« Dieu ne joue pas aux dés » (Einstein)…
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« Dieu ne joue pas aux dés » (Einstein)…. Mais… Les insectes jouent à « pile ou face ». Exemple de la plasticité « pile ou face » Cooper et Kaplan (1982). 1980 Les adaptations (traits d’histoire de vie et comportements) étudiées majoritairement à l’aide de l’approche déterministe.

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Mais… Les insectes jouent à « pile ou face »

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Presentation Transcript


Mais les insectes jouent pile ou face

« Dieu ne joue pas aux dés » (Einstein)…

Mais…Les insectes jouent

à « pile ou face »


Mais les insectes jouent pile ou face

Exemple de la plasticité « pile ou face »

Cooper et Kaplan (1982)

1980

Les adaptations (traits d’histoire de vie et comportements)

étudiées majoritairement à l’aide de l’approche déterministe

Approche déterministe :

Environnement stable ou périodique

Néglige la stochasticité environnementale

La théorie stochastique des traits d’histoire de vie

a permis de comprendre des adaptations inexplicables

par l’approche déterministe


Mais les insectes jouent pile ou face

Environnement stochastique :

Deux types d’année (A et B) apparaissent aléatoirement

Phénotype adapté.

Phénotype mal adapté.

Génotype à plasticité « pile ou face »

x % Phénotypes A

(1-x) % Phénotypes B


Mais les insectes jouent pile ou face

Mécanisme sous-jacent ?

« Un beau concept longtemps jugé irréaliste »


Mais les insectes jouent pile ou face

Test de la théorie

Le balanin de la châtaigne Curculio elephas

Suivis à long-terme de populations

Théorie

Modélisation Stochastique

Laboratoire

Terrain


Mais les insectes jouent pile ou face

Émergences et accouplements

t+1

t+2

t+3

t+4

sol

Cycles longs

Diapause prolongée

Cycles courts

60 %

40%

Origine de cette variabilité ?


Mais les insectes jouent pile ou face

Hypothèse :

La variabilité dans la durée du cycle du balanin correspond à

une plasticité « pile ou face »

Un génotype qui joue à « pile ou face » (ex 60% CC et 40% CL)

maximise sa fitness à long terme

Menu F., Roebuck J.P. et Viala M. The Amercican Naturalist (2000)

Modélisation stochastique

Un modèle d’optimisation stochastique réaliste :

V(t+1) = M(t) V(t)


Mais les insectes jouent pile ou face

La probabilité d’induire une diapause prolongée est liée à la quantité de ressource énergétique (lipides)

Menu F et Desouhant E., Oecologia (2002)

Soula et Menu Oikos (2003)

Soula et Menu, Entomologia Experimentalis et Applicata (2005)

Les larves grasses :

probabilité élevée

d’induire un cycle long

Les larves maigres :

faible probabilité

d’induire un cycle long

2. Identifier des facteurs environnementaux

capables d’induire une variabilité locale intra-populationnelle dans la

durée du cycle


Mais les insectes jouent pile ou face

Question

La femelle balanin est-elle capable de contrôler la variabilité dans

la durée du cycle de sa descendance en contrôlant le nombre d’œufs

pondus par fruit?


Mais les insectes jouent pile ou face

1

0.8

Proportion de cycles longs

0.6

0.4

0.2

0

100%

Ponte

solitaire

50% 1 oeuf

50% > 1oeuf

20% 1 oeuf

80% > 1oeuf

100%

multi-infestation

Pattern de ponte

Menu F., Desouhant E., Greenland T., Soula B. et Debouzie D., soumis


Mais les insectes jouent pile ou face

Conclusions :

Les balanins savent jouer à « pile ou face »

Cette stratégie est optimale dans un environnement stochastique

Autres tests de la théorie:

Chez des plantes des régions arides

Variabilité intra-populationnelle dans la durée de la dormance


Mais les insectes jouent pile ou face

A la recherche de la plasticité « pile ou face »…

Le balanin : un pionnier qui a ouvert la voie chez les animaux…

chez des grenouilles

australiennes…


Mais les insectes jouent pile ou face

…chez le puceron Rhopalisiphum padi

…production de morphes sexués et asexués

Modèle stochastique et données de terrain

Halkett F., Harrington R., Hullé M., Kindlmann P., Menu F., Rispe C. et Plantegenest M. The American Naturalist (2004)


Mais les insectes jouent pile ou face

Perspectives

« Adaptations locales et contraintes en environnement stochastique »

Origine de la forte variabilité inter-populationnelle dans la

fréquence de cycle long chez C. elephas?

Cf. poster E. Rajon


Mais les insectes jouent pile ou face

Perspectives

« Etude comparative inter-spécifique des traits d’histoire de vie chez

les punaises vecteurs de la maladie de Chagas (Amérique latine).

Prise en compte de la phylogénie »

Collaboration Argentine-Mexique-France

(équipes F. Menu, D. Pontier, C. Bernstein)

Cf. poster V. Payet


Mais les insectes jouent pile ou face

Merci pour votre attention


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