Université de Montréal
Ph.D. candidate
Supervisor: Jacques Brodeur
Joan van Baaren, Université Rennes 1 (FR)
Start: 2014-09-01
End: 2017-10-01
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Project

Variabilité de la diapause chez les parasitoïdes de pucerons dans le contexte des changements climatiques : implications en lutte biologique
Les effets des changements climatiques sont de plus en plus marqués sur les organismes. Ils affectent leur distribution géographique, leur abondance et leur écologie. En particulier, le réchauffement des températures mène à des hivers plus courts et plus tardifs ce qui perturbe la phénologie des organismes. En tant qu’ectothermes, les insectes sont un groupe particulièrement sensible à la modification de leur environnement thermique et en particulier des cycles saisonniers de températures. En effet, les insectes résistent habituellement aux conditions hivernales en passant l’hiver en état d’hibernation, sous forme de diapause. Or, de plus en plus d’études suggèrent que les stratégies d’hivernation, comme la diapause, sont fortement influencées par les changements climatiques. La stratégie de « perte de diapause » semble se répandre chez de nombreuses populations d’insectes. Depuis 2010 en Bretagne (ouest de la France), un changement majeur est observé dans les abondances relatives des espèces d’insectes parasitoïdes de pucerons présentes en hiver dans le milieu agricole. Certaines espèces de parasitoïdes qui n’étaient jamais observées en hiver auparavant (suggérant qu’elles étaient en diapause), sont maintenant actives et exploitent les pucerons qui leurs servent d’hôtes. Ces modifications dans la composition des communautés semblent être liées à l’adoucissement des températures hivernales et suggère que la stratégie de diapause a été abandonnée chez ces populations de parasitoïdes. Cela pourrait avec des conséquences imprévisibles sur les populations de parasitoïdes et le contrôle naturel des pucerons. Dans un pays plus froid comme le Canada, l’arrêt de diapause n’est pour le moment pas possible, mais le réchauffement climatique induit des variations dans les coûts physiologiques de la diapause pour les insectes qui peuvent aussi grandement affecter leur fitness. L’objectif général de ce projet de recherche est donc de comprendre les mécanismes physiologiques et évolutifs liés à cette absence d’expression de la diapause chez différentes espèces d’insectes parasitoïdes et d’en évaluer les conséquences sur les populations de pucerons ravageurs. Cette étude se focalise sur les parasitoïdes des pucerons des céréales (principalement le puceron Sitobion avenae qui existe en Bretagne et au Québec), et en particulier les parasitoïdes appartenant au genre Aphidius présents dans les deux pays. Les expériences et les méthodes d’approche comportent (i) des suivis de terrain en Bretagne (abondances relatives des différentes espèces chaque année, pourcentages d’individus en diapause en fonction des conditions météorologiques), (ii) Une exploration des stimuli d’induction de diapause chez les parasitoïdes de pucerons et une identification des principaux mécanismes d’action des changements climatiques sur la diapause, (iii) Une analyse des mécanismes évolutifs (plasticité, adaptation génétique) impliqués dans la stratégie de diapause et une étude des impacts du réchauffement climatique sur l’évolution de ce phénotype, via une approche en termes de coûts physiologiques, métaboliques et de traits d’histoire de vie, chez les insectes québécois et bretons. Les résultats de ces trois grands axes de recherche permettront de mettre en avant si les changements dans la composition de la communauté de parasitoïdes dans les cultures sont effectivement liés aux changements climatiques et de comprendre le fonctionnement des mécanismes écologiques et physiologiques impliqués dans le phénomène de diapause, et a fortiori dans celui de perte de diapause. A terme, ce travail permettra d’évaluer et de prédire l’impact des changements climatiques actuels et à venir sur l’écologie saisonnière des parasitoïdes. Les résultats de ces recherches viseront ultimement à estimer les conséquences de ces changements sur le contrôle biologique des ravageurs de cultures, en mettant en avant les implications économiques et sociétales à la fois en France et au Canada.

Keywords

Changements climatiques/Climate changes, Relation hôte-parasite, Écologie, Écophysiologie

Publications

1- Behaviour-driven micro-scale niche differentiation in carabid beetles
Kamenova, S., K. Tougeron, M. Cateine, A. Marie, M. Plantegenest
2015 Entomologia Experimentalis et Applicata

2- Comparing thermal tolerance across contrasting landscapes: first steps towards understanding how landscape management could modify ectotherm thermal tolerance
Tougeron, Kévin, Joan van Baaren, Françoise Burel, Lucy Alford,
2016 Insect Conservation and Diversity