CONTEXTE: Les activités anthropiques exercent de fortes pressions sur les écosystèmes naturels, altérant à la fois leurs propriétés physiques et biologiques 1. En particulier, la fragmentation des paysages affecte la qualité, la quantité et l’accessibilité des habitats naturels, et empêche ainsi les organismes d’accomplir leur cycle de vie 2. Elle est considérée comme l’une des menaces les plus importantes pour la biodiversité, tous biomes confondus 3. Dans de nombreux pays, la restauration de la connectivité fonctionnelle 4 est donc soumise à des contraintes réglementaires et à une obligation de résultats 5. De telles politiques impliquent le développement d’outils de diagnostic efficaces pour guider le processus de prise de décision et évaluer l’efficacité des actions de restauration 6.

Les approches moléculaires sont probablement les outils les plus prometteurs pour répondre à ce défi, car elles permettent de quantifier rapidement les impacts de la fragmentation et de suivre l’efficacité des actions de restauration 7. Nous avons récemment développé un indice génétique de fragmentation qui s’est avéré efficace pour évaluer l’impact individuel de barrières dans les rivières (le FINDEX 8). Les rivières sont fortement fragmentées par des barrières artificielles telles que les seuils et les barrages 9. Ces barrières réduisent la dispersion (et donc le flux génétique) entre les populations vivant en amont et en aval des obstacles. Le FINDEX permet de quantifier cette réduction de la dispersion à l’aide de marqueurs génétiques classiques (microsatellites, ou STR pour « short tandem repeats »). Cependant, les STR sont souvent limités en nombre et ne couvrent pas l’ensemble du génome des organismes, ils peuvent donc ne pas être suffisamment précis pour garantir la détection de changements subtils de connectivité. En raison de leur nombre élevé et de leur distribution à l’échelle du génome, les marqueurs génomiques tels que les SNP (pour « single-nucleotide polymorphisms ») devraient au contraire fournir une bien meilleure résolution que les STR, tout en réduisant le nombre requis d’échantillons génétiques 10. L’utilisation des SNP est donc une approche prometteuse pour les gestionnaires de l’environnement et les décideurs, mais nous manquons toutefois de connaissances sur la pertinence réelle de cet outil.

OBJECTIFS : L’objectif du stage est de contribuer au développement de la version génomique du FINDEX. Dans le cadre d’un projet sur le bassin de la Loire impliquant plusieurs gestionnaires de l’environnement (Sylvie Tomanova et Nicolas Poulet, Office français pour la biodiversité ; David Maffre, Etablissement Public Loire), le candidat retenu aura en charge :
• le développement de données empiriques grâce à l’analyse en laboratoire d’échantillons génétiques collectés sur plusieurs espèces de poissons d’eau ;
• La mise en place de simulations numériques simples et l’exploration des données empiriques STR et SNP pour évaluer et comparer la pertinence des marqueurs génétiques et génomiques pour quantifier l’impact de différentes barrières sur plusieurs espèces de poissons d’eau douce.

COMPETENCES REQUISES
Le.la candidat.e aura une bonne formation en génétique des populations, en écologie évolutive, en écologie aquatique et/ou en biologie de la conservation
Le.la candidat.e aura une bonne maîtrise des outils de programmation informatique (notamment R) et un intérêt pour l’écologie quantitative
Le.la candidat.e sera désireux de participer à la vie d’équipe, notamment par le travail de terrain (pêche électrique).
Le.la candidat.e aura un intérêt pour la biologie moléculaire (extraction d’ADN, préparation de librairies et PCR), une expérience préliminaire en travail de laboratoire serait un plus

CONTACTS ET MODALITES :
Le stage aura lieu à la Station d’Ecologie Théorique et Expérimentale (CNRS, Moulis, Ariège). Le.la candidat.e recevera une gratification selon la loi en vigueur, un logement sur place est possible.

Les candidat.e.s intéressé.e.s enverront un CV détaillé (incluant les notes et rangs) ainsi qu’une lettre de motivation aux personnes contacts (ci-dessous).

– Simon BLANCHET & Jérôme G. PRUNIER (simon.blanchet@sete.cnrs.fr; jerome.prunier@gmail.com)
Laboratoire d’Ecologie théorique et expérimentale du CNRS, Moulis
– Géraldine LOOT (géraldine.loot@univ-tlse3.fr)
Evolution et Diversité Biologique, UPS, Toulouse
– Sylvie TOMANOVA (sylvie.tomanova@ofb.gouv.fr)
Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, IMFT, Toulouse

REFERENCES:
1. Steffen, W., Grinevald, J., Crutzen, P. & McNeill, J. The Anthropocene: conceptual and historical perspectives. Philos. Trans. R. Soc. Math. Phys. Eng. Sci. 369, 842–867 (2011).
2. Taylor, P. D., Fahrig, L., Henein, K. & Merriam, G. Connectivity is a vital element of landscape structure. Oikos 571–573 (1993).
3. Sala, O. E. et al. Global biodiversity scenarios for the year 2100. Science 287, 1770–1774 (2000).
4. Baguette, M., Blanchet, S., Legrand, D., Stevens, V. M. & Turlure, C. Individual dispersal, landscape connectivity and ecological networks: Dispersal, connectivity and networks. Biol. Rev. 88, 310–326 (2013).
5. Maron, M. et al. Global no net loss of natural ecosystems. Nat. Ecol. Evol. 4, 46–49 (2020).
6. Cooke, S. J. et al. Evidence-based restoration in the Anthropocene-from acting with purpose to acting for impact. Restor. Ecol. 26, 201–205 (2018).
7. Mijangos, J. L., Pacioni, C., Spencer, P. B. S. & Craig, M. D. Contribution of genetics to ecological restoration. Mol. Ecol. 24, 22–37 (2015).
8. Prunier, J. G. et al. Quantifying the individual impact of artificial barriers in freshwaters: A standardized and absolute genetic index of fragmentation. Evol. Appl. eva.13044 (2020) doi:10.1111/eva.13044.
9. Belletti, B. et al. More than one million barriers fragment Europe’s rivers. Nature 588, 436–441 (2020).
10. Willing, E.-M., Dreyer, C. & van Oosterhout, C. Estimates of Genetic Differentiation Measured by FST Do Not Necessarily Require Large Sample Sizes When Using Many SNP Markers. PLoS ONE 7, e42649 (2012).

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement. Un email de contact est disponible: simon.blanchet@sete.cnrs.fr

Pout toute autre question, vous pouvez contacter sfecodiff@sfecologie.org.