Sujet de stage M2 écologie évolution:
L’équipe Ecologie Evolution Symbiose de l’Université de Poitiers propose un sujet de stage de Master 2 (6 mois). Ce dernier vise à caractériser l’influence des vagues de chaleurs sur le microbiote de deux détritivores et l’impact que cela peut avoir sur la santé des sols.
Contexte et objectifs du stage:
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 aigue (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 des symbiotes digestifs et de certains symbiotes manipulateurs de la reproduction au sein des hôtes et l’effet de la déstabilisation des interactions symbiotiques sur le phénotype étendu des associations. Le second axe établira l’effet à moyen terme de l’exposition à un stress thermique sur la dynamique de recolonisation des tissus hôtes par les symbiotes ayant survécu aux vagues de chaleurs. Enfin, le dernier axe visera à déterminer si l’exposition à une vague de chaleur influence la flore microbienne présente dans les fèces de l’hôte et si cela peut avoir des répercussions sur la santé des sols (caractéristiques physico-chimiques des fèces).
Techniques et méthodologies mises en œuvre :
– La caractérisation de la communauté de symbiotes sera réalisée via une approche de séquençage de génome entier permettant la reconstitution des génomes complets (Illumina – Novaseq 6000). Cette méthodologie permettra 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. L’abondances relatives de certain symbiote pourra être étudié plus spécifiquement par PCR quantitative.
– Pour évaluer l’effet de l’exposition à une vague de chaleur sur la conversion de la litière en fèces et sur la minéralisation et la stabilisation de la matière organique de la litière, nous comparerons les caractéristiques physico-chimiques de la litière ainsi que des fèces avant, immédiatement après et un mois après l’exposition à une vague de chaleur. Pour ce faire nous collecterons de la litière et des fèces produit durant la tache 1_1. Nous mesurerons sur les deux types de matrices les concentrations totales en carbone organique, en azote, le rapport C/N, en ammonium, en nitrate ainsi que les concentrations en carbone organique et en azote extractible à l’eau chaude. Nous évaluerons également, grâce à l’analyse de photographies des particules organiques présentes au sein de fèces dispersés dans de l’eau déminéralisée, l’évolution de la taille de la matière organique fragmentée au cours de l’expérience.
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
Laurent Caner, Pr, Equipe E2-HydrASA, Laboratoire IC2MP
Adresse : Bâtiment B35, 6 Rue Michel Brunet, 86073 POITIERS, France
Tel : +33 (0)5 49 45 35 60
Email : laurent.caner@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 est un plus.
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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