudiés ex situ lors d’expériences de stress thermique ou in situ dans le lagon de Moorea (Polynésie française). A l’aide d’une approche intégrative, combinant cytologie, métabolomique et metabarcoding, j’ai exploré les effets des assemblages sur les holobiontes et leur environnement proche. Ce travail a mis en évidence que le type d’assemblage influence non seulement le développement et la composition du biofouling, mais également, aussi bien quantitativement que qualitativement, le recrutement corallien. L’effet le plus marquant est l’inhibition du biofouling dans le cas de l’assemblage des trois espèces. Concernant les retombées sur la physiologie des organismes, des différences de concentration du diméthylsulfoniopropionate, métabolite impliqué dans le cycle du soufre, ont été observées chez A. cytherea et T. maxima en fonction des assemblages. La santé des holobiontes est également affectée selon les assemblages. En présence de corail, plus particulièrement A. cytherea, la mortalité des bénitiers est accrue, et accentuée lors d’un stress thermique. Il faut souligner que la composition des holobiontes (Symbiodiniaceae pour les 3 espèces plus les bactéries pour le bénitier) ne semble pas être influencée par les assemblages, ni par l’augmentation de la température de l’eau mais est dépendante de l’hôte et de son statut. En conclusion, l’ensemble des résultats obtenus démontre que les organismes marins sessiles ont une physiologie différente et réagissent différemment aux pressions environnementales en fonction des espèces environnantes. Ce travail souligne la nécessité de prendre en compte la diversité environnante dans la modélisation du devenir des récifs coralliens
Interaction between organisms, direct or indirect, involved in the competition for food and space, or other mechanisms, are crucial to develop appropriate responses. For marine sessile organisms, interactions are mainly chemical. In addition to interactions, environmental pressures linked to global changes highly impact the physiology of organisms and their responses abilities, particularly in coral reef organisms that live in shallow waters strongly exposed to thermal stress. However, studies on marine sessile organisms have mainly focused on individual responses of organisms, using mono-specific experiment. During this thesis, the influence of neighboring species on the individual response of organisms was examined. Thus, various assemblages of corals (Pocillopora damicornis and Acropora cytherea) and giant clams (Tridacna maxima) were studied ex situ through a thermal stress experiment or in situ in Moorea lagoon (French Polynesia). Using an integrative approach, combining cytology, metabolomics and metabarcoding; the effect of assemblages on holobionts and their near environment was explored. This study showed that assemblages influence the biofouling development and composition but also coral recruitment, both qualitatively and quantitatively. The most significant impact was the antifouling effect observed when the three species were placed together. Holobionts analyses highlighted the impact of interaction on the organisms’ physiology, showing an increase of the dimethylsulfoniopropionate concentration, a key compound in the global sulfur cycle, for A. cytherea and T. maxima species according to multiple-species assemblages. Holobionts health status was also impacted according to the assemblages. Assemblages with corals, especially A. cytherea, leads to high giant clam mortality, particularly during thermal stress. Interestingly, it should be noted that holobiont composition (Symbiodiniaceae for the three species and bacteria for the giant clams) appears to depend on the nature and health status of the host, rather than the assemblages or the increase of seawater temperature. In conclusion, the overall results have clearly shown that marine sessile organisms differs in physiology and react differently to environmental pressures and neighboring species. This work highlights the importance of taking into account the surrounding diversity for predicting the future fate of coral reefs

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Dutilleul, Morgan. "Réponses microévolutives et coûts adaptatifs de populations de Caenorhabditis elegans exposées à des stress environnementaux". Thèse, Montpellier 1, 2013. http://www.archipel.uqam.ca/5860/1/D2565.pdf.

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Abstract (sommario):

Dans l'environnement, l'évolution contemporaine des organismes vivants est de plus en plus dépendante des perturbations d'origine anthropique. En particulier, la pollution amplifie l'intensité ou la quantité des pressions de sélection auxquelles sont soumises les populations. Or ces changements peuvent avoir des effets négatifs sur la vie, la reproduction et la croissance des individus. La démographie des populations peut aussi être affectée, tout comme au cours des générations, les caractéristiques phénotypiques et génétiques de ces populations. Ainsi en réponse aux pressions de sélection, des changements microévolutifs sont susceptibles de se manifester. Mais ces phénomènes entraînent en parallèle la mise en place de coûts adaptatifs. Par exemple, une réduction de la diversité génétique d'une population induit une diminution du potentiel adaptatif face à d'autres contraintes. Ceci peut fragiliser le maintien de populations vivant dans des environnements toujours plus changeants, notamment avec l'accroissement des activités humaines. Dans une démarche d'évaluation des risques écologiques, il ne suffit donc plus d'étudier les mécanismes d'action et les effets néfastes immédiats des polluants sur les organismes vivants. Il est également nécessaire de développer nos connaissances sur l'évolution des populations en milieu pollué, et plus globalement en milieu stressant. Dans ce contexte, cette étude vise à déterminer les réponses microévolutives de populations d'un organisme modèle, Caenorhabditis elegans, exposées à des stress environnementaux et à mesurer les coûts adaptatifs de ces microévolutions. Ces populations ont été exposées expérimentalement, durant 22 générations, à une forte concentration en uranium, en chlorure de sodium ou à une alternance de ces deux polluants. L'analyse des modifications phénotypiques et génétiques observées, au travers des mesures de traits d'histoire de vie, a été accomplie grâce à plusieurs techniques de génétique quantitative. Nous avons notamment mis en évidence une différentiation génétique des populations exposées, associée à augmentation de la résistance, au cours du temps. La vitesse des réponses évolutives était dépendante des conditions d'exposition et de leurs effets sur l'expression de la structure génétique des traits (matrice G). Ces phénomènes microévolutifs ont pu être reliés à des coûts adaptatifs, tels qu'une réduction de la fertilité, dans de nouveaux environnements stressants (ex : augmentation de la température) ou en l'absence de stress. Ainsi, même après plusieurs générations sans la présence de polluant, les populations adaptées voient leur fragilité augmenter par rapport à des populations non adaptées. Toutefois, nous n'avons pas identifié de coûts supplémentaires pour les populations adaptées à l'environnement d'alternance par rapport à celles adaptées à une pollution constante. Ce projet nous a permis de mieux identifier comment une exposition à un ou deux polluants peut affecter la réponse évolutive de populations de C. elegans et d'évaluer les conséquences sur leur sensibilité aux conditions environnementales. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : évolution expérimentale, génétique quantitative, coûts adaptatifs, stress environnementaux, traits d'histoire de vie, structure génétique, adaptation locale, évolution du généralisme, Caenorhabditis elegans, pollution, uranium

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Loisel, Ayala. "Compromis d'allocation des ressources et réchauffement climatique : vers une sénescence précoce des organismes aquatiques?" Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0392.

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Abstract (sommario):

La température est un facteur clef en écologie qui module les fonctions biologiques des organismes vivants. Cet impact est d’autant plus fort chez les animaux ectothermes dont le métabolisme dépend de la température environnementale et de ses variations. Chez ces espèces, le réchauffement induit une accélération de leur croissance mais aussi la diminution de leur taille adulte. Si ces patrons sont souvent observés au cours d’une génération, leur évolution et les mécanismes sous-jacents restent encore méconnus à ce jour. En milieu aquatique, l’élévation de la température peut diminuer la disponibilité en oxygène, augmentant potentiellement la production de radicaux libres toxiques pour l’organisme qui accélèrent son vieillissement. Afin de mieux comprendre les capacités d’adaptation des poissons face au dérèglement climatique, cette thèse explore l’évolution des stratégies d’histoire de vie par des approches de terrain et des expérimentations sur plusieurs générations. Les suivis de croissance, de reproduction et de la balance oxydative ont notamment montré l’importance du sexe ainsi que des températures ancestrales et de développement sur les stratégies
Temperature is a key ecological driver that regulates the biological functions of living organisms. This impact is more pronounced in ectothermic animals whose metabolism depends on environmental temperature and its variations. In these species, warming induces an acceleration in growth as well as a decrease in adult size. While these patterns are often observed over a generation, their evolution and the underlying mechanisms remain poorly understood thus far. In aquatic environments, temperature rise can decrease oxygen availability, increasing potentially the production of free radicals that are toxic to the body and accelerate aging process. In order to better understand adaptive abilities of fish facing climate change, this thesis explores the evolution of life history strategies through field approaches and experiments over several generations. Monitoring of growth, reproduction and oxidative balance showed for instance the importance of sex as well as ancestral and development temperatures on strategies

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Guerreiro, Romain. "Sénescence et longévité : des mécanismes aux processus évolutifs : étude chez les oiseaux et les mammifères". Thesis, Dijon, 2012. http://www.theses.fr/2012DIJOS114/document.

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Abstract (sommario):

Il existe dans le règne animal une diversité incroyable de durées de vie allant de quelques jours pour les petits vers gastrotriches à plusieurs centaines d’années pour certains bivalves ou tortues terrestres. Cette étonnante diversité a depuis longtemps questionné les chercheurs en biologie. L’intérêt croissant pour le phénomène de vieillissement, notamment dû à l’augmentation de l’espérance de vie chez l’Homme, a conduit les chercheurs à essayer de comprendre les processus qui déterminent les patrons de longévité et de vieillissement. D’une part, les études biomédicales et biogérontologiques ont contribué à décrire nombres de mécanismes physiologiques et cellulaires à l’origine du vieillissement. Parmi ces mécanismes, le stress oxydant a été identifié comme jouant un rôle majeur, à travers l’accumulation au cours de la vie des dégâts générés par la production de radicaux libres lors d’activités métaboliques aérobies. D’autre part, le développement de théories évolutives du vieillissement a contribué à comprendre l’origine ultime du vieillissement et l’évolution de la diversité des traits d’histoire de vie. Cependant, ces approches, bien que complémentaires, sont longtemps restées imperméables et les travaux intégrant les mécanismes physiologiques tels que le stress oxydant dans une perspective évolutive n’ont connu que de récents développements. Dans cette thèse, nous avons étudié comment des mécanismes tels que le stress oxydant et ses coûts associés lors d’évènements comme la reproduction ou la réponse immunitaire pouvaient jouer un rôle dans l’évolution des patrons de vieillissement chez les oiseaux et les mammifères (i) en étudiant le rôle des antioxydants comme ressources clés dans les compromis adaptatifs entre reproduction et survie en fonction de l’âge, (ii) en étudiant les conséquences à long terme de l’environnement périnatal, (iii) en étudiant le lien entre réponse inflammatoire et patrons de vieillissement et de longévité contrastée entre oiseaux et mammifères, (iv) en s’intéressant plus particulièrement aux mécanismes de régulation immunitaire, soulignant leur rôle crucial pour la fitness des hôtes, et notamment tard dans la vie. Nos résultats soulignent l’importance des contraintes physiologiques liées à la limitation en ressources clés (antioxydants) ou aux dégâts engendrés lors d’activités coûteuses et destructrices et sur les patrons de vieillissements à l’échelle intra et inter-spécifique
There is an incredible diversity of lifespan in the animal kingdom ranging from a few days for small gastrotrichs worms to several hundred of years for some bivalves or tortoises. This amazing diversity has long questioned biology researchers. The growing interest in the phenomenon of aging, mainly due to the increase in life expectancy in humans, has questioned researchers on processes that determine patterns of longevity and ageing. On the one hand, biomedical and biogerontological studies helped describe numerous cellular and physiological mechanisms related to aging. Among these mechanisms, oxidative stress has been identified as playing a major role, through life-time accumulation of damage generated by production of metabolic free radicals. On the other hand, the development of evolutionary theories of aging has contributed to understanding ultimate origins of ageing and of the diversity of life history traits. However, these approaches, although complementary, have long remained separated and works that integrate physiological mechanisms such as oxidative stress in an evolutionary perspective have known only recent developments. In this thesis, we studied how mechanisms such as oxidative stress and its associated costs produced during reproduction or immune response could play a role in the evolution of patterns of ageing in birds and mammals by (i) studying the role of antioxidants as key resources involved in adaptive trade-offs between reproduction and survival through age, (ii) studying the long-term effects of the early environment, (iii) studying the relationship between inflammatory response and contrasted patterns of ageing and longevity between birds and mammals, (iv) focusing particularly on immune regulatory mechanisms, emphasizing their crucial role in fitness of hosts, especially late in life. Overall, our results highlight the importance of physiological constraints in terms of key resources limitation (i.e. antioxidants) or damage caused during costly and destructive activities and on intra-and inter-specific patterns of ageing

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Llanos, Villarreal Jenny A. "Comportement vis-à-vis des métaux lourds de micro-organismes thermophiles isoles d'un site hydrothermal profond". Brest, 2000. http://www.theses.fr/2000BRES2021.

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Abstract (sommario):

La sensibilité aux métaux de 30 souches thermophiles isolées du site hydrothermal du bassin de Lau a été mesurée. Les 14 bactéries aérobies hétérotrophes sporulantes appartenant a genre bacillus, les 6 bactéries anaérobies fermentatives appartenant a l'ordre des thermotogales et les 10 archæbactéries anaérobies fermentatives réductrices de soufre appartenant a l'ordre des thermococcales ont pu être différenciées par leur sensibilité aux métaux. Les thermococcales étaient les plus résistantes au cadmium et au zinc alors que les thermotogales s'avéraient les plus sensibles. En revanche, les thermotogales s'avéraient les résistances au cobalt. Aucune différence significative n'a été mise en évidence entre les niveaux de résistance de ces organismes et sept organismes de référence ; ceci suggère que les concentrations en métaux mesurées dans les fluides hydrothermales ne sont pas présents sous des formes toxiques dans le site étudie. La résistance au cd s'est avérée inductible chez les souches de bacillus les plus résistantes à ce métal. Cette réponse n'est pas liée à la présence d'ADN extrachromosomique. L'analyse des profils électrophorétiques de b. Thermoleovorans souche sg1 montre que deux protéines sont surexprimées en présence de cd et de cu et qu'une troisième protéine est surexprimée en présence de cu. Ces 3 protéines ont été identifiées par séquençage partiel comme une superoxyde dismutase a manganèse (mn-sod), la sous-unité de l'atp synthase (-atpase) et une cystéine synthase (cysk). Les gènes soda, atpd et cysk codant respectivement pour la mn-sod, la -atpase et la cysk ont été amplifies par pcr, clones et séquences. Le rôle du superoxyde dismutases dans la réponse aux métaux a été étudié chez des souches mutantes d'escherichia coli et de bacillus subtilis. Chez E. Coli, l'absence de superoxyde dismutase est associée a une sensibilité accrue au cd, au co et au ni. Les mutants soda ou sodb ont démontré des niveaux de résistance aux métaux comparables a ceux de leur souche parentale. Chez b. Subtilis, la résistance au cd et au cu n'est pas affectée par la mutation du gène soda. Les résultats obtenus suggèrent que la production intracellulaire de superoxyde est induite par le cd, le ni et le co et qu'elle participe a la toxicité de ces métaux chez E. Coli. Le rôle possible des gènes atpd et cysk dans la résistance aux métaux est aussi évoquée.

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Bristiel, Pauline. "Variabilité intraspécifique des stratégies adaptatives à la sécheresse d’une graminée pérenne (Dactylis glomerata L.) : les compromis fonctionnels des traits aériens et souterrains peuvent-ils expliciter le compromis entre potentiel de croissance et survie au stress ?" Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT108/document.

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Abstract (sommario):

Les risques de sécheresse sévère augmentent sous l’effet du changement climatique. Mieux comprendre les stratégies adaptatives des plantes au stress hydrique est ainsi l’un des défis majeurs de la recherche écologique et agronomique. Cette thèse explore la survie à la sécheresse d’une graminée herbacée pérenne (Dactylis glomerata L.) en étudiant la variabilité intraspécifique des traits aériens et souterrains d’une quinzaine de populations natives et cultivées issues d’un gradient latitudinal allant de la Scandinavie au Maroc. Une caractérisation des populations en conditions optimales sur une année a montré une coordination phénologique des traits aériens en relation avec les limitations saisonnières de croissances liées à l’origine des populations. Le rythme de croissance au printemps et à l’automne ne discrimine pas les origines, alors que la dormance estivale des populations méditerranéennes s’oppose à la dormance hivernale des populations scandinaves. Ces résultats suggéraient l’existence d’un compromis entre survie à une déshydratation sévère (sécheresse, gel) et potentiel de croissance. Alors que ce compromis a été vérifié en été (sècheresse sévère à Montpellier) et en hiver (gel en Norvège), la survie à une déshydratation de contre-saison au printemps n’est pas corrélée au potentiel de croissance des populations. Les résultats invalident donc l’existence d’un compromis constant entre survie au stress et potentiel de croissance aérienne. Ce découplage chez le dactyle permet d’envisager la sélection artificielle, à partir de la variabilité intraspécifique existante, de variétés à la fois productives et tolérantes au stress hydrique. L’imposition d’une déshydratation édaphique sévère en pots limitant l’expansion du système racinaire a montré que les populations méditerranéennes survivent mieux que les populations tempérées ou nordiques. L’association de ces résultats avec ceux issus d’une expérimentation en longs tubes favorisant le développement potentiel des racines révèle un compromis entre les stratégies d’évitement de la déshydratation (acquisition de l’eau et maintien de la croissance) et de tolérance à la déshydratation (faible croissance et forte survie à la sécheresse) qui pourrait limiter la combinaison de stratégies adaptatives au sein d’un même phénotype. Cette thèse contribue à améliorer notre compréhension des compromis fonctionnels, peu étudiés à l’échelle intraspécifique, mais qui sous-tendent la réponse des plantes à la sécheresse
Drought risk increases with climate change. Improving our understanding of the adaptive mechanisms of plants response to drought has thus become one of the major challenges of ecological and agronomical research. This work investigates the drought survival of a perennial herbaceous species (Dactylis glomerata L.) through the intraspecific variability of above and below ground traits expressed by fifteen native and cultivated populations originating from a large latitudinal gradient, from Scandinavia to Morocco. Population traits characterization across one year under optimal growth conditions showed phenological coordination of above ground traits associated with seasonal growth limitations according to the origins of the populations. The spring growth rhythm does not discriminate origins while the summer dormancy of Mediterranean population contrasts with the winter dormancy of Scandinavian populations. These results suggested a growth-dehydration stress survival trade-off. Although this trade-off was confirmed in summer (severe drought in Montpellier) and winter (severe frost in Norway), no correlation was found between an off-season (spring) drought stress survival and populations’ growth potential. The result invalidates the existence of a constant trade-off between stress survival and aerial growth potential. This apparent decoupling in cocksfoot could be considered to produce new cultivars with both high productivity and high drought tolerance, from existent intraspecific variability. A severe dehydration stress imposed on plants grown in short pots, limiting roots expansion, showed that Mediterranean populations survived better than temperate or Nordic populations. In association with a long tube experiment allowing full expression of roots development, this result revealed a functional trade-off between dehydration avoidance (water acquisition and growth maintenance) and dehydration tolerance (low growth and high drought survival) which could limit the combination of adaptive strategies in a single phenotype. This work contribute to improve our knowledge about functional trade-offs, few studied within species, that underpin plant response to drought stress

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Čulig, Luka. "Effets de l'augmentation de la neurogénèse adulte dans un modèle murin écologique de dépression". Thesis, Tours, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUR4021.

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Abstract (sommario):

La dépression majeure (DM) est une pathologie complexe et hétérogène associée avec des altérations du réseau cérébral, une dérégulation de l’axe hypothalamus-pituitaire-surrénales et avec des déficits de la neurogenèse adulte hippocampique (NHA). De nombreuses évidences pointent sur l’implication de la NHA dans les troubles de l’humeur et les troubles anxieux, ce qui a conduit à la formulation de l’ « hypothèse neurogénique », laquelle postule que des neurones néo-formés dans l’hippocampe du sujet adulte sont impliqués dans l’étiologie et dans l’efficacité du traitement de la DM. L’objectif de cette étude a été de déterminer le rôle des neurones formés à l’âge adulte après que les animaux aient été exposés à un stress ainsi que les mécanismes sous-jacents. Nos résultats suggèrent que l’augmentation de la neurogenèse est suffisante pour estomper les effets d’un stress chronique au niveau comportemental et hormonal, et donc pour induire un effet de type antidépresseur, comportementalement et physiologiquement. Les effets surviennent sans doute via le noyau du lit de la strie terminale antéro-dorsale
Major depressive disorder (MDD) is a complex and heterogeneous disorder hypothesized to be associated with alterations in brain circuitry, dysregulations of the hypothalamic–pituitary–adrenal axis and impairments in adult hippocampal neurogenesis (AHN). Multiple lines of evidence point to the involvement of AHN in mood and anxiety disorders, leading to the formation of the “neurogenesis hypothesis”, which postulates that adult-born hippocampal neurons are involved in the etiology and treatment efficacy of MDD. The purpose of this study was to determine the role of adult-born neurons after the onset of stress exposure and the mechanism that underlies the observed results. Our results suggest that increasing neurogenesis is sufficient to buffer against the effects of chronic stress on certain behavioral and endocrine levels and thus to display antidepressant-like effects, both behaviorally and physiologically. Adult-born neurons might have exerted some of their effects via the anteromedial division of the bed nucleus of the stria terminalis (BSTMA)

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Qasemian, Leila. "Caractérisation du potentiel de dégradation de matières organiques naturelle (litière) et anthropique (HAP) par les communautés microbiennes issue du milieu littoral méditerranéen". Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4794/document.

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Abstract (sommario):

Les écosystèmes méditerranéens littoraux sont soumis à divers stress environnementaux naturels (stress hydrique et halin) et anthropiques susceptibles de s'intensifier dans les prochaines décennies. Dans ce contexte, le fonctionnement des communautés microbiennes - encore très peu étudiés dans de tels milieux - était important à préciser. L'effet du stress halin sur la transformation de la matière organique dans la litière de pin d'Alep issues des calanques de Marseille a été estimé ainsi que le potentiel de biodégradation d'un polluant chronique, l'anthracène, un Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques. Différents approches in situ, ex situ et in vitro ont été utilisées en associant différentes méthodes afin de mesurer l'état fonctionnel du milieu (activités enzymatiques, respirométrie basale), la diversité fonctionnelle microbienne (Catabolic Level Physiological Profile), la biomasse microbienne et l'évolution chimique de la matière organique (RMN du solide du 13C). En mésocosmes, les laccases, induites par la présence d'anthracène, ont contribué à son oxydation et ont été séquencées par LC/MS/MS afin de déterminer les espèces fongiques à l'origine de leur synthèse. Les résultats montrent que certaines activités enzymatiques du cycle du carbone sont peu affectées par la salinité et l'apport d'anthracène. Toutefois la diversité fonctionnelle des communautés autochtones de litière de pin d'Alep issues de ces environnements est modifiée à une échelle micro-locale par l'effet marin. Par ailleurs les réponses fonctionnelles face à l'apport d'anthracène des communautés microbiennes de litières de pin d'Alep en zone continentale sont différentes de celles des zones littorales
Mediterranean coastal ecosystems are subjected to various natural and anthropogenic environmental pressures which are supposed to be enhanced because of climatic changes. Little is known about microbial community functioning in such ecosystems. Our site of study is located in the Calanques of Marseille, a hot spot of biodiversity. The effect of salinity (via sea spray exposure) on microbial communities and their ability to transform organic matter in an Aleppo pine litter have been studied as well as the potential of autochthonous microorganisms to transform anthracene used as a polycyclic aromatic hydrocarbon model. To do so, different approaches (in situ, ex situ and in vitro experimental design) were used and we combined various methods such as enzyme activities (laccase, cellulase, phosphatase, lipase), CLPP (Biolog ECO and FF plates), respirometry (basal and induced) and litter chemical characterization (solid-state 13C NMR). Laccases were induced by anthracene in mesocosms and oxidized this compound (with anthraquinone as an intermediate). These enzymes were sequenced by LC/MS/MS to determine the fungal strains responsible for their production. We also found that enzyme activities were not strongly influenced by salinity or anthracene inputs. On the other hand, functional diversity was structured at a small-spatial scale. Moreover, functional responses of microbial communities from inland areas strongly differ from those of coastal areas regarding anthracene inputs since no laccase induction was observed in inland litter

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Gicquiaud, Laëtitia. "Amplitude écologique et plasticité métabolique (enzymes antioxydantes et amines) : comparaison de quatre espèces génétiquement proches (Bromus scet. Genea, Poaceae)". Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10067.

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Abstract (sommario):

L'étude des populations naturelles des quatre Bromes de la sect. Genea en Bretagne montre que B. Sterilis et B. Diandrus ont une plus large amplitude d'abitat. Les caractéristiques édaphiques présentent une forte variation inter-sites pour les contraintes que peut subir la végétation. Pour essayer de relier l'exposition des populations aux embruns et l'amplitude de réponse des plantes à des traitements salin ou osmotique, des mesures de la plasticité ont été faites sur des marqueurs impliqués dans la croissance et le développement d'une part et dans les réponses aux stress d'autre part. Les résultats montrent que les enzymes antioxydants ainsi que les LOX et G6PDH ne répondent pas aux stress testés. En revanche, les variations des teneurs en amines avec les stress sont significatives. Ces variations concernent uniquement les individus de B. Sterilis, B. Madritensis et B. Diandrus issus de milieux soumis aux embruns et sont relatives au métabolisme d'oxydation de la Spd et de la Spm. Aucune des populations testées de B. Rigidus ne présente une telle plasticité. Ceci montre une association entre la plasticité du métabolisme des polyamines et le niveau de stress observé dans le milieu d'origine et de plus, suggère une relation entre cette plasticité et l'amplitude d'habitat de ces espèces. Puis, nous avons montré que la plasticité du métabolisme des amines en réponse à un stress salin était vérifiée sur la génération suivante et que cette plasticité présentait une diversité inter-famille pour ces espèces. Ceci suggère l'importance de cette composante de la variabilité biologique dans la capacité des espèces à répondre aux variations dans l'environnement. D'autre part aucune des huit familles testées de B. Rigidus ne présentaient cette plasticité, confirmant ainsi les résultats obtenus précédemment. De plus, on observe une variation de la connectance avec le stress salin différente suivant les espèces suggérant une régulation différente chez ces trois espèces.

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Masson, Solène. "Du paysage à la population : impacts des changements d’usages et de la restauration face à la colonisation d’une espèce envahissante (Rubus ulmifolius Schott.) dans un écosystème sub-steppique méditerranéen". Thesis, Avignon, 2014. http://www.theses.fr/2014AVIG0665/document.

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Abstract (sommario):

Etudier un phénomène écologique requiert de le considérer dans sa globalité afin d’appréhender l’ensemble de ses causes et ses conséquences. Dans la plaine de la Crau, écosystème pseudo-steppique du sud est de la France, la fragmentation des habitats, la perte de biodiversité et les changements d’usage ont favorisé l’envahissement de fragments relictuels de steppe par Rubus ulmifolius Schott. Par une approche multiscalaire, les objectifs de cette thèse sont de mettre en évidence les facteurs responsables de cet envahissement, d’appréhender ses conséquences sur la communauté végétale et de tester d’éventuelles techniques de restauration écologique en évaluant leurs effets à l’échelle de la communauté et de la population de ronces. La présence de fortes proportions de zones irriguées et de parcelles anciennement cultivées dans la matrice paysagère proche des zones envahies correspond à des taux de recouvrements parcellaires en ronciers plus élevés. A l’échelle de la communauté végétale, les infiltrations hydriques ont également des effets importants sur la végétation steppique en permettant le développement d’une espèce herbacée compétitrice : Brachypodium phoenicoïdes (L.) Roem. & Schult. Aucun des différents régimes de perturbation (débroussaillage et/ou pâturage) testés, croisés au drainage ou non du sol ne permet de restaurer à court terme (trois années) l’intégrité de la steppe de référence. Seule une augmentation significative de la richesse et de la diversité spécifique est mesurée dans le cas d’un débroussaillage et d’un pâturage annuel des placettes. A l’échelle des ronces, les effets des différents traitements varient selon l’année, la saison ou la période de la journée considérée. Les régimes de perturbation (débroussaillage et/ou pâturage) ont cependant plus d'influence sur les traits éco-physiologiques et morphologiques de la ronce que la limitation des ressources en eau. Nos résultats soulignent ainsi la difficulté de contrôler à court terme la dynamique d’une espèce envahissante. Ils ouvrent également le débat sur les objectifs de conservation et/ou de restauration des parcelles qui peuvent alors être considérées comme des écosystèmes dégradés ou comme de « nouveaux écosystèmes » dont les potentiels patrimoniaux sont encore inconnus
Studying an ecological phenomenon require to consider it in its entirety in order to apprehend all the causes and consequences. In the Plain of La Crau, a sub-steppic ecosystem in southeastern France, habitat fragmentation, loss of biodiversity and land-uses changes have fostered the encroachment by a species of brambles Rubus ulmifolius Schott of the original steppic patches. Using a multiscale analysis, the aims of the thesis are to highlight the main drivers, to assess the consequences on the plant community and to test restoration techniques by evaluating their effects on plant community and on bramble population. The presence of high proportions of irrigated habitats and formely fallows around invaded plots correspond to the largest cover rates of brambles. At community scale, water infiltrations have also a great impact on the steppe plant community by favoring the dynamic of an herbaceous competitor species: Brachypodium phoenicoïdes (L.) Roem. & Schult. Among the different disturbance regimes tested (scrub-clearing and / or grazing), crossed with the presence or the absence of sol draining, none could restore in the short-term (3 years), the integrity of the steppe reference. A significant increase in species richness and diversity was only measured for drained, scrub-cleared and annually grazed plots. At bramble population scale, the effects of the different treatments change depending on the year, the season and the time of the day. However, disturbance regimes (clearing and / or grazing) have more impact on eco-physiological and morphological traits of the bramble than the water resources limitation. Our results highlight the difficulty controlling short-term dynamics of an invasive species. They question the objectives of conservation and / or restoration of plots which can then be considered as degraded ecosystems or as "novel ecosystems" whose potential patrimonial values are still unknown

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Chaieb, Ghassen. "Variation de l’intensité de la facilitation avec la salinité et l’aridité dans les dépressions salines continentales de Tunisie". Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0284.

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Abstract (sommario):

L’objectif de ce travail de thèse est de clarifier le débat de la littérature d’écologie des communautés sur les variations d’interactions plante-plante le long de gradients de stress hydrique. Nous nous sommes focalisés sur l’importance du type de stress (ressources vs. non-ressources) et la méthode utilisée (observationnelle vs. expérimentale) pour quantifier les interactions biotiques. Les dépressions salines continentales (Sebkhas) de Tunisie se caractérisant par l’existence d’un gradient marqué de salinité dans des contextes climatiques contrastés est un excellent système modèle pour clarifier ce débat notamment en séparant les effets de la salinité de ceux du stress hydrique.Dans une première étape, nous avons effectué une étude observationnelle à l’échelle de la zone aride tunisienne afin d’identifier les conséquences des interactions possibles existant entre la topographie et le climat et déterminant les variations de stress salin et hydrique et donc la structure, la composition des communautés végétales et le fonctionnement des écosystèmes. Nous avons mis en place un dispositif de terrain croisant un traitement de position topographique (avec quatre habitats) et un traitement de stress hydrique (avec deux situations climatiques, le climat faiblement aride et le climat fortement aride) avec quatre répétitions à l’échelle régionale. Nous avons également effectué deux expérimentations, une première sur les l’effet des voisins par la méthode observationnelle avec transplantation de trois espèces dominantes dans l’ensemble des traitements et une sur l’effet de la méthode (observationnelle vs. expérimentale) avec transplantation de trois Poaceae dans les deux habitats les moins salés.L’étude observationnelle a clairement montré que la salinité est le facteur direct majeur déterminant la composition, la diversité et la structure des communautés, ainsi que la productivité des écosystèmes et leur fertilité. L’aridité a des effets moindres plus subtiles et son effet ne peut être comparé spatialement que dans l’habitat le moins salé entre les zones très et faiblement arides.La première étude expérimentale a montré que le stress salin (facteur direct non de ressource) entrainait un collapse de la facilitation et que ce collapse s’accentuait avec l’aridité croissante, aussi bien temporellement que spatialement. Nous n’avons pas trouvé de retour de la compétition en situation d’aridité extrême comme le prédit la littérature. Ceci est sans doute due à la stratégie faiblement compétitrice des Chaméphytes dominants les habitats les plus salés. La seconde étude expérimentale a montré qu’avant la saison sèche estivale les interactions de court-terme mesurées par la méthode expérimentale (removal method) sont négatives alors que les interactions de long-terme, mesurées par combinaison des méthodes observationnelle et expérimentale sont positives, confirmant nos hypothèses et la littérature. Cependant, après la saison sèche estivale les interactions de court-terme deviennent positives, alors que les interactions de long-terme collapsent par disparition de l’effet tampon du sol végétalisé sur l’humidité.Ces résultats sont cruciaux car ils montrent que dans ce système aride et à important stress salin le collapse de la facilitation est le processus majeur expliquant la structure, la diversité et le fonctionnement des écosystèmes et ce aussi bien le long des gradients de salinité que lorsque que le stress hydrique augmente. D’autre part la combinaison des méthodes observationnelle et expérimentale nous a permis de démontrer que l’augmentation de la facilitation prédite par le SGH lors d’une augmentation modérée de stress hydrique n’est qu’une réponse des plantes à l’effet négatif croissant de l’environnement abiotique, contrairement à l’augmentation de la compétition dans les environnements non stressés et celui de la facilitation des environnements très à moyennement stressés, qui sont des processus d’origine biotique
We aim to clarify the debate of the community ecology literature on changes in plant-plant interaction along water stress gradients. We focused on the importance of the type of stress (resources vs. non-resources) and the method used (observational vs. experimental) to quantify biotic interactions. The continental saline depressions (Sebkhas) of Tunisia, characterized by the existence of a strong gradient of salinity in contrasting climatic conditions, is an excellent model system to clarify this debate, in particular by separating the effects of salinity from water stress.In a first step, we carried out an observational study on the scale of the Tunisian arid zone in order to identify the consequences of the possible interactions existing between topography and climate and determining variations in salinity and water stress and ultimately the structure, composition of plant communities and ecosystem functioning. We set up a field design combining a topographic position treatment (with four habitats) and a water stress treatment (with two climate conditions: the wet arid climate and the dry arid climate) with four replicates at the regional scale. We also carried out two experiments, one on the effect of neighbors using the observational method with transplants of three dominant species in all treatments and a second on the effect of the method (observational vs. experimental) with transplantation of three Poaceae in the two least saline habitats.The observational study clearly showed that salinity was the major direct factor determining the composition, diversity and structure of communities, as well as the productivity of ecosystems and their fertility. Aridity has less, more subtle effects, which can only be spatially compared in the least saline habitat between the low and high arid climates.The first experimental study showed that salinity stress (a direct, non-resource factor) induced a facilitation collapse that increased with increasing aridity, both temporally and spatially. The switch to competition in extreme conditions of aridity predicted in the literature was not found. This is very likely due to the weakly competitive strategy of Chamaephytes dominating the most saline habitats. The second experimental study showed that, before the dry summer season, the short-term interactions measured by the experimental method (removal method) were negative whereas the long-term interactions, measured by the combination of the observational and experimental methods were positive, thus, supporting our hypotheses and the literature. However, after the dry summer season, the short-term interactions turned to positive, whereas the long-term interactions collapsed due to vanishing the buffering effect of the vegetated soil on humidity.These results are crucial because they showed that in this arid and saline system, the collapse of facilitation is the major process explaining the structure, diversity and functioning of ecosystems, both along salinity gradients and when water stress increases. On the other hand, the combination of the observational and experimental methods was crucial to show that the increase in facilitation predicted by SGH with increasing water stress is only a response of plants to the increasing negative effect of abiotic environment (environmental-severity effect). This contrasts with the increased competition in unstressed environments and increased facilitation from highly stressed to intermediate environments, both being neighbor-trait effects

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Saunier, Amélie. "Réponse de la forêt à des scénarios de sécheresse appliqués à moyen et long terme en milieu naturel : étude des COVB du chêne pubescent, principal émetteur d’isoprène en région méditerranéenne". Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0106/document.

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Abstract (sommario):

Les Composés Organiques Volatils d’origine Biogénique (COVB) émis par la végétation représentent 1PgC.an-1 à l’échelle globale. Ces COVB, une fois émis dans l’atmosphère, peuvent participer à la formation d’ozone troposphérique ainsi qu’à la formation d’aérosols organiques secondaires et donc à la pollution atmosphérique. C’est pourquoi, il est important de quantifier le plus précisément possible les taux d’émissions de COVB et de mieux comprendre quels sont les facteurs environnementaux qui contrôlent ces émissions. Il est bien connu que les émissions de COVB sont contrôlées par la lumière et/ou la température mais elles peuvent également être influencées par d’autres facteurs comme le stress hydrique, bien que son impact soit encore mal compris. En effet, il a été montré que le déficit hydrique pouvait augmenter ou diminuer les émissions de COVB selon son intensité, sa durée et l’espèce étudiée. Dans le cadre du changement climatique, une intensification de la sécheresse est attendue en région Méditerranéenne avec une augmentation de la température, une diminution des pluies ainsi qu’une prolongation de la période de sécheresse. Ce changement climatique pourrait donc modifier les émissions de COVB. De plus, les effets d’une sécheresse appliquée sur plusieurs années sont encore mal connus. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à la réponse des émissions de COVB du chêne pubescent (Quercus pubcescens Willd.)face au stress hydrique attendu en région méditerrannéenne avec le changement climatique
Biogenic Volatile Organic Compounds (BVOC) emitted by vegetation represent 1PgC.yr-1 at the global scale. These BVOC, once emitted into the atmosphere, can participate in the troposheric ozone formation as well as secondary oragnic aerosols and, consequently, on the atmospheric pollution. That’s why, it is very important to quantify, as accurately as possible, the BVOC emissions and to improbe the knowledge about the environmental factors which drive these emissions. It is well known that BVOC emissions are controlled by the light and the temperature but they can be impacted by other factors such as water stress. Nevertheless, these mechanisms are not well understood yet, since it has been shown that water stress can increase or decrease BVOC emissions according to the intensity and the duration of stress. In a context of climate change, we can expected an intensification of summer drought in Mediteranean area with an incerase of temperature, a decrease of rainfall as well as an elongation of stress period. This climate change could modify BVOC emissions. Moreover, the effects of a water stress applied during several years are not known. In this study, we wanted to evaluate the impact of water stress, expected with climate change, on BVOC emitted by Downy oak (Quercus pubescens Willd.), main isoprene emitter of Mediterranean region

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Pupier, Chloé A. "Ecologie nutritionnelle des octocoralliaires de Mer Rouge". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS036.

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Abstract (sommario):

Les octocoralliaires vivant en symbiose avec des dinoflagellés photosynthétiques représentent l’un des principaux groupes benthiques des récifs coralliens tropicaux. Ils sont notamment abondants au sein des écosystèmes perturbés où les changements environnementaux entraînent le déclin des coraux scléractiniaires. Bien que la nutrition joue un rôle fondamental dans la régulation de l’abondance d’une population, l’acquisition de nutriments par les octocoralliaires reste à ce jour méconnue. Les objectifs de cette thèse étaient de caractériser la nutrition autotrophe et hétérotrophe des espèces d’octocoralliaires de mer Rouge, depuis la surface jusqu’à la zone mésophotique supérieure. Les résultats démontrent que par rapport aux scléractiniaires, la fixation de carbone autotrophe chez les octocoralliaires est plus faible en surface, mais équivalente en profondeur. De plus, l’assimilation de composés azotés dissous est bien inférieure chez les octocoralliaires, en comparaison avec les scléractiniaires. Ces résultats suggèrent que les octocoralliaires dépendent largement de sources alimentaires hétérotrophes pour satisfaire leurs besoins nutritionnels. Une telle mixotrophie leur confère une grande plasticité trophique, ce qui pourrait contribuer à une plus grande résistance aux changements environnementaux en cours
Octocorals living in symbiosis with photosynthetic dinoflagellates are one of the major benthic groups of tropical coral reefs. They are notably abundant within disturbed ecosystems where environmental changes have led to the decline of reef-building corals. Although nutrition plays a fundamental role in regulating the abundance of a population, the acquisition of nutrients by octocorals has received little attention to date. The aims of this thesis were to characterize the acquisition and assimilation of autotrophic and heterotrophic nutrients by octocoral species from the Red Sea, from the shallow down to the upper mesophotic zone. The results show that the autotrophic carbon fixation in octocorals is lower at shallow depth compared to scleractinians, but equivalent at mesophotic depths. In addition, the assimilation of dissolved nitrogen compounds is lower in octocorals than in scleractinian corals. These results suggest that octocorals strongly depend on heterotrophic food sources to meet their nutritional requirements. Such mixotrophy provides octocorals with a wide trophic plasticity, which may contribute to their higher resistance to cope with already on-going environmental changes

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Barrette, Marie-France. "Stress socio-écologiques lors de la gestation et effets maternels hormonaux chez le suricate (Suricata suricatta) du Kalahari". Thèse, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/6540.

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Abstract (sommario):

Les stress socio-écologiques peuvent compromettre la reproduction des femelles et affecter le développement de leur progéniture. Par exemple, le stress gestationnel peut avoir de profonds effets sur la morphologie, le comportement, la physiologie et ultimement la valeur adaptative des jeunes. De tels effets maternels jouent un rôle particulièrement important chez les mammifères ayant un lien intime et prolongé avec leur progéniture. Les femelles se reproduisant avec l'aide coopérative d'un groupe doivent composer avec les tensions entre femelles reproductrices, qui mènent à la reproduction dans des contextes socio-écologiques plus ou moins stressants. Dans ce contexte, la thèse vise à identifier des indicateurs du stress gestationnel chez le suricate femelle (Suricata suricatta) en milieu naturel et investiguer les effets du stress maternel sur l'axe du stress de la progéniture. Le suricate est un mammifère grégaire coopératif chez qui le partage inégal de la reproduction entraîne une forte compétition entre les femelles, dont certaines se reproduisent hors des périodes de bonnes conditions alimentaires. Avant ce travail, le stress prénatal n'avait été étudié qu'en milieu contrôlé, entre autres faute d'une méthodologie adéquate permettant son estimation non invasive durant la reproduction de populations sauvages. Le suricate du Kalahari offrait alors une excellente opportunité d'étudier le lien entre le biais de la reproduction, les conditions socio-écologiques, le stress gestationnel et le phénotype hormonal de la progéniture. En effet, la disponibilité de données d'histoire de vie, de condition corporelle, de comportements sociaux et d'échantillons fécaux permettait l'étude longitudinale d'hormone de stress lors de la reproduction et les premiers moments de vie pour plus de 800 individus sauvages marqués depuis 1997. Le premier chapitre évalue l'effet de l'entreposage de longue durée d'échantillons fécaux sur les concentrations mesurées en hormones de stress (métabolites de glucocorticoïdes, fGC) et de reproduction (métabolites d'estrogènes, fE). Les résultats recommandent la lyophilisation précoce plutôt que l'entreposage d'échantillons frais à -20°C. De plus, l'étude souligne l'importance d'évaluer l'effet d'entreposage pour les différentes hormones étudiées et de contrôler pour le temps d'entreposage. Le deuxième chapitre étudie le lien entre le taux de reproduction, la dominance sociale et les fGC. Les changements en fGC au cours de la reproduction sont influencés par le chevauchement de reproductions, non par la dominance. L'étude remet ainsi en cause le rôle des GCs dans la suppression de la reproduction chez les subordonnées. Le troisième chapitre étudie les stress socio-écologiques avant et pendant la gestation et identifie la compétition entre femelles et le chevauchement de reproduction lors de mauvaises conditions alimentaires comme facteurs entraînant une augmentation en fGC. Le quatrième chapitre évalue l'effet du stress gestationnel sur l'axe du stress de la progéniture avant le sevrage. Les résultats mettent en évidence l'effet maternel du chevauchement des reproductions en période de stress alimentaire, entraînant une augmentation en fGC de la progéniture, et l'effet, dépendant du sexe de la progéniture, de la compétition entre les femelles sur les fGC de la progéniture après la naissance, entraînant une diminution en fGC chez les fils, non chez les filles. L'étude démontre ainsi l'utilité du suivi longitudinal des fGC pour l'étude des stratégies d'histoire de vie et des effets maternels hormonaux. Les effets du stress alimentaire sur les GCs maternels lors du développement prénatal suggèrent un conflit entre les stratégies permettant de maximiser le succès reproducteur maternel et les effets néfastes sur la santé future des jeunes. Finalement, les effets maternels observés suggèrent un potentiel d'action des GCs gestationnels sur la croissance et le phénotype comportemental de la progéniture. Par exemple, l'effet maternel du stress social dépendant du sexe de la progéniture pourrait aussi modifier leur potentiel physiologique à gérer les stress associés aux stratégies comportementales de coopération et reproduction.

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Piton, Gabin. "Résilience des écosystèmes prairiaux aux stress climatiques selon l'intensité de gestion. Une approche par le concept de trait fonctionnel microbien Using proxies of microbial community‐weighted means traits to explain the cascading effect of management intensity, soil and plant traits on ecosystem resilience in mountain grasslands The resilience of soil microbial communities to climate change-induced rain regimes differs between conventional and ecological-intensive managed soils across European agroecosystems Implementing ecoenzymes in the trait framework bring new insights on the microbial communitiy composition control on ecosystem functioning". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAV070.

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Abstract (sommario):

Dans le contexte actuel du changement climatique et de l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des épisodes climatiques extrêmes, une question centrale pour l’écologie scientifique est de comprendre les répercussions de ces changements sur le fonctionnement des écosystèmes. Les communautés microbiennes du sol contrôlent une grande partie des processus écosystémiques déterminant la circulation de l’énergie et des nutriments. Dans le cadre des agroécosystèmes se pose donc la question de l’influence des pratiques agricoles sur les communautés microbiennes du sol et sur leur aptitude à maintenir le fonctionnement des écosystèmes face au changement climatique. L’intensification écologique de l’agriculture a récemment été proposée comme une approche intégrant les processus écologiques dans la stratégie de gestion des agroécosystèmes, dans l’objectif d’optimiser leur fonctionnement et leur résilience. L’écologie fonctionnelle pourrait répondre à certains des enjeux posés par le changement climatique et l’intensification écologique de l’agriculture.Dans cette thèse, j’ai cherché à mobiliser le cadre conceptuel des traits fonctionnels pour apporter de nouveaux éléments de compréhension de l’influence de différentes modalités d’intensité de gestion d’agroécosystèmes prairiaux (gestion extensive, conventionnelle-intensive et écologiquement-intensive) : 1) sur les caractéristiques fonctionnelles des communautés microbiennes du sol; 2) sur la capacité de ces communautés microbiennes à maintenir le fonctionnement de l’écosystème face à des périodes de stress climatiques (résilience). Dans le cadre de ma thèse, trois expérimentations ont été réalisées en faisant varier le degré de contrôle des facteurs de gestion, le type de stress climatique et la durée de ces stress. S’appuyant sur des agroécosystèmes prairiaux répartis dans trois pays Européens (France, Suisse, Portugal), les résultats des deux premières expérimentations de cette thèse montrent que les communautés microbiennes des sols des prairies écologiquement-intensives disposent d’une plus faible capacité à maintenir les propriétés écosystémiques microbiennes durant les stress (faible résistance) mais disposent d’une meilleure capacité de récupération comparée aux communautés microbiennes des sols en gestion conventionnelle-intensive. Une autre étude montre que la gestion éco-intensive favorise des communautés microbiennes protéolytiques bénéfiques à l’assimilation de l’azote pour les plantes en conditions perturbés. L’étude des traits végétaux suggère que ces effets de la gestion sur la composition des communautés microbiennes et sur leur résilience passe par certains traits, notamment une augmentation de la richesse en phosphore des litières en gestion écologiquement-intensive. En effet ces traits fonctionnels des plantes semblent influencer les traits microbiens, favorisant des communautés microbiennes copiotrophes, caractérisées par un ratio azote:phospore faible de leur biomasse et un faible investissement dans la production d’enzymes extracellulaires, deux traits négatifs pour la résistance au stress mais favorisant une récupération rapide. Ainsi, ces deux expérimentations soulignent l’importance de la gestion des traits des plantes dans le contrôle des traits microbiens et de la résilience des écosystèmes au changement climatique. La troisième expérimentation a cherché à tester spécifiquement les effets d’un épisode de fertilisation minérale sur la résilience des communautés microbiennes à différents stress climatiques. Les résultats montrent que la fertilisation modifie la composition et les traits microbiens avec des répercussions négatives sur la stabilité de l’écosystème face à la sécheresse et à l’inondation.Mobilisant une approche par le concept de trait fonctionnel microbien, ce travail de thèse apporte de nouveaux éléments de compréhension des effets de l’intensité de gestion sur la résilience des écosystèmes prairiaux face aux stress climatiques
In the current context of climate change, associated with increases of climate extremes frequency and intensity, understanding the ecosystem response to climate variability is a central challenge in ecology. Soil microbial communities control most ecosystem processes driving energy and nutrients fluxes. In the context of agriculture management, an important question is to understand the influence of farming practices on soil microbial communities and their capacity to maintain ecosystem functioning under climate change. Ecological-intensive agriculture has been recently proposed as an approach integrating ecological processes in management strategies to optimise agroecosystems functioning and resilience to climate change. Functional ecology might be relevant to address these challenges associated with climate change and ecological-intensification of agriculture.In this PhD thesis, I used the functional trait framework to grassland ecosystems to address how different modalities of management intensity (extensive, conventional-intensive, ecological-intensive management) influence: 1) functional parameters of soil microbial communities; 2) the capacity of these soil microbial communities to maintain ecosystem functioning during and after climatic stresses (Resilience). During my PhD, three experiments have been conducted using different degrees of control of management factors and simulating different kind of climatic stresses, with different durations. Based on grassland agroecosystems in three countries across Europe (France, Switzerland, Portugal), results from the first two experiments of this PhD showed that ecological-intensive management select soil microbial communities with a lower capacity to maintain microbial ecosystem properties during stresses (resistance) but with higher capacity to recover compared with soil microbial communities of soils under conventional-intensive management. Moreover, another study showed that ecological-intensive management promotes beneficial proteolytic soil microbial communities for plant nitrogen uptake under climate change-induced rain regimes. Plant functional traits assessment suggest this management effect on microbial communities composition and resilience to be explained by higher litter phosphorous content in ecological-intensive systems. Indeed, this plant functional trait affect microbial traits, favouring copiotrophic microbial community characterized by a lower nitrogen:phosphorous ratio of their biomass and a lower investment in extracellular enzymes production, two traits decreasing stress resistance but increasing recovery capacities. Thereby, these two experiments stress the relevance of plant traits management to control soil microbial traits and the resilience of soil microbial communities to climate changes. A third experiment tested specifically the impact of a mineral fertilisation event on the resilience of soil microbial communities to different climatic stresses. Results clearly demonstrated that fertilization modify soil microbial community composition and soil microbial traits and decrease ecosystem stability under climatic stresses.Implementing an approach based on the microbial functional trait concept, this thesis brings new insights on the effects of management intensity on grassland ecosystem resilience to climatic stress

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Bertrand, Georges. "Caractérisation des réponses adaptatives à la contrainte hydrique dans le Sud-Est de l’Amazonie chez trois espèces fourragères cultivées en monoculture et en association : brachiaria brizantha, Leucaena leucocephala et Arachis pintoï". Thesis, Paris Est, 2009. http://www.theses.fr/2009PEST0066/document.

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Abstract (sommario):

En Amazonie orientale, l’agriculture familiale contribue significativement à la transformation des écosystèmes forestiers en pâturages. La mise en valeur pastorale se fait généralement de manière monospécifique avec une Poacée pérenne d’origine africaine (Brachiaria brizantha cv. Marandu) qui constitue la principale offre fourragère. Mais les pratiques pastorales mises en oeuvre sur une exploitation conduisent souvent à une dégradation des pâturages, qui se manifeste par une prolifération des plantes adventices. Le pâturage a été modifié par l’introduction de deux Fabacées pérennes fourragères originaires d’Amérique Latine, l’une herbacée (Arachis pintoï cv. Amarelo) et l’autre ligneuse (Leucaena leucocephala). Pendant la saison sèche, nous avons étudié les interactions entre B. brizantha et des Fabacées fourragères implantées. Cette étude est la première approche intégrée (écophysiologie) qui étudie les caractéristiques adaptatives et les effets des Fabacées sur la capacité de résistance à la contrainte hydrique des pâturages à partir des évolutions des échanges gazeux foliaires, du potentiel hydrique et de l’état hydrique du sol. Le dispositif expérimental était composé de cinq parcelles de 100 m2 isolées du bétail correspondant à cinq traitements différents. Les trois espèces étudiées ont été cultivées seules et en association. Trois répétitions ont été réalisées pour chaque traitement afin de valider statistiquement les résultats et prendre en compte la variabilité spatiale du sol. En monoculture, les valeurs de conductances stomatiques de B. brizantha sont relativement élevées au regard des conditions climatiques par rapport à des valeurs habituelles de plantes C4 au champ alors que les valeurs d’assimilations nettes sont celles mesurées couramment. A. pintoï et L. leucocephala possèdent des valeurs de conductances stomatiques et d’assimilations mesurées habituellement sur les plantes C3 au champ. En situation de sécheresse, les trois espèces étudiées en monoculture adoptent un mouvement de fermeture stomatique 30 jours après l’arrêt des pluies et ajustent ainsi leur conductance sur l’épuisement de la réserve utile du sol. Cette stratégie permet le maintien de l’activité photosynthétique indispensable à la survie cellulaire et de maintenir une transpiration suffisante pour réguler leur température. Les trois espèces survivent par évitement de la sécheresse, en réduisant leur surface foliaire active et en fermant leurs stomates dès l’abaissement du potentiel hydrique. B. brizantha a le même comportement lorsqu’il est cultivé seul ou associé à A. pintoï que ce soit au niveau de la conductance stomatique, de l’assimilation de CO2 ou de l’efficience instantanée de l’eau. Cependant, son potentiel hydrique est affecté plus précocement au cours d’un stress hydrique lorsqu’il est en concurrence avec A. pintoï. Dans le cas de cette association, notre étude montre que la présence de B. brizantha a un effet négatif sur les activités photosynthétiques et donc sur la production de biomasse d’A. pintoï, espèce considérée pourtant comme sciaphile. Enfin, les fonctions métaboliques de B. brizantha sont réduites lorsqu’il est associé à L. leucocephala du fait de l’ombrage. L. leucocephala évite la sécheresse en réduisant sa surface foliaire. L’augmentation d’insolation en fin de saison sèche affaiblit cependant les plantes associées aux strates inférieures et réduit la quantité de fourrage disponible sur pied. Nous proposons aux agriculteurs de mettre en place une gestion durable de leurs pâturages par la création d’associations végétales fourragères adaptées aux contraintes biotiques et abiotiques
In the Eastern Amazon region (Pará, Brazil), smallholder farming significantly contributes to the transformation of the Amazonian rain forest ecosystem into pasture land that typically includes a single species, generally a perennial fodder grass (Poaceae) originating from Africa (Brachiaria brizantha cv. Marandu). Such pastures rapidly lose their sustainability and get invaded by weeds. To prevent these effects, two imported perennial fodder species of the Fabaceae family (Arachis pintoï cv. Amarelo and Leucaena leucocephala Lam.) have been mixed with the African grass Brachiaria and the interrelations between B. brizantha and the Fabaceae species have been studied. In this unique ecophysiological study, plant parameters, such as gas exchange and plant water potential have been correlated with soil parameters, such as soil water content. The final goal was to assess the impact of the Fabaceae plants on pasture tolerance to water deficit. The experimental setting included five treatments applied to 100 m2 fenced plots to keep cattle away. Treatments corresponded to various combinations between the grass and the two Fabaceae species. Three biological repeats were set up for each treatment for statistical significance and in order to account for soil structure variability. In monospecific plots, B. brizantha exhibited stomatal conductance values higher than those expected from typical C4 species whereas net CO2 assimilation rates were normal. A. pintoï and L. leucocephala had usual stomatal conductance values for field-cultivated C3 plants. In response to drought, a general adjustment in stomatal conductance was observed 30 days into the dry season (i.e. without rain), suggesting that the plants limited transpiration rates according to the progressive decrease in soil water content. This strategy allowed them to maintain photosynthetic activities and to supply photosynthates to their tissues while limiting rises in temperatures. Upon exhaustion of soil water cotent, decreases in leaf water potentials were observed and plants escaped drought by reducing their leaf area and by abruptly closing their stomata. Brachiaria’s responses to drought were similar in mixed and monospecific plots regarding stomatal conductance, net CO2 assimilation rate or real-time water efficiency. However, when grown in mixed plots with A. pintoï, Brachiaria’s leaf water potential decreased rapidly after the onset of drought, due to the competition for water. In a A. pintoï ! Brachiaria plot, Brachiaria had a negative impact on A. pintoï photosynthetic activities and biomass production, even though the latter was considered as a shade plant species. On the other hand, Brachiaria metabolic activities were reduced in L. leucocephala ! Brachiaria combinations, due to the interception of light supply by L. leucocephala. L. leucocephala avoided water deficit by reducing leaf area. The resulting increase in light intensity reaching the lower strata, toward the end of the dry season weakened the shortest plants and limited fodder production. In conclusion, we propose that farmers implement pasture sustainability by developing crop mixing, using fodder species adapted to abiotic stresses. Furthermore, our results show that several crop combinations represent viable solutions to the perpetuation of new pastures. Each fodder species presents specific drought adaptation features. Combining them could be beneficial if pastoral pressure was allowed to develop according to the plants tolerance level. Improvements in fodder production and diversity could extend the life-span of smallholder settlements and as a result slow down deforestation

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Pelletier, Laure. "Individual and environmental drivers of the foraging behaviour in a long-lived coastal seabird". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01023688.

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Abstract (sommario):

To study the impact of environmental changes in a coastal marine ecosystem, it is necessary to use indicator species. It is crucial to understand the foraging performances that proceed from environmental changes. The aim of my thesis was to examine the influence of intrinsic and extrinsic factors on the foraging activity of the little penguins (Eudyptula minor). The thermocline allowed birds to approach optimal behaviour. However, the thermocline is an unstable element. I did not find any effect of individual characteristics on their foraging behaviour and success. My work suggests that environmental conditions are major factors that will influence the behaviour of little penguins, allowing me to conclude that little penguins are good ecological indicators.

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Farasin, Julien. "Diversité génomique et fonctionnelle de bactéries du genre Thiomonas isolées du drainage minier acide de Carnoulès (Gard)". Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAJ079/document.

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Abstract (sommario):

Les liens entre la diversité et l'adaptation des populations bactériennes à leur environnement constituent une problématique importante en écologie microbienne. L'accès à de nombreux génomes permet aujourd'hui des avancées intéressantes dans ce domaine. Plusieurs souches du genre Thiomonas et appartenant à la même espèce, Tm. arsenitoxydans 3As et Tm. spp. CB1, CB2, CB3 et CB6, ont été isolées d'un drainage minier acide (DMA) à Carnoulès (Gard). La comparaison de leur génome a permis d'affiner leur phylogénie et de mettre au jour des différences de contenu génétique liées à des îlots génomiques. Certaines de ces différences ont été corrélées expérimentalement avec des différences fonctionnelles concernant l'oxydation de l'arsénite (As(III)), la dégradation de l'urée et la biosynthèse de biofilm, et confèrent potentiellement un avantage sur le site (meilleure résistance à l'As(III), précipitation des métaux et augmentation du pH, protection des cellules). La comparaison de la synténie des génomes de Tm. arsenitoxydans 3As avec Tm. sp CB2 et Tm. intermedia K12 (non isolée de ce DMA) a montré que le génome de Tm. sp. CB2 a subi plusieurs remaniements importants. Ces types de réarrangements pourraient être en partie à l'origine de l'apparition de variants "super-résistants" à l'As(III) dans la population. En particulier, plusieurs copies d'un élément intégratif et conjugatif portant l'opéron aioBA codant l'arsénite oxydase ont été détectées chez deux variants, ce qui pourrait en partie expliquer leur résistance accrue à l'As(III). La proportion de variants est plus importante en présence d'As(III) au sein des biofilms, et des données de transcriptomique ont en effet montré que ces remaniements seraient en partie causés par des systèmes de réparation de l'ADN suite à des dommages liés au stress oxydant induit par l'As(III). Le développement en biofilm et la présence d'As(III) modulerait donc la flexibilité génomique et le potentiel adaptatif de Tm. sp. CB2. Ces données suggèrent que cette souche, avec Tm. sp. CB3, possèdent un génome visiblement plus flexible que les autres. Les souches Tm. arsenitoxydans 3As et Tm. spp. CB1 et CB6, contrairement à Tm. spp. CB2 et CB3, forment un groupe distinct d'un point de vue phylogénétique et fonctionnel ("groupe 3As"), suggérant qu'elles occupent une niche écologique spécifique et pourraient constituer un écotype. La population de Thiomonas de ce DMA serait donc composée d'au moins un écotype stable et de souches au génome plus instable, dont le potentiel adaptatif plus important serait influencé par l'As(III) et le développement en biofilm
Understanding the link between diversity and adaptation in natural bacterial populations represents an important issue in microbial ecology. The amount of whole genome sequencing data currently available has allowed for interesting advances in this field. Several strains from the genus Thiomonas belonging to the species, Tm. arsenitoxydans (3As) and Tm. spp. (CB1, CB2, CB3 and CB6), were isolated from the acid mine drainage (AMD) at Carnoulès (Gard, France). Comparison among genomes allowed for a better definition of their phylogenetic relationships and highlighted differences in genetic content, which is essentially due to the presence of genomic islands. Some of these differences were experimentally correlated with functional traits concerning arsenite oxidation, urea degradation, and biofilm biosynthesis, and are potentially beneficial in situ (leading to an enhanced resistance to arsenite (As(III)), metal precipitation, and an increase in pH, ultimately protecting cells). The comparison of genome synteny of Tm. arsenitoxydans 3As, Tm. sp CB2, and Tm. intermedia K12 (not isolated from this AMD) show several important genomic rearrangements exist in Tm. sp CB2. This type of rearrangements could be involved in the emergence of arsenite "super-resistant" variants in the Tm. sp CB2 population. In particular, several copies of an integrative and conjugative element (ICE) containing the aioBA operon coding arsenite oxidase were detected in the genomes of two variants, which could explain their higher levels of resistance to As(III). The percentage of variants in biofilm culture is higher when grown in the presence of As(III), and transcriptomic data suggests that genomic rearrangements probably occurred through DNA repair systems following damage caused by As(III) induced oxidative stress. Therefore, biofilm development and As(III) appear to allow for the adaptation of Tm. sp. CB2 genome flexibility and evolutionary potential. These data suggest that CB2 and Tm. sp. CB3 have more flexible genomes than the other strains. Tm. arsenitoxydans 3As and Tm. spp. CB1 and CB6 form both a phylogenetic and functional cluster ("3As group") suggesting that they occupy a specific ecological niche and therefore could represent an ecotype of the genus Thiomonas. The Thiomonas population from the Carnoulès AMD might therefore consist of at least one stable ecotype as well as other strains with more instable genomes, whose higher adaptive potential could be affected by As(III) and biofilm development

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Song, Mi-Young. "Ecological quality assessment of stream ecosystems using benthic macroinvertebrates". Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/224/.

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Abstract (sommario):

Dans cette étude, nous avons appliqué le modèle SOM (Self-Organizing Map) pour une évaluation de la qualité écologique de l'écosystème aquatique en se basant sur les macroinvertébrés benthiques. D'abord, dans le chapitre I, le SOM a été utilisé pour extraire les informations à partir de grandes matrices de données complexes de variables environnementales et des macroinvertébrés benthiques des différents microhabitats. Bien que les échantillonnages aient e��té réalisés dans une zone limitée, le patron des variables environnementales révèle une hétérogénéité spatiale. Les classes de macroinvertébrés dans le modèle SOM ont montré une variation temporelle et permettent l'évaluation de la qualité de l'eau en accord avec les conditions des différents microhabitats. En conséquence, l'hétérogénéité spatiale locale est importante en révélant les dynamiques des communautés et les indices biotiques, particulièrement en rapport avec le processus de restauration des rivières polluées. Dans le chapitre II, les échantillons ont été classés en 3 groupes principaux par le modèle SOM pour distinguer les assemblages EPTC (Ephéméroptères, Plécoptères, Trichoptères, Coléoptères) dans les cours d'eaux du Coteau de Gascogne, tributaires de la Garonne (sud-ouest France). Des faibles richesses et diversités ont été observées dans cette zone affectée par une pratique agricole intensive, caractérisée par de très fortes valeurs de TDS (Total Dissolved Solids), nitrate (NO3) et COD (Chemical Oxygen Demand). Les espèces EPTC tolérantes ont été utilisées comme paramètres de contrôle pour les changements d'assemblage de communautés collectées dans des sites impactés par la pratique agricole. .
In this study, we applied the SOM for ecological assessment using benthic macroinvertebrates in aquatic ecosystem. First, Chapter I, SOM was utilized to extract information from complex data of environmental variables and benthic macroinvertebrate communities residing in different micro-habitats. Although the sampling was carried out in a limited area, the patterns of environmental variables revealed spatial heterogeneity. The clustering of benthic macroinvertebrate communities in the trained SOM was efficient in showing temporal variation and evaluating water quality according to the conditions of different micro-habitats. Consequently, local spatial heterogeneity is important in revealing dynamics of community abundance and biotic indices, especially regarding restoration processes in polluted streams. Chapter II, the samples were grouped into three main clusters corresponding to distinc EPTC assemblages in the tributary streams of the Garonne River catchment, southern France. Lower richness and diversity of macroinvertebrates were observed in the areas affected by agricultural land use, being associated with high Total Dissolved Solids (TDS), Nitrate (NO3) and Chemical Oxygen Demand (COD). Tolerant EPTC species were identified as controlling parameters for the changes in the assemblages collected at the agricultural-impacted sites. .

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Monteil, Caroline. "Écologie de Pseudomonas syringae dans un bassin versant : vers un modèle de transfert : des habitats naturels aux agro-systèmes". Phd thesis, Université d'Avignon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00916593.

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Abstract (sommario):

Caractériser la dissémination des bio-agresseurs est un enjeu majeur pour la gestion et la prédiction des maladies en santé des plantes. Face aux limites des approches usuelles en pathologie végétale, une nouvelle vision a été proposée abordant les paradigmes d'histoire de vie des agents phytopathogènes en dehors des limites du système hôte-pathogène. Parmi ces agents phytopathogènes, les études sur P.syringae sont celles qui ont contribuées le plus à ce nouveau courant de pensée et dont on connaît le mieux l'histoire de vie en relation avec ses réservoirs " non hôtes ". L'espèce est détectée dans de nombreux compartiments du cycle de l'eau, des précipitations jusqu'aux rivières et eaux d'irrigation, en passant par les plantes sauvages et le manteau neigeux. L'ensemble de ces observations ont soulevé de nouvelles questions sur la manière dont P. syringae se dissémine au travers de ces environnements et sur les processus impactant sur la dynamique des populations à l'échelle d'un bassin versant. Ces recherches se sont donc intéressées à ses processus dans des précipitations jusqu'aux cours d'eau alpins dans l'optique d'acquérir des données pour la modélisation des flux de P. syringae. Elles ont mis en évidence les populations résidentes de la litière et la survie sa survie dans le sol, processus jamais identifiés à l'histoire de vie de P. syringae. Elles ont également caractérisé (i) les conditions propices à son transport via les précipitations, (ii) le rôle du manteau neigeux comme réservoir et protecteur des populations des prairies alpines et (iii) ont mis en évidence la chimie de l'eau comme indicateur témoin de la dynamique des populations des les rivières. Ces observations suggérant un transport de P. syringae dans le sol, nous l'avons quantifiée à travers des études de terrain et des simulations en laboratoire.Enfin, l'ensemble des données de ces recherches couplées à des outils SIG et des modèles météorologiques et hydrologiques ont permis de proposé un modèle sur les flux de P.syringae des habitats naturels vers les agro-systèmes.

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Fabre, Virginie. "Réponse démographique des Néandertaliens face aux pressions environnementales du stade isotopique 3 : approche par modélisation écologique". Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX20711/document.

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Abstract (sommario):

Les Néandertaliens, dont l'évolution a eu lieu en Europe sur environ 300kans, disparaissent vers 30kans. Les déterminants de cette disparition restent encore aujourd'hui très discutés et plusieurs hypothèses tentent d'en expliquer les causes. Parmi celles privilégiées à ce jour on peut citer l'influence du climat, d'une compétition avec Homo sapiens, d'une épidémie ou de modifications démographiques. Cette recherche doctorale revisite ces différentes hypothèses par le biais de la modélisation mathématique. Cette approche originale synthétise et potentialise les données de la paléontologie classique afin de mieux comprendre les phénomènes associés à l'extinction des Néandertaliens. Après avoir réalisé une étude démographique à l'aide de modèle classiques, nous avons conçu des modèles déterministes spécifiques pour analyser les Néandertaliens et la chaine alimentaire à laquelle ils sont associés. Une fois ces modèles testés et validés, nous les avons utilisés pour analyser l'évolution démographique de la population néandertalienne au cours du stade isotopique 3 et nous avons comparés nos résultats avec les données des études préhistoriques, archéozoologiques ou encore paléoanthropologiques. Suite à notre analyse, nous suggérons d'exclure certaines hypothèses souvent avancées comme la compétition pour la ressource, les oscillations climatiques ou encore les épidémies. Une modification des caractéristiques intrinsèques de la population (fécondité et/ou vitesse de maturation) nous semble être une hypothèse bien plus plausible pour expliquer la disparition des Néandertaliens
The Neanderthal population lived and thrived in Europe during about 300ky in Middle Pleistocene. The causes of their disappearance about 30ky ago are strongly debated. Among the current hypotheses developed to explain this demographical crisis, competition with Modern humans, climate changes, epidemic diseases or demographical changes have often been evoked. The aim of this thesis was to re-analyse these assumptions and their determinants by using mathematical modelling. Models are used here to synthesize the data obtained by classical paleoanthropological studies and try to understand the complex and unknown phenomenon relative to the dramatic demographic fluctuation observed in Neanderthal populations during OIS3. Classical mathematical models are firstly used to analyse the influence of both demographical parameters and environmental stresses on the Neanderthal population. Next, we created new deterministic models more specified to the Neanderthal population. After checking the relevance of these models, we used them to analyse the demographical crisis of OIS3 and the information given by modelling have been checked with the information supplied by classical paleoanthropological, zooarchaeological and prehistorical studies. Our results allowed us to exclude the assumption of an epidemic disease or a climate change or even a resource competition as a cause of Neanderthal extinction whereas competition in a broad sense and above all demographic change could have led, under specific conditions, to Neanderthal demise. A demographic modification in the Neanderthal population across the time, in terms of fecundity or maturation speed, could be the reason of Neanderthals disappearance

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Roy, Catherine. "Influences du soutien social et du stress sur le comportement maternel d'adolescentes en interaction avec leur enfant de 24 mois une analyse longitudinale et transactionnelle /". Thèse, [Montréal] : Université de Montréal, 2002. http://wwwlib.umi.com/cr/umontreal/fullcit?pNQ82755.

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Abstract (sommario):

Thèse (Ph. D.)--Université de Montréal, 2003.
"NQ-82755." "Thèse présentée à la faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de Ph. D. en service social." Version électronique également disponible sur Internet.

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Floury, Mathieu. "Analyse des tendances d'évolution de peuplements de macroinvertébrés benthiques dans un contexte de réchauffement des eaux". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844377.

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Abstract (sommario):

Les effets du changement climatique sur la biodiversité à l'échelle du globe sont maintenant sans équivoque. Parmi les écosystèmes affectés, les cours d'eau sont particulièrement vulnérables aux fluctuations du climat. Les modifications de structure et de composition des communautés aquatiques constituent alors un signal intégrateur des réponses écologiques à ces changements climatiques. Dans certaines circonstances, ce signal peut également être exacerbé, modéré ou potentiellement masqué par d'autres variations abiotiques.L'objectif de ce travail de thèse était donc d'évaluer l'effet relatif de différents facteurs de forçage sur les tendances d'évolution à long-terme des communautés de macroinvertébrés benthiques de grands cours d'eau, dans un contexte de changement climatique global. Nos investigations ont ciblé plus spécifiquement la Loire moyenne car, en tant que grande rivière de plaine, elle est particulièrement concernée par les problèmes liés aux stress multiples. En ce qui concerne le choix du compartiment biologique, la faune benthique a été sélectionnée pour son intérêt reconnu en bioévaluation des cours d'eau, notamment grâce à une grande diversité de réponses potentielles aux perturbations environnementales et à un certain nombre d'avantages méthodologiques.Dans un premier temps, nous nous sommes appliqués à caractériser les modifications temporelles de dix paramètres abiotiques majeurs sur trois décennies (1977-2008). Nous avons notamment mis en évidence le réchauffement graduel de la Loire (c. +1,2°C en moyenne annuelle sur les trois décades), couplé à une réduction significative du débit moyen (c. -25%), les deux tendances étant exacerbées en période chaude (mai-août). Dans le même temps, alors que ces modifications étaient susceptibles de provoquer une augmentation du niveau trophique du fleuve, nous avons souligné l'existence d'un effet confondant de l'amélioration des traitements d'épuration (i.e. réduction des apports en phosphore), se traduisant principalement par la baisse des concentrations en phosphates et la limitation des organismes phytoplanctoniques.Dans un second temps, nous nous sommes intéressés aux réponses structurelles et fonctionnelles long-terme (i.e. 30 ans) des invertébrés de la Loire à ces deux évolutions concomitantes majeures. En premier lieu, nous avons constaté que le réchauffement et, dans une moindre mesure, la réduction du débit sont impliqués dans la disparition ou le déclin progressif de taxons rhéophiles et psychrophiles (e.g. Chloroperlidae). En parallèle, ces modifications hydroclimatiques expliquent une majeure partie de l'apparition et de la colonisation de taxons limnophiles et thermophiles, comprenant certaines espèces invasives (e.g. Corbicula sp.). En termes de réponses fonctionnelles, ces changements s'illustrent par une évolution adaptative des profils de traits biologiques cohérente avec les prédictions a priori qu'il est possible de faire dans un cadre théorique. Toutefois, cette dérive progressive vers un assemblage généraliste et polluotolérant est partiellement confondue par l'amélioration de la qualité d'eau, qui explique l'apparition de nouveaux taxons polluo-sensibles lors des dernières années (e.g. Philopotamidae). Bien qu'aucune résilience taxonomique ou fonctionnelle ne soit constatée, cette tendance se manifeste, via les traits biologiques, par un transfert probable des ressources trophiques depuis les organismes phytoplanctoniques vers des biofilms épibenthiques et des macrophytes.Pour finir, nous avons exploré la variabilité spatiale multi-sites de ces tendances biotiques et abiotiques et montré que l'ensemble de ces résultats, qui corrobore déjà un certain nombre d'observations en Europe, constitue également un patron homogène le long de la Loire moyenne (sur près de 300 km) et entre différents hydrosystèmes (e.g. Loire, Seine, Meuse).

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Marchand, Adrien. "Pertinence écologique des biomarqueurs d'immunotoxicité en surveillance environnementale . Evaluation of chlorpyrifos effects, alone and combined with lipopolysaccharide stress, on DNA integrity and immune responses of three-spined stickleback, Gasterosteus aculeatus". Thesis, Reims, 2018. http://www.theses.fr/2018REIMS049.

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Abstract (sommario):

Ce travail propose d’améliorer les connaissances sur la variabilité naturelle des immunomarqueurs cellulaires innées chez un poisson modèle en écotoxicologie, l’épinoche à trois-épines, Gasterosteus aculeatus. Il a pour but la détermination de valeurs de référence utilisables dans un contexte de biosurveillance passive pour chacun des immunomarqueurs considérés. Ainsi, l’effet de trois facteurs confondants, que sont la période de prélèvement, la taille et le sexe des organismes, a été étudié en conditions contrôlées de laboratoire. Il a été ainsi possible d’obtenir, pour chaque immunomarqueur, un modèle donnant sa valeur moyenne en fonction des trois facteurs confondants, ainsi qu’une plage de valeurs de référence laboratoire. Dans une optique d’utilisation en biosurveillance, il est important de savoir si ce modèle laboratoire peut être utilisé dans d’autres conditions. Dans un second temps, les plages de référence laboratoire ont été confrontées à des données issues de poissons élevés en conditions semi-naturelles (condition mésocosme) et à des données in situ d’un site témoin (condition terrain). Les résultats de cette confrontation ont permis la construction d’un modèle prédictif des variations naturelles des immunomarqueurs dans chaque condition expérimentale. Testées dans un contexte de biosurveillance, l’utilisation des plages de référence terrain a bien montré la capacité de discriminer les sites témoins et contaminés. De plus, cette méthode a favorisé la la détection de faux positifs, induits par une hétérogénéité morphologique des poissons prélevés sur les différents sites, issus des résultats obtenus avec des procédures statistiques classiques
The natural variability of cellular innate immunomarkers in a model species in ecotoxicology, the three-spined stickleback, Gasterosteus aculeatus was studied in order to determine immunomarker reference values useful for passive biomonitoring Thus, effects of three confounding factors, sampling period, sex, and fish body size, were investigated in controlled laboratory conditions. This first phase enabled the construction of a mathematical model that predicts immunomarker mean values in function of the three considered confounding factors, along with a range of reference values in laboratory conditions. To be used for biomonitoring, it is important to know if the laboratory model is correctly predicting other conditions. Therefore, laboratory reference ranges were compared to data obtained from fish sampled in semi-natural conditions (mesocosm conditions) and fish sampled in natural conditions, in one uncontaminated site (field condition). Results of this comparison allowed to construct a predictive model of the natural variations of immunomarker values in each experimental condition. Tested in a biomonitoring context, the use of field reference range allowed to i) discriminate between contaminated and uncontaminated sites and ii) identify false positives that are due to the morphological heterogeneity of fish sampled in the different sites

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Mathaux, Coralie. "Vivre dans des conditions difficiles en falaise : potentialités et longévité du genévrier de Phénicie (Juniperus Phoenicea L)". Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0073/document.

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Abstract (sommario):

Les falaises sont les derniers écosystèmes vierges de la zone tempérée. Elles représentent un réservoir de biodiversité et un refuge pour de nombreuses espèces végétales et peuvent abriter des espèces longévives. Dans le bassin méditerranéen, la rareté des populations anciennes et naturelles et même celle d’arbres isolés qui atteignent des âges importants s’explique par l’existence d’une pression anthropique forte depuis environ 10 000 ans. Pourtant, dans les gorges de l’Ardèche (sud de la France), des populations de Juniperus phoenicea en falaise présentent toutes les classes d’âges y compris des individus millénaires. Les falaises abritent de façon régulière des vieux arbres qui peuvent être identifiés à l’aide de critères morphologiques visuels. Néanmoins, les parois rocheuses imposent aux arbres qui s’y développent des contraintes importantes liées à la verticalité et à la compacité du substrat. Le sol y est absent ou très réduit et cela entraîne un apport en eau et en nutriments qui peut également être limité. De plus, la verticalité du milieu entraîne de nombreuses chutes de pierres qui blessent ou tuent les arbres. Les genévriers de Phénicie qui colonisent ces milieux très contraignants, répondent à cette pression par un très faible taux de croissance, une mortalité partielle de l’appareil aérien et du cambium, des caractéristiques morphologiques foliaires adaptées à la sécheresse, une capacité à utiliser l’eau des brouillards et des petites pluies qui mouillent uniquement le feuillage et ils possèdent également des communautés de champignons mycorhiziens à arbuscules adaptées à ce milieu et ce tout en pouvant atteindre des longévités exceptionnelles
The cliffs are the last virgin ecosystems of the temperate zone. They represent a reservoir of biodiversity and a refuge for many plant and animal species and can harbor long-lived species. In the Mediterranean basin, the scarcity of old and natural forest populations and even that of isolated trees reaching great ages is explained by the existence of a strong anthropogenic pressure for about 10 000 years. However, in the gorges of the Ardèche (southern France), populations of Juniperus phoenicea in cliffs present all age classes including millennial individuals. Beyond this, the cliffs regularly shelter old trees that can be identified using visual morphological criteria. Nevertheless, the rock walls impose important stresses on the trees which develop therein due to the verticality and the compactness of the substrate. The soil is absent or very reduced and this leads to a supply of water and nutrients which can also be limited. Moreover, the verticality of the environment causes many rockfalls that injure or kill the trees. Juniperus phoenicea which colonize these very restrictive habitat respond to the pressure of such a medium by a very low growth rate, a partial mortality of the aerial system and the cambium, the leaf morphological characteristics adapted to the drought, the ability to use water from mists and small rains that only wet the foliage, and they also have arbuscular mycorrhizal fungal community adapted to this environment, while at the same time achieving exceptional longevity

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Gossiaux, Alice. "Effets des changements environnementaux sur le fonctionnement des ruisseaux de tête de bassin versant". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0260.

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Abstract (sommario):

Dans le contexte actuel des changements environnementaux, de nombreuses pressions menacent le fonctionnement et l’intégrité des milieux naturels. Parmi ces pressions, l’augmentation des températures et les modifications de la disponibilité des nutriments sont au cœur des préoccupations, en particulier concernant les écosystèmes aquatiques d’eau douce. Pour les ruisseaux de tête de bassin versant, qui sont des écosystèmes fragiles dont le fonctionnement est déterminant pour les masses d’eau situées à l’aval, les conséquences de ces changements sont primordiales à anticiper afin de prévoir des mesures de gestion et de conservation de ces milieux qui rendent de nombreux services écosystémiques. Le fonctionnement de ces cours d’eau repose principalement sur la décomposition de matière organique d’origine allochtone, qui constitue l’apport majeur de carbone des réseaux trophiques benthiques. Dans une moindre mesure, la production primaire y est représentée par les organismes autotrophes du biofilm. En utilisant différentes approches (microcosmes, mésocosmes, in natura), les travaux de cette thèse visent d’abord à comprendre comment les compartiments microbiens et macro-invertébrés, impliqués dans le fonctionnement des cours d’eau de tête de bassin, réagissent à l’augmentation des températures, puis tentent d’en démêler les effets conjoints de la modification de la disponibilité en nutriments, de la saisonnalité, de l’identité des espèces et des interactions biotiques sous-jacentes. Les résultats obtenus lors de cette thèse démontrent que la température et les nutriments ont des effets complexes—potentiellement faibles, non-linéaires et parfois opposés aux résultats de la littérature—sur les processus de décomposition des litières dans les cours d’eau. De plus, ces travaux soulignent l’importance de considérer les effets saisonniers et la dynamique temporelle pour mieux appréhender les processus mesurés en milieux naturels ou semi-naturels. Enfin, l’identité des espèces (litières, micro- et macro-organismes), leur rôle dans la communauté (groupes fonctionnels) et leurs interactions (antagonistes, facilitatrices) jouent un rôle clef dans la variabilité des réponses observées, en modulant, par exemple, l’importance de la voie brune et verte dans le fonctionnement de ces systèmes. Finalement, la variabilité des effets de l’augmentation de la température et de la disponibilité en nutriments sur le fonctionnement des cours d’eau de tête de bassin versant, fortement liée au contexte et au niveau d’organisation biologique, ouvre de nombreuses perspectives de recherche, et notamment dans le cadre des sciences participatives
In the current context of environmental changes, many pressures threaten the functioning and integrity of natural environments. Among these pressures, concerns about increasing temperatures and changes in nutrients availability are rising, particularly for freshwater aquatic ecosystems. The consequences of these changes on headwater streams, which contribute to downstream water bodies and provide many ecosystem services, are essential to anticipate in order to plan management and conservation measures. Headwater streams functioning is mainly based on the decomposition of allochthonous organic matter, which is the major carbon input for benthic food webs. To a lesser extent, primary production is represented by the autotrophic organisms of biofilm. Using different approaches (microcosms, mesocosms, in natura), this thesis aims at understanding how microbial and macro-invertebrate compartments, involved in the functioning of headwater streams, react to temperature increases, and at disentangling the combined effects of nutrients availability changes, seasonality, species identity and underlying biotic interactions. The results of this thesis demonstrate that temperature and nutrients have complex effects on stream litter decomposition processes (potentially weak, non-linear and sometimes opposed to the results of the literature). In addition, these studies highlight the importance of taking seasonal effects and temporal dynamics into account in order to improve the understanding of the measured processes in natural or semi-natural environments. Finally, species identity (litter, micro and macro-organisms), species roles in the community (functional groups) and interactions among them (antagonists, facilitators) play a key role in the variability of observed responses, by modulating, for example, the importance of the brown and green pathways in the functioning of these systems. Finally, the variability of the effects of temperature increase and nutrient availability on the functioning of headwater streams, which is strongly linked to the context and level of biological organization, leads to many research opportunities, and in particular for citizen science

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Ji, Jinnan. "Finite elements modelling and analysis of the effect of vegetation on forested slopes stability". Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20213.

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Abstract (sommario):

L'ingénierie écologique, qui est décrite comme «la gestion de la nature», a d'abord été proposée par Odum en 1971. Dans les dernières décennies, l'ingénierie écologique a été largement consacrée à lutter contre l'érosion des sols et les mouvements de masse, tout en permettant d'assurer la durabilité des écosystèmes. L'objectif de cette thèse est d'évaluer l'impact de peuplements forestiers sur la stabilité de pentes de dimension finie, en considérant à la fois les effets mécaniques et hydrologiques des racines peu profondes contre les glissements de terrain. Deux sites forestiers monospécifiques et équiennes, plantés respectivement de Robinia pseudoacacia et Platycladus orientalis, ont été sélectionnés sur le Plateau du Loess en Chine et utilisés comme sites d'étude. Le Facteur de Sécurité (FoS) de ces pentes ont été calculées en utilisant un modèle éléments finis 2D qui prend en compte la distribution des racines dans les couches superficielles du sol.Des mesures de terrain et des tests de laboratoire ont été effectués afin d'estimer les principaux paramètres du modèle, à savoir la distribution des surfaces relatives de racines dans le sol (Root Area Ratio), la résistance à la traction des racines, ainsi que les propriétés mécaniques et hydrologiques du sol nu. La contribution des racines à la résistance au cisaillement du sol a été considérée par l'intermédiaire d'une « cohésion additionnelle » calculée à l'aide de modèles fournis par la littérature. Six modèles existants ont été testés. Cette thèse est composée de deux chapitres principaux portant sur: (1) l'effet mécanique de l'hétérogénéité spatiale de la distribution des racines à l'échelle de pente; (2) l'influence de la distribution des racines sur le couplage entre la diffusion de l'eau interstitiel et les contraintes mécaniques dans le sol et son impact sur la stabilité des pentes.Les simulations amènent aux conclusions principales suivantes: (1) les pentes en terrasse sont en théorie 20% plus stables que les pentes rectilignes, sans tenir compte des effets hydrologiques; (2) le FoS atteint une valeur asymptotique lorsque l'on augmente la cohésion des racines; (3) les variations de la cohésion des racines observées sur le terrain ont peu d'effet sur la stabilité des pentes. Toutefois le renforcement de la partie basse des pentes, où les racines ont un plus grand impact positif sur le FOS, peut permettre de diminuer le risque de glissement; (4) l'effet des fortes précipitations sur la stabilité de la pente pourrait probablement être atténué par la présence de racines, mais cet effet dépend des caractéristiques des racines et de leur influence sur le débit d'eau dans le sol
Ecological engineering, which is described as ‘the management of nature', was first proposed by Odum in 1971. In the past few decades, ecological engineering has been largely devoted to combat soil erosion and mass movement all over the world, because of its benefit on sustainable ecosystems. The objective of this thesis is to evaluate the impact of forest stands on the stability of finite slopes, considering both the mechanical and hydrological effects of roots against shallow landslides. Two monospecific and even-aged forest sites planted with Robinia pseudoacacia and Platycladus orientalis respectively were selected on the Loess Plateau of China and used as study sites. Slope Factors of Safety were calculated using a 2D finite element model that takes into account the distribution of roots in the shallow layers of soil.Field site experiments and laboratory tests were performed in order to estimate the main parameters of the model, i.e. distribution of root area ratio within the soil, root tensile strength, as well as bare soil mechanical and hydrological properties. The contribution of roots to soil shear strength was considered through an additional cohesion calculated with models provided by the literature. Six existing models were tested. This thesis is composed of two main chapters that make the focus on : (1) the mechanical effect of the spatial heterogeneity of root distribution at the slope scale; (2) the influence of root distribution on the coupling between pore fluid diffusion and mechanical stress and its impact on slope stability. This study brings to the following main conclusions: (1) terraced slopes were 20% more stable than rectilinear slopes, disregarding the differences in hydrological regimes between the two sites; (2) FoS could reach an asymptotic value when increasing root additional cohesion; (3) variations of the actual root cohesion do not affect much slope stability. However more attention should be given to the reinforcement of the bottom part of the actual slopes, where roots have a larger positive impact on the FoS; (4) the effect of heavy precipitations on slope stability could probably be overcome or at least mitigated by root system network, but this depends on root characteristics and their resulting effect on soil water flow

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Parreira, de Castro Diego Marcel. "Functional diversity and trophic relationships in benthic communities : a multi-scale spatial approach in neotropical savanna streams". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1092/document.

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Abstract (sommario):

Les changements d'intensité dans l'utilisation des sols et la dégradation de l'environnement en raison de activités humaines ont entraîné une forte altération des écosystèmes tropicaux, en particulier dans les cours d'eau de tête de bassin de la savane néotropicale. Les pressions humaines liées à l'expansion agricole et à l'urbanisation ont conduit à une réduction drastique de la couverture végétale indigène, affectant les zones riveraines et altérant le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Il est urgent de quantifier et de prévoir comment les communautés aquatiques répondent aux changements de l'utilisation des sols pour guider les efforts de conservation et de gestion des ressources naturelles. Dans ce contexte, cette thèse visait à évaluer à quelles échelles spatiales la relation entre habitat et communautés de macroinvertébrés benthiques s'exprimait le plus fortement et comment l'intensité d'utilisation des sols affectait les relations trophiques et la composition en traits biologiques des communautés de macroinvertébrés benthiques. Dans le chapitre 1, j'évalue comment l'intensité d'utilisation des sols (représentée par un gradient depuis la végétation autochtone, au pâturage, et à la plantation de canne à sucre et la végétation indigène) influe sur les flux d'énergie et les niches trophiques des macroinvertébrés benthiques. Ensuite, j'ai évalué à quelle échelle spatiale (bassin versant, localité) et pour quelles variables, le lien entre la composition taxonomique et fonctionnelle des assemblages de macroinvertébrés benthiques était le mieux exprimé (chapitre 2). Enfin, j'ai montré que les perturbations anthropiques avait unj impact sur la diversité fonctionnelle des assemblages de macroinvertébrés benthiques (chapitre 3). Les résultats présentés ici montrent que les changements d'intensité de l'utilisation des sols conduisent les assemblages de macroinvertébrés benthiques vers des comportements d'alimentation plus généralistes avec un chevauchement des niches trophiques (chapitre 1). De plus, les variables environnementales à l'échelle locale et du bassin versant expliquent de façon significative les variations de la composition taxonomique et fonctionnelle des assemblages d'Ephéméroptères, Plécoptères et Trichoptères, mais les variables décrivant l'intensité d'utilisation des sols expliquent le mieux les différences de composition fonctionnelle entre les différents sites (chapitre 2). Enfin, J'ai montré que les sites quasi-naturels (dans des conditions de référence) ont des assemblages de macroinvertébrés plus spécialisés comparés aux sites perturbés (chapitre 3). Les résultats corroborent le fait que la biodiversité doit être évaluée en tenant compte de variables agissant à de multiples échelles spatiales et que les éléments fonctionnels des communautés biologiques doivent être considérés, en vue de la conservation et du développement d'outils prédictifs. Cette étude contribue à une meilleure compréhension de la structure et du fonctionnement des cours d'eau dans la savane néotropicale dans le contexte du développement d'outils d'évaluation environnementale. Ces approches contribueront à l'élaboration de mesures de gestion et de conservation plus appropriées et permettront d'examiner les conséquences futures d'une poursuite de la dégradation des conditions écologiques dans les cours d'eau tropicaux
Changes in land cover and use and the associated environmental degradation due to human activities have resulted in extreme alterations of tropical ecosystems, especially in headwater streams and their watersheds in the neotropical savanna. Human pressures related to agricultural expansion and urbanization have led to drastic reductions in native vegetation cover, affecting riparian zones and degrading aquatic ecosystem functioning. There is an urgent need to quantify and predict how aquatic communities respond to different intensities of land use to guide conservation and natural resource management efforts. This thesis aims to evaluate how spatial scales influence the relationship between habitat and benthic macroinvertebrate communities and how land use intensity affects the trophic relationships and biological traits of macroinvertebrates. In Chapter 1, we evaluated how the intensity of land use (represented by a gradient moving from native vegetation toward pasture and sugar cane plantations) influences the energy flow and trophic niches of macroinvertebrates. In Chapter 2, we investigated the spatial scales (e.g., catchment, local) that most influence the taxonomic and functional composition of macroinvertebrate assemblages. Finally, in Chapter 3, we examined the impacts of human pressures on the functional diversity of macroinvertebrate assemblages. we showed that the intensity of land use affects benthic macroinvertebrate assemblages, yielding more generalist feeding behaviors with greater overlap of trophic niches (Chapter 1). In addition, environmental variables at the local and catchment scales significantly explained the variations in the taxonomic and functional composition of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera assemblages, but land use variables best explained the differences in functional composition among sites (Chapter 2). Finally, we showed that less impacted sites (under reference conditions) had more specialized and more functional diverse macroinvertebrate assemblages compared to disturbed sites (Chapter 3). These results corroborate the idea that biodiversity should be evaluated at multiple spatial scales and that the functional elements of biological communities should be considered when aiming for conservation and the development of predictive tools. This study contributes to a better understanding of the structure and functioning of streams in the neotropical savanna by subsidizing the development of environmental assessment tools. Such approaches will contribute to the development of more appropriate management and conservation measures that will allow for evaluation of the impacts on biota of further degradation of the ecological conditions in tropical streams

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Barbaro, Luc. "Dynamique agro-écologique des communautés de pelouses sèches calcicoles du Vercors méridional : application à la gestion conservatoire de la biodiversité par le pastoralisme". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10147.

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Abstract (sommario):

Les pelouses seches calcicoles du parc naturel regional du vercors representent un enjeu de conservation majeur dans les prealpes du sud, en raison d'une diminution de leur utilisation traditionnelle par les systemes d'elevage extensif. Le principal objectif de ce travail est la construction d'un modele multivarie de leur dynamique sous l'influence des conditions d'habitat (stress) et des modes de gestion (perturbations). La premiere partie analyse leurs influences respectives, combinees, et leurs interactions sur la composition floristique, par analyse canonique des correspondances (acc). L'effet separe de la lithologie est le plus determinant, expliquant 12% de la variabilite floristique, tandis que le meilleur modele est obtenu avec l'effet cumule des perturbations (frequence d'entretien mecanique x intensite de paturage) et de la lithologie (24%). Des groupes fonctionnels d'especes avec les memes traits biologiques et les memes reponses aux facteurs agro-ecologiques sont identifies par une analyse d'ordination a 3 tableaux (analyse rlq). La seconde partie traite de l'utilisation du modele multivarie pour evaluer les effets de la gestion conservatoire et de la restauration experimentale sur la richesse specifique, la rarete des especes et leur amplitude de niche sur les gradients agro-ecologiques. Les assemblages d'orchidees, especes cibles pour la gestion conservatoire, montrent des reponses complexes aux modes de gestion, dependant des traits biologiques des especes. Enfin, les resultats d'une experience de 6 ans de restauration de 4 pelouses par debroussaillement et paturage montrent que la richesse specifique et le nombre d'annuelles et d'especes rares ont augmente, avec des maxima atteints 3 a 4 ans apres debroussaillement. Le maintien ou la restauration de pratiques agro-pastorales extensives (combinaison de paturage et d'entretien mecanique pluri-annuel), parait donc indispensable pour conserver a long terme les pelouses calcicoles du vercors.

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Rossi, Florent. "Leaf Litter decomposition in streams subjected to global change : the role of heterotrophic microbial communities". Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAC101.

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Abstract (sommario):

L’activité humaine, au travers de l’industrie, l’urbanisation ou encore l’agriculture, a conduit à la production et au relargage d’une grande quantité de produits chimiques (dont les xénobiotiques) dans la biosphère. Une des problématiques liée aux composés xénobiotiques est leur transfert vers les écosystèmes aquatiques et l’altération de la diversité et des activités microbiennes. Ces communautés peuvent être impactées par ces composés, potentiellement affectant en retour les grands processus écosystémiques tels que le cycle du carbone. Ce travail de thèse vise donc à évaluer les effets d'une contamination chimique réaliste sur les processus de décomposition microbiens de la matière organique dans les écosystèmes lotiques via l’utilisation de la litière de feuilles comme descripteur.Une première partie de ces travaux de thèse a été consacrée à décrire et à comparer la décomposition microbienne (bactéries et champignons) de la litière de feuilles au travers de la structure des communautés microbiennes (structure génétique et biomasse) et les activités associées (activités enzymatiques extracellulaires) dans six bassins versants présentant des occupations des sols différentes (urbanisés, agricoles et forestier) et au cours de quatre saisons (printemps, été, automne et hiver). L'effet du gradient de contamination depuis l'amont vers aval sur ce processus a également été évalué. La décomposition microbienne s'est avérée légèrement plus élevée pour les bassins versants agricoles et urbanisés par rapport aux bassins versants forestier (contrôle), probablement en raison de l'effet de la compensation des nutriments sur les xénobiotiques. Cependant, cette compensation ne s’est avérée que partielle, la biomasse fongique ayant été considérablement réduite dans les bassins versants contaminés. Ces résultats mettent en évidence une meilleure efficacité des communautés microbiennes pour la décomposition des feuilles dans les bassins versants présentant une contamination chimique, probablement par l’intermédiaire de changements au niveau de la structure des communautés microbiennes.La deuxième partie de ces travaux de thèse consistait à évaluer in vitro les interactions entre l’eutrophisation des cours d’eau et des concentrations réalistes en pesticides (herbicides et fongicides, seuls ou en mélange) sur l’activité microbienne de décomposition de la litière de feuilles. Les fortes concentrations en nutriments (condition eutrophe) ont eu tendance à exacerber les effets des pesticides sur les taux de décomposition microbiens, suggérant que l'effet compensatoire des nutriments sur les pesticides observé dans la partie précédente dépend de la concentration et ne s'applique pas toujours aux communautés microbiennes aquatiques.De plus, une stimulation de l’activité laccase a été observée chez les communautés microbiennes exposées au fongicide, ce qui suggèrent l’utilisation de cette enzyme en tant que mécanisme de détoxification. Cependant, le fait que cette stimulation n’ait pas été observée en présence du mélange de pesticides (herbicide et fongicide) suggère que l’interaction entre ces deux composés peut altérer la capacité des communautés microbiennes à se défende contre le stress. Ces résultats constituent la première description de l'interaction potentielle entre un herbicide et un fongicide sur les communautés microbiennes associées à la litière de feuilles. (...)
Human activity through industry, urbanization and agriculture, has led to the production and release of a large amounts of chemical compounds (including pesticides and pharmaceuticals) into the biosphere. One of the problematic related to the xenobiotic compounds fate is their transfer to aquatic ecosystems and the alteration of diversity and activity of microbial communities. Microbial communities associated with immersed leaf-litter can be impacted by these compounds, and in turn, alter global processes such as the carbon and nutrient cycling in the stream ecosystem. Accordingly, this thesis work aims to assess the effects of realistic chemical contamination on microbial leaf-litter decomposition process in streams.The first chapter of this thesis was focused on the comparison of microbial decomposition activity in alder leaves in six watersheds presenting different land uses (agricultural, urbanized, forested) over four seasons (spring, summer, autumn, winter). The effect of the gradient of contamination on microbial organic matter processing from upstream to downstream sections in each watershed was also assessed. Monitoring revealed that microbial decomposition of leaves was slightly higher in contaminated watersheds (agricultural and urbanized) in comparison with control ones (forested), probably because of the compensation effect by nutrients over xenobiotics. However, this compensation mechanism was partial since fungal biomass accumulated in leaves was greatly reduced in contaminated watersheds. Overall, this highlights microbial communities being more efficient for leaf decomposition in polluted watersheds than in the less contaminated ones, which is probably explained by changes in microbial community structure.The second chapter of this thesis aimed to evaluate in vitro the specific interactions between nutrients (nitrogen and phosphorus) and pesticides (herbicide and fungicide, alone or in mixture) exposure on microbial communities during leaf-litter decomposition. High nutrient concentrations (eutrophic conditions) tended to exacerbate the effects of pesticides on leaf decomposition rates suggesting that the compensatory mechanism of nutrients over pesticides observed in the previous part is probably concentration dependent and does not always apply to aquatic microbial communities. Moreover, a stimulation in laccase activity was observed when microbial communities were exposed to the fungicide, suggesting a role of this enzyme in detoxification mechanisms. However, the fact that such stimulation was not observed when exposed to the mixture of both pesticides (herbicide and fungicide) suggest that the interaction between these two molecules impaired the ability of microbial communities to display properstress response. These results constitute the first evidence of the potential interaction between an herbicide and a fungicide on leaf-associated microbial communities functioning. (...)

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