Recherche année 2009/2010 Titre du stage





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Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010

Titre du stage : L’effet des extinctions locales de mammifères marins sur les patrons de biodiversité à l’échelle global (Effect of local marine mammal extinctions on global biodiversity patterns)
Laboratoire d’accueil : CEFE-CNRS – Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, Montpellier
Responsable du stage :

Nom : Ana RODRIGUES

Tél : 04 67 61 33 07

Fax : 04 67 61 33 07

Email : ana.rodrigues@cefe.cnrs.fr
Références dans le domaine :
Schipper J, Chanson JS, Chiozza F, Cox NA, Hoffmann M, Katariya V, Lamoreux J., Rodrigues ASL, et al. (2008) The status of the world's land and marine mammals: diversity, threat, and knowledge. Science 322: 225
Lotze HK, Worm B (2009) Historical baselines for large marine animals. Trends in Ecology & Evolution 24: 254-262.

Description du stage (1 page maximum)
Background: The recently published Global Mammal Assessment (Schipper et al. 2008) provided the first global picture of patterns of diversity and endemism for all known marine mammals. Yet some of these species have been hunted for centuries or even millennia, and their ranges have contracted as a result of multiple local extinctions. Examples include: 2300 years-old midden remains of Harp Seal (Phoca groenlandica) in the Baltic Sea, where it no longer occurs; and evidence of 9th Century Norse exploitation of now extinct Walrus (Odobenus rosmarus) colonies in Iceland. For some species, then, the current species ranges are therefore likely to be much smaller than their original ranges. Accordingly, the original patterns of species diversity and endemism are also likely to be different.
Objective: The aim of this project is to investigate the extent to which global patterns of marine mammalian diversity and endemism have been changed by humans. It will attempt to map how the original patterns looked like, and to investigate different possible mechanisms that explain those patterns.
Methodology: This is a desk-based project. Data collection will rely on searching the literature for information on historical and pre-historical records of marine mammal distributions (for example from ship travel logs and pre-historical middens) and on consulting with appropriate experts. Geographic Information Systems (GIS) will be used to analyse the results.
Requirements: Good command of the English language is essential (needed for data collection and for consulting with experts). Prior experience with Geographic Information Systems would be useful but is not required. The student must be rigorous in data collection and confident to interact with experts by email.
Application: Candidates should send a CV (max 2 pages) and a cover letter (max 1 page) to ana.rodrigues@cefe.cnrs.fr.
Other information: The project will be done in collaboration with researchers from the International Union for Conservation of Nature (http://www.iucn.org/). It has a high potential for resulting in a scientific publication.


Veuillez effacez les phrases inutiles

    • Ce stage peut se poursuivre par une thèse : ce sujet sera déposé dans une école doctorale.

This project may be extended into a broader PhD project on marine macroecology and biogeography, focusing not only on marine mammals but also on corals and fish.
Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010
Titre du stage : En quoi des populations artificielles en laboratoire peuvent-elles servir à conserver la biodiversité ? Approche expérimentale de la biologie de la conservation sur microcosmes de Tetrahymena thermophila
Laboratoire d’accueil : Université catholique de Louvain, Centre de Recherche sur la Biodiversité, Quantitative Conservation Biology
Responsable du stage :

Nom : Prof. Nicolas Schtickzelle

Tél : +3210472052

Fax : +3210473490

Email : nicolas.schtickzelle@uclouvain.be
Références dans le domaine :
Description du stage (1 page maximum)

Arrêter l’érosion biologique est reconnu comme un défi majeur pour l’humanité. Ceci ne peut être mené à bien sans une compréhension approfondie des phénomènes déterminant la viabilité des populations. Pour diriger efficacement les efforts et moyens de conservation disponibles, il est indispensable d’identifier quelles sont les perturbations ayant une influence prépondérante sur la viabilité des populations et de comprendre sur quels déterminants elles agissent. Cela se fait notamment par l’étude de systèmes modèles. En complément aux études dans le monde réel, le développement de microcosmes donne accès à une expérimentation en conditions contrôlées, avec manipulations et réplications possibles à souhait.

Nous travaillons sur des microcosmes du protozoaire cilié Tetrahymena thermophila développés en laboratoire. Cette espèce constitue un bon modèle pour étudier le processus de dispersion, si important pour la viabilité des populations, du fait de la capacité qu’elle a de produire des formes dispersives morphologiquement distinctes. Elle est aussi propice à l’étude des aspects sociaux car elle montre une forme d’agrégation sociale et de sécrétion de facteurs améliorant la survie des congénères. Nous avons déjà démontré les éléments suivants pour T. thermophila :

  • Il existe une variabilité d’origine génétique entre souches (clones génétiques) concernant des traits d’histoire de vie d’importance majeure, principalement : taille et forme des individus, taux de croissance et de survie, propension et capacité de dispersion, incidence de la transformation en morphe de dispersion, agrégation et coopération.

  • Il existe des associations, positives et négatives, entre ces différents traits d’histoire de vie, qui reflètent des variantes entre souches dans les stratégies de réaction à la qualité du milieu et aux perturbations qui affectent celle-ci, notamment l’affrontement de conditions nutritionnelles défavorables.

  • Ces associations entre traits d’histoire de vie apportent des informations expérimentales de premier plan concernant des thématiques écologiques principalement abordées jusqu’à présent sur base d’approches ou de modèles théoriques, telles que l’évolution de la dispersion ou les relations entre dispersion et coopération.

Notre objectif est de pousser le développement en laboratoire de microcosmes de T. thermophila encore un cran plus loin qu’actuellement, avec la création d’ensembles plus ou moins complexes de populations interconnectées, en reliant des tubes (habitat) par des tuyaux (couloirs de dispersion). Cela offrira un système concret pour l’étude expérimentale de la dynamique et de la viabilité des métapopulations. A titre d’exemple, on peut citer :

  • En comparant la performance de souches différant pour ces stratégies, il sera possible de déterminer l’impact relatif des stratégies démographiques et de dispersion sur la viabilité de la métapopulation, et spécifiquement quel type de stratégie semble le mieux adapté à différentes situations environnementales.

  • Influence de la structure du paysage, en faisant varier nombre et configuration spatiale des zones d’habitat et des couloirs de dispersion.

  • Influence de la qualité d’habitat et de sa variation temporelle (stochasticité environnementale) en altérant l’abondance de nourriture.


Le contenu exact du stage sera fonction de l’état d’avancement du projet général au moment du début du stage. Ce stage permettra au stagiaire de réaliser l’ensemble des étapes d’une recherche : élaboration d’une question pertinente à partir de la littérature, création des dispositifs expérimentaux et planification du design expérimental adéquat, récolte des données et leur analyse.

Le stage offrira aussi l’occasion de perfectionner la pratique de l’Anglais, dans un centre de recherche multiculturel. L’encadrant direct du stagiaire sera un étudiant en thèse de nationalité allemande.
Ce stage peut se poursuivre par une thèse en fonction des projets du stagiaire et de l’évaluation de son stage. Le système belge ne comporte pas de concours d’entrée pour la thèse, chaque directeur de thèse étant libre d’accepter ou non les candidats. Néanmoins, l’accès à une bourse de thèse est lui soumis à concours ; plusieurs alternatives de financement existent (notamment thèse seule en 4 ans, thèse avec partie d’enseignement de travaux pratiques en 6 ans).
Des détails sur notre équipe de recherche, ses projets, le Centre de Recherche sur la Biodiversité, l’Université catholique de Louvain et la ville universitaire de Louvain-la-Neuve sont disponibles à partir de notre site internet : www.uclouvain.be/quant-cons-biol.

Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010
Titre du stage :

Évaluation de l'importance des interactions épistatiques dans la fixation des mutations adaptatives
Laboratoire d’accueil :

UMR 2724 CNRS, « Génétique & Évolution des maladies infectieuses » (GEMI), équipe « Évolution théorique & expérimentale », Montpellier
Responsable du stage :

Nom : Rémy Froissart

Tél : 04 99 62 48 57

Fax : 04 99 62 48 57

Email : remy.froissart@supagro.inra.fr
Références dans le domaine :

Description du stage (1 page maximum)

Veuillez SVP indiquer les objectifs du stage et la méthodologie employée.

L’étude de l’expression phénotypique des mutations est déterminante pour notre compréhension du vivant et notamment lorsqu’elle concerne l’évolution des micro-organismes pathogènes. Chez les virus, l’expression phénotypique d’une mutation se caractérise par les symptômes mais aussi par la capacité reproductive d’un génotype, la virulence (diminution de la valeur sélective de l’hôte) et le taux de transmission. Depuis quelques années, les séquences nucléotidiques complètes d’organismes sont devenues de plus en plus facilement accessibles. Toutefois, cette technique fournit l’image d’un génome figé dans le temps : aucune indication n’est donnée quant à la cinétique d’accumulation des mutations adaptatives, ni sur leur expression phénotypique dans différents environnements. Notre projet aborde ces questions de manière expérimentale, et s'est fixé deux objectifs principaux : (i) caractériser les mutations adaptatives du point de vue de leur expression phénotypique et (ii) déterminer l’importance de l’interaction génotype X environnement dans la fixation des mutations adaptatives.
Plusieurs populations indépendantes (10 populations dans chaque environnement) du virus de la mosaïque du chou-fleur (CaMV) ont été transmises de plante à plante dans deux environnements constants (transmission uniquement dans Arabidopsis thaliana ou Nicotiana bigelovii) et dans un environnement à variabilité temporelle (transmission alternativement dans les deux espèces végétales). Des échantillons de chaque population virale à chaque passage ont été conservés pour des études ultérieures. Dès 5 passages (et a fortiori après 10 passages), nous avons pu détecter des mutations apparaissant de manière parallèle dans différentes populations indépendantes évoluant dans un même environnement. Ces mutations parallèles sont associées à une augmentation de la valeur sélective et de la virulence dans les populations virales ayant évolué dans les environnements constants, alors que ces mêmes paramètres sont restés stables dans les populations virales évoluant en environnement variable. Les mutations parallèles sont donc des signatures de l’adaptation à l’environnement. Par ailleurs, nous démontrons ici un « coût à la spécialisation » puisque les populations adaptées à un hôte se retrouvent mal-adaptées à l’hôte sur lesquelles elles n’ont pas évolué. Enfin, dans la mesure où aucune mutation parallèle n’est commune aux trois environnements testés, l’évolution moléculaire de parasites « généralistes » (alternance de deux environnements) semble ne pas correspondre à un cumul de caractères adaptatifs apparaissant chez chacun des spécialistes de ces deux environnements (Jridi et al. in prep).
La prochaine étape de notre projet est de déterminer la cinétique d'accumulation de chaque mutation parallèle au cours des passages. Nous analyserons la présence ou absence des mutations parallèles détectées au 10ième passage, à tous les passages antérieurs qui ont été conservés. Nous testerons ensuite l'expression phénotypique (accumulation virale et virulence) de chaque mutation parallèle soit individuellement (i.e. introduite in vitro dans le génotype ancestral), soit en combinaison avec d'autres mutations parallèles et ce, dans l'ordre de leur apparition que nous aurons reconstitué. Ce dernier point nous permettra d'évaluer l'importance des interactions épistatiques dans la fixation des mutations adaptatives. Techniquement, le stage consistera à (i) introduire des mutations par mutagénèse dirigée, (ii) amplifier et purifier des plasmides bactériens (Maxi-prep, digestions enzymatiques, etc), (iii) purifier des particules virales issues de plantes infectées, (iv) quantifier la charge virale au cours du temps lors de l'infection (PCR en temps réel) et (v) estimer la virulence (photos).
Ce projet se situe à l’interface entre la biologie évolutive, la virologie et la biologie cellulaire végétale. Nous cherchons ici à mettre en évidence les processus relatifs à l’adaptation et à l’évolution de la virulence. Comprendre comment la virulence des parasites augmente pourrait nous aider à mieux gérer l’évolution de l’agressivité des pathogènes et mieux anticiper l’émergence de nouvelles maladies aux virulences variées.
Veuillez effacez les phrases inutiles

    1. Ce stage peut se poursuivre par une thèse (ce sujet sera déposé dans une école doctorale)

Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010
Titre du stage : Déterminants physiologiques de la diversité intraspécifique d'efficience d'utilisation de l'eau de populations naturelles de hêtres et de chênes: contribution des caractéristiques photosynthétiques et stomatiques.
Laboratoire d’accueil : Equipe "Physiologie et diversité de la réponse aux contraintes", UMR1137 INRA-Nancy Université "Ecologie et Ecophysiologie Forestières" F 54280 CHAMPENOUX.
Responsable du stage :

Nom : Erwin DREYER, Directeur de Recherches INRA

Tél : +33383394032

Fax : +33383394069

Email : dreyer@nancy.inra.fr

Co-encadrement: O Brendel, Chargé de Recherches.
Références dans le domaine :

Marron, N., M. Villar, E. Dreyer, D. Delay, E. Boudouresque, J.-M. Petit, F.M. Delmotte, J.-M. Guehl and F. Brignolas 2005. Diversity of leaf traits related to productivity in 31 Populus deltoides x Populus nigra clones. Tree Physiology. 25:425-435.

Monclus, R., E. Dreyer, F.M. Delmotte, M. Villar, D. Delay, E. Boudouresque, J.-M. Petit, J.-M. Guehl and F. Brignolas 2005. Productivity, leaf traits and carbon isotope discrimination in 29 Populus deltoides x P. nigra clones. New Phytologist. 167:53-62.

Monclus, R., E. Dreyer, M. Villar, F.M. Delmotte, D. Delay, J.M. Petit, C. Barbaroux, D. Le Thiec, C. Bréchet and F. Brignolas 2006. Impact of drought on productivity and water-use efficiency in 29 genotypes of Populus deltoides Bartr. ex Marsh. x P. nigra L. New Phytologist. 169:765-777.

Ponton, S., J.L. Dupouey, N. Bréda and E. Dreyer 2002. Compared water use efficiency of seedlings from two sympatric oak species growing under a range of irradiance micro-climates. Tree Physiology. 22:413-422.

Ponton, S., J.L. Dupouey, N. Bréda, F. Feuillat, C. Bodénès and E. Dreyer 2001. Carbon isotope discrimination and wood anatomy variations in mixed stands of Quercus robur and Quercus petraea. Plant, Cell & Environment. 24:861-868.

Roupsard, O., H.I. Joly and E. Dreyer 1997. Variability of initial growth, transpiration efficiency (W) and carbon isotope discrimination (13C) in seedlings of Faidherbia albida (Del.) A. Chev. (syn. Acacia albida, Del.), a multipurpose tree of semi-arid Africa. Annales des Sciences Forestières. 55:329-348.

Roussel, M., E. Dreyer, P. Montpied, G. Le Provost, J.M. Guehl and O. Brendel 2009. The diversity of 13C isotope discrimination in a Quercus robur full-sib family is associated with differences in intrinsic water use efficiency, transpiration efficiency and stomatal conductance. Journal of Experimental Botany. In press
Description du stage (1 page maximum)
L'efficience d'utilisation de l'eau (W) est un trait fonctionnel important résultant à l'échelle foliaire des équilibres entre assimilation de CO2 par la photosynthèse et conductance stomatique. Ces équilibres sont très dynamiques et fortement modulés par les conditions d'environnement. Ils sont cependant également soumis à un contrôle génétique relativement étroit (Brendel et al, 2002, 2008 sur pin maritime et chêne; Monclus et al, 2005, 2006 sur peuplier). Dans le cas de populations naturelles de chênes, nous avons également montré qu'il y avait une diversité intra-spécifique potentiellement reliée aux caractéristiques locales du sol.
W peut être mesuré par plusieurs procédures complémentaires. La plus séduisante est l'utilisation de différences de composition en 13C des tissus ou de différents compartiments métaboliques. Cet outil permet de screener da nombreux génotypes dans des conditions différentes (par exemple dans des plantations comparatives de populations). W peut également être mesuré en enregistrant les échanges gazeux foliaires (A, assimilation nette de CO2 et g, conductance stomatique dans des conditions relativement standardisées). La comparaison entre les différentes techniques d'estimation de W a pour l'instant produit des résultats convergents (les différences génétiques de composition en 13C sont corrélées à des différences génétiques de A/g). Dans le cas d'une famille de cartographie de chênes; les différences de 13C et de A/g entre génotypes ont été expliquées partiellement par des différences de g et de densité de stomates sur les feuilles (Roussel et al, 2009).
Pour mettre en évidence d'éventuelles différences génétiques de W en fonction des caractéristiques de sol, nous avons installé des plantations comparatives de populations de hêtre provenant de sols secs ou humides, le long d'un transect Nord-Sud sur le plateau lorrain. Nous avons également installé en serre des populations de chênes lièges et de chênes zeen (Afrique du Nord). Enfin, nous suivons des jeunes chênes en régénération sous plusieurs niveaux d'ombre, en testant l'hypothèse que la mortalité provoquée par la compétition intra-spécifique affectera avant tout des individus présentant une forte efficience.
La question posée est celle de l'origine physiologique des différences de signature isotopique détectée entre populations. Pour ceci, nous proposons de compléter le suivi systématique de 13C dans l'une de ces expérimentations par :

  1. des caractérisations de A et g par mesures d'échanges gazeux (LiCor6400)

  2. des caractéristiques anatomiques (densité de stomates) établies par microscopie électronique à balayage;

  3. des suivis de la composition isotopique des différents compartiments métaboliques afin de vérifier la stabilité des différences de 13C dans les différents compartiments.

Les populations seront échantillonnées sur la base de leur caractéristiques de composition isotopique (mesures en cours) et l'accent sera mis sur l'une des expérimentations en fonction des résultats de mesures de 13C.
Le stage se déroulera essentiellement à Champenoux au printemps 2010.


    • Ce stage peut se poursuivre par une thèse soit avec un financement via une bourse ministérielle, soit dans le cadre d'un projet ANR.


Le candidat à ce stage devra avoir des bases en écophysiologie, et avoir le gout de l'expérimentation.
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