Nom : Le Galliard Jean-François
Email : galliard@bio.ens.psl.eu
Nom : Nicolas PROUST
Email : ndenizeproust@sun.ac.za
Résumé
Notre équipe de recherche étudie les adaptations d’espèces de reptiles face au stress hydrique et thermique dans le cadre d’une collaboration internationale. Ces travaux impliquent notamment la caractérisation de la topographie des écailles pour déterminer l’association aux pertes hydriques cutanées et totales chez les lézards en fonction de leur écologie (aridité) et de leur histoire phylogénétique. Nous Proposons un stage de M2 pour 2027 ou équivalent pour étudier le lien entre topographie des écailles et les pertes hydriques cutanées le long des gradients d’aridité chez les Lacertidae.
Problématique
Chez les ectothermes terrestres, la balance hydrique dépend de l’équilibre entre l’apport d’eau par l’alimentation et la consommation d’eau de pluie, d’eau stagnante ou d’humidité, la production d’eau métabolique d’une part et les pertes d’eau par la respiration ainsi que par évaporation cutanée, oculaire ou cloacale d’autre part (Le Galliard et al., 2021). La perte d’eau cutanée est un élément prépondérant dans la perte évaporative totale. Ainsi, les adaptations à l’aridité chez ces organismes devraient impliquer principalement des mécanismes de réduction des pertes cutanées (Chown et al., 2011; Cox and Cox, 2015; Mautz, 1982).
Des adaptations structurelles du tégument peuvent modifier les propriétés visuelles, les propriétés mécaniques et le rôle de barrière hydrique de la peau. Chez les reptiles, la résistance cutanée à la perte d’eau dépend de l’épaisseur de la peau, des lipides de la couche cornée, et de la couverture de la surface par les écailles (Lillywhite, 2006). À ce jour, il existe peu d’études liant la diversité interspécifique de la forme et de la couleur des écailles avec les pertes hydriques et l’environnement climatique chez les reptiles. De fait, nous proposons ici d’analyser la morphologie des écailles chez plusieurs espèces de lézards Lacertidae pour lesquelles nous avons déjà mesuré les pertes hydriques cutanées et totales. Notre hypothèse est que l’association entre morphologie et pertes hydriques cutanées varie le long de gradients d’aridité, prenant en compte l’histoire phylogénétique et des autres facteurs confondants (Huey et al., 2012; Kearney and Porter, 2009).
Objectifs et méthodes
Ce stage portera sur l’étude de la structure 2D et 3D des écailles chez plusieurs espèces de Lacertidae (lézards), à partir de photographies et de moulages réalisés sur différentes régions du corps. Pour ces mêmes espèces, des mesures de pertes hydriques cutanées ainsi que plusieurs caractéristiques de l’écaillure sont déjà disponibles.
• Développer une méthode innovante permettant de caractériser en 3D la morphologie et la topographie des écailles.
• Acquérir des mesures morphologiques, de coloration et de mélanisme à partir d’images 2D afin de compléter un jeu de données préexistant.
L’objectif sera d’étudier conjointement les relations entre la coloration, la morphologie et la topographie des écailles, les pertes hydriques cutanées et le niveau d’aridité rencontré par les espèces. Ces relations seront finalement examinées dans un cadre comparatif phylogénétique afin de prendre en compte l’histoire évolutive des Lacertidae et d’étudier l’évolution de ces différents traits le long des gradients d’aridité.
Candidat :
Nous recherchons un(e) étudiant(e) sérieux et autonome, motivé(e) et appréciant les travaux de synthèse et d’analyse. Le stage est idéal pour un(e) étudiant(e) en écologie comportementale ou écophysiologie avec des bonnes compétences en analyse morphométrique et en statistique.
Références
Chown, S.L., Sørensen, J.G., Terblanche, J.S., 2011. Water loss in insects: An environmental change perspective. Journal of Insect Physiology, 1070–1084. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2011.05.004
Cox, C.L., Cox, R.M., 2015. Evolutionary shifts in habitat aridity predict evaporative water loss across squamate reptiles. Evolution 69, 2507–2516. https://doi.org/10.1111/evo.12742
Huey, R.B., Kearney, M.R., Krockenberger, A., Holtum, J.A.M., Jess, M., Williams, S.E., 2012. Predicting organismal vulnerability to climate warming: roles of behaviour, physiology and adaptation. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 367, 1665–1679. https://doi.org/10.1098/rstb.2012.0005
Kearney, M., Porter, W., 2009. Mechanistic niche modelling: combining physiological and spatial data to predict species’ ranges. Ecology Letters 12, 334–350. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2008.01277.x
Le Galliard, J.-F., Chabaud, C., de Andrade, D.O.V., Brischoux, F., Carretero, M.A., Dupoué, A., Gavira, R.S.B., Lourdais, O., Sannolo, M., Van Dooren, T.J.M., 2021. A worldwide and annotated database of evaporative water loss rates in squamate reptiles. Global Ecology and Biogeography 30, 1938–1950. https://doi.org/10.1111/geb.13355
Lillywhite, H.B., 2006. Water relations of tetrapod integument. Journal of Experimental Biology 209, 202–226. https://doi.org/10.1242/jeb.02007
Mautz, W., 1982. Patterns of evaporative water loss. In C. Gans & F.H. Pough (Eds.), Biology of the Reptilia (pp. 443-484). Academic Press.
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