Influence des vagues de chaleur sur le microbiote, et plus particulièrement sur les symbiotes manipulateurs de la reproduction, de deux espèces clés de la macrofaune du sol
(Stage M2 – 6 mois)
Période : janvier 2025 – fin juin 2025
Mots clés :
Génomique, Bio-informatique, Interactions symbiotiques, Microbiote, Vague de chaleur, Virus, Wolbachia
Contexte et objectifs :
Les simulations climatiques tendent à montrer que les épisodes brefs de forte chaleur vont se multiplier durant les prochaines décennies. Par son caractère progressif, l’augmentation de la température globale moyenne imputée au réchauffement climatique peut permettre aux organismes de s’adapter. En revanche, les vagues de chaleur extrêmes, peuvent avoir des conséquences immédiates sur la valeur sélective (i.e., fitness) des individus et in fine sur les communautés d’organismes et les écosystèmes.
L’influence des vagues de chaleur sur la physiologie, le comportement et les traits d’histoire de vie des organismes est assez bien documentée. Ces effets, principalement négatifs, sont en partie expliqués par l’induction d’un stress aiguë (e.g., Fischer et al., 2014). Toutefois, les vagues de chaleurs peuvent également affecter les organismes en déstabilisant les interactions que ces derniers ont avec les nombreux micro-organismes qu’ils hébergent (i.e., les symbiotes). La déstabilisation de ces interactions symbiotiques peut avoir des conséquences dramatiques sur la fitness des hôtes et impacter de manière profonde leur dynamique de population. Toutefois, notre compréhension du rôle des symbiotes dans la susceptibilité, la résistance et/ou la résilience des hôtes à l’exposition à une vague de chaleur n’est que très parcellaire (voir Leggat et al., 2019 pour une étude en milieu marin). Affiner nos connaissances sur ce sujet est pourtant crucial pour appréhender les conséquences du dérèglement climatique sur les écosystèmes et la biodiversité. Avec ce sujet de stage, nous proposons de relever ce défi en caractérisant l’influence des vagues de chaleur sur les interactions symbiotiques entre des organismes hôtes reconnus comme espèce clé dans le recyclage de la matière organique, les isopodes terrestres (Joly et al., 2020), et deux grands groupes de symbiotes décrits comme exerçant une influence majeure sur l’écologie de leur hôte.
Ce projet est articulé autour de trois grands axes. Le premier consistera à caractériser l’influence immédiate des vagues de chaleurs sur la diversité et la densité des symbiotes digestifs et de certains symbiotes manipulateurs de la reproduction au sein des hôtes. Dans un second temps, si nous mettons en évidence un effet du stress thermique sur la densité et/ou la diversité des symbiotes au sein des hôtes, nous étudierons la dynamique spatio-temporelle de recolonisation de ces derniers par les symbiotes ayant survécu aux vagues de chaleurs. Enfin, nous pourrons étudier l’effet de la déstabilisation des interactions symbiotiques sur le phénotype étendu des associations.
Techniques et méthodologies mises en œuvre :
– La caractérisation de la communauté de symbiotes ainsi que la dynamique spatio-temporelle de recolonisation des hôtes sera réalisée via deux approches complémentaires. (1) Un séquençage à haut débit d’amplicon 16s et 18s par approches Illumina et/ou Oxford Nanopore. 2) Parallèlement un séquençage de génome entier permettra la reconstitution des génomes complets des symbiotes présents au sein des hôtes et la détection de symbiotes non identifiés avec la première méthode (e.g., virus). Ces méthodologies permettront de décrire la diversité des symbiotes procaryotes, eucaryotes et viraux présentes au sein de différents tissus des hôtes ainsi que dans leur fèces, d’étudier la diversité intraspécifique et, in fine, d’analyser l’influence d’un stress thermique sur ces communautés. L’abondance relative de certain symbiote pourra, dans un second temps être étudiée plus spécifiquement par PCR quantitative.
Encadrants :
Romain Pigeault, MCF, Equipe EES, Laboratoire EBI,
Adresse : Bâtiment B31, 3 Rue Jacques Fort, 86073 POITIERS, France
Tel : +33 (0)5 49 45 37 30
Email : romain.pigeault@univ-poitiers.fr
Jean Peccoud, MCF, Equipe EES, Laboratoire EBI,
Adresse : Bâtiment B31, 3 Rue Jacques Fort, 86073 POITIERS, France
Tel : +33 (0)5 49 45 35 60
Email : jean.peccoud@univ-poitiers.fr
Théo Ulvé, Doctorant, Equipe EES, Laboratoire EBI
Adresse : Bâtiment B31, 3 Rue Jacques Fort, 86073 POITIERS, France
Email : theo.ulve@etu.univ-poitiers.fr
Compétences particulières souhaitées :
Intérêt dans les questions de biologie évolutive, rigueur dans les manipulations, capacités rédactionnelles, connaissance des outils statistiques. Une expérience dans le traitement de données génomiques (bioinfo) est un plus.
Si vous êtes intéressé merci de prendre contact avec Romain Pigeault par email.
Références bibliographiques :
Fischer, K., Klockmann, M., & Reim, E. (2014). Strong negative effects of simulated heat waves in a tropical butterfly. Journal of Experimental Biology, 217(16), 2892–2898.
Joly, F.-X., Coq, S., Coulis, M., David, J.-F., Hättenschwiler, S., Mueller, C. W., Prater, I., & Subke, J.-A. (2020). Detritivore conversion of litter into faeces accelerates organic matter turnover. Communications Biology, 3(1), 660.
Leggat, W. P., Camp, E. F., Suggett, D. J., Heron, S. F., Fordyce, A. J., Gardner, S., Deakin, L., Turner, M., Beeching, L. J., Kuzhiumparambil, U., Eakin, C. M., & Ainsworth, T. D. (2019). Rapid coral decay is associated with marine heatwave mortality events on reefs. Current Biology, 29(16), 2723-2730.e4.
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