Accueil > Equipes > PRADA : Processus de l’Adaptation

PRADA : Processus de l’Adaptation

par Julien Cote - publié le , mis à jour le

Responsable : Philipp Heeb

Co-responsables : Julien Cote & Joël White

Team Overview

L’équipe PRADA se focalise sur le principal mécanisme d’évolution, à savoir la sélection naturelle. Le projet PRADA est organisé autour des trois piliers de ce processus dont la découverte par Darwin et Wallace a marqué le véritable début de l’étude de l’évolution :

  1. les variations des traits d’histoire de vie en tant que composantes de la fitness
  2. les pressions de sélection par le biais des effets environnementaux et des interactions durables
  3. l’importance de l’hérédité non génétique qui conduit actuellement à une révision profonde de l’approche évolutive dans de nombreux domaines.

 

 Nos recherches s’organisent autour de trois thèmes :
 
1. Variation et contraintes du phénotype et des traits d’histoire de vie Le premier thème concerne la théorie des histoires de vie, ou l’histoire de vie qui peut être définie comme une configuration individuelle d’allocation, au cours de la vie, de temps et d’énergie à différentes activités fondamentales telles que la croissance, la réparation des tissus et leur entretien, ainsi que la reproduction. Étudier l’évolution des histoires de vie c’est se demander comment un phénotype parvient à maximiser le nombre total de descendants qu’il transmet aux générations futures. Pour cela, les organismes peuvent différer en termes d’âge à maturité, fécondité, fréquence de reproduction, longévité ou de tout autre paramètres démographiques. Les organismes sont envisagés comme des réponses évolutives pour résoudre des problèmes écologiques si bien que l’évolution des histoires de vie est à l’interface entre écologie et évolution. La théorie des histoires de vie propose d’étudier les phénotypes en termes de traits démographiques en faisant le postulat que ces derniers sont reliés par des contraintes (compromis évolutifs), contraintes dont l’architecture peut différer en fonction des ressources disponibles dans l’environnement, et de caractéristiques individuelles déterminées génétiquement, ou non (effets maternels, ontogénie, etc.).
L’un de nos objectifs est d’étudier les stratégies d’allocation de ressources (temps et énergie) à différentes fonctions via la caractérisation des situations dans lesquelles les parents devraient privilégier l’allocation d’énergie vers tel ou tel sexe, les proies l’allocation de temps à la vigilance ou l’alimentation, deux activités potentiellement exclusives, ou les nouveaux nés l’allocation de temps et d’énergie à la dispersion ou à la croissance. Dans le cadre de l’allocation au sexe, il s’agira en particulier de préciser les cadres théoriques au sein desquels des pressions de sélection prédites par des modèles en apparence proches sont attendues. Le volet consacré au compromis entre la vigilance et l’alimentation de la proie s’intéressera à caractériser les composantes de la vigilance selon leur nature (anti-prédateur ou sociale) et selon leur degré d’exclusion avec d’autres activités nécessitant également l’allocation de la ressource "temps". Les stratégies de dispersion seront quant à elles étudiées en intégrant le réseau de facteurs externes et internes qui conduisent au départ ou à la résidence des individus. L’un des enjeux actuels majeurs est d’étudier les stratégies d’allocation à l’échelle individuelle. Cela implique de quantifier les variations des paramètres démographiques entre individus, et les co-variations de ces paramètres à ce niveau individuel, y compris pour des paramètres dont l’estimation se base sur un seul événement durant la vie d’un individu (le recrutement, la mort). Un des objectifs fixés dans la future équipe PRADA sera d’utiliser les développements récents des outils statistiques qui permettent de réaliser une approche de modélisation démographique pour étudier les compromis évolutifs, de tester des hypothèses sur le rôle de ces contraintes dans l’évolution du calendrier de reproduction d’un individu, dans l’évolution de la sénescence et de la reproduction différée chez les organismes ayant la plus grande longévité. En outre, le pan des recherches sur l’évolution des histoires de vie est intrinsèquement lié aux développements récents dans la mesure des variations phénotypiques entre individus. En effet, les stratégies d’allocation vont être la conséquence de l’architecture des traits physiologiques, morphologiques et comportementaux des individus. L’étude des compromis démographiques bénéficierait profondément des critères observables permettant de classer les individus selon leur propension à exprimer un comportement ou à développer une réponse physiologique donnée qui pourraient être associés à des variations de traits démographiques tels que la probabilité de reproduction, de dispersion ou de survie. En association avec l’arsenal d’outils de modélisation à l’échelle des individus apportés par les démographes, ces approches intégratives permettraient une meilleure compréhension des stratégies démographiques. L’intégration de ces deux approches complémentaires est l’un des objectifs fixés et explique que ce soit un des objectifs majeurs de l’équipe PRADA.

Personne impliquées : P. Beldade ; P. Blanchard ; E. Cam ; J. Cote ; C. Ducamp ; P. Heeb ; J-L. Hemptinne ; A. Magro ; B. Pujol.

 

2. Pressions de sélection au sein des interactions interspécifiques Ce thème s’intéresse aux différentes pressions de sélections impliquées dans les processus éco-évolutifs, et en particulier celles déterminées par des interactions durables entre organismes, telles que les interactions proie-prédateur, hôte-parasite ou hôte-microbiote. Un premier sous-axe de notre équipe concerne les interactions proie-prédateur (e.g. pucerons-coccinelles, lézards-serpents), tout particulièrement l’information acquise par les proies sur le risque de prédation local, les mécanismes chimiques impliqués et les conséquences éco-évolutives de la réaction des proies au risque. Le second sous-axe s’intéresse, au sein des systèmes hôte-symbiontes (sensu lato : pathogènes, bénéfiques ou commensaux) aux traits phénotypiques de l’hôte déterminant les pressions de sélection qui agissent sur ces symbiontes et en affectent l’évolution. Dans ce contexte, notre équipe s’intéresse de près au choix d’hôte et à la spéciation chez certains systèmes hôtes-parasites. L’environnement constitué par l’hôte est en lui-même complexe. Il peut varier dans le temps, et tous les individus d’une même espèce hôte ne se défendent pas de la même manière contre leurs parasites. Cette variété d’environnements constitue elle aussi une pression de sélection. Par exemple, chez Xenorhabdus, pathogène bactérien des insectes étudié par notre équipe, elle a probablement déterminé l’évolution de systèmes génétiques ou épigénétiques permettant de produire de la variation phénotypique au sein d’une infection. Cependant, un hôte n’est pas généralement associé qu’à une seule espèce de parasite ou symbionte, mais à une multitude d’organismes hébergée à la surface ou l’intérieur de cet hôte et appelée microbiote, auquel s’intéressent plusieurs membres de l’équipe. Ainsi l’hôte constitue un environnement qui induit des pressions de sélection pour de nombreuses espèces, structurant ainsi des communautés entières, qui à leur tour peuvent influer sur la valeur sélective de leur hôte. Enfin, au-delà des pressions de sélection réciproques au sein de ces interactions, l’équipe s’intéresse également à l’impact de l’environnement et notamment des changements environnementaux induits par l’homme, tels que les changements climatiques ou l’urbanisation sur ces interactions. Dans le cadre des interactions hôte-microbiote par exemple, les changements globaux peuvent constituer des pressions de sélection sur les espèces composant le microbiote et leurs interactions, soit par des mécanismes directs soit en entrainant des modifications de divers traits phénotypiques de l’hôte. Ces questions sont abordées en étudiant une diversité d’hôtes (mammifères, oiseaux, reptiles, insectes) et en utilisant des approches à large échelle géographique et/ou des approches expérimentales. L’équipe PRADA s’intéresse particulièrement à l’effet de la triple interaction hôte-microbiote-environnement sur la valeur sélective des hôtes et de leurs dynamiques de populations.

Personne impliquées : J. Cote ; J-B. Ferdy ; J-L. Hemptinne ; P. Heeb ; S. Leclaire ; A. Magro ; S. Ponsard ; B. Pujol ; J. White.

 

 

3. Transmission de caractères au sein et entre les générations. PRADA aborde également le dernier pilier du processus de sélection naturelle qui est, outre la transmission au sein d’une génération, la transmission entre générations de la variation dans les caractères. Depuis l’avènement de l’hérédité mendélienne et de l’hérédité des caractères quantitatifs l’étude de la transmission des caractères n’avait pas connu de révolution aussi profonde que durant cette dernière décennie. Il est devenu clair que l’hérédité en général et l’héritabilité en particulier ne résultent pas de la seule transmission de l’information encodée dans la séquence de l’ADN. Le domaine de l’hérédité non génétique est en plein essor et devrait profondément changer notre vision du vivant dans les années à venir.
L’équipe PRADA s’intéresse au rôle relatif de l’hérédité génétique et non-génétique dans l’évolution. Aujourd’hui, nous parlons d’héritabilité inclusive pour unifier les différentes composantes de l’héritabilité afin d’évaluer le potentiel évolutif complet des populations (composantes génétiques et non génétiques de l’héritabilité). Cependant, le nombre d’études qui ont décomposé simultanément la variation phénotypique transmise génétiquement et non génétiquement se compte sur les doigts d’une main, et les évaluations de l’héritabilité des traits d’histoire de vie en populations naturelles et en mésocosmes restent trop rares. Nous nous attaquons à ces verrous afin de participer significativement à améliorer l’évaluation de l’impact de l’hérédité génétique et non génétique sur la diversité phénotypique des organismes et populations en relation avec la sélection.
Nous abordons plusieurs facettes de l’héritabilité inclusive, comme les effets maternels et la transmission de la niche écologique en populations naturelles, l’hérédité culturelle et l’hérédité des marques épigénétiques . Nous nous intéressons également aux processus intra-générationnel de modification du phénotype (e.g. plasticité phénotypique et transmission d’information) qui est une base nécessaire à la transmission non-génétique des caractères entre générations. Pour cela, nous couplons des approches expérimentales et en populations naturelles en utilisant une large gamme d’organismes allant des plantes aux vertébrés.

Personnes impliquées : P. Beldade ; J. Cote ; E. Danchin ; C. Faucher ; J-L. Hemptinne ; S. Leclaire ; A. Magro ; B. Pujol ; F. Roch ; J. White.

 

 

 

Membres :

Beldade Patricia
Blanchard Pierrick
Cam Emmanuelle
Cote Julien
Danchin Etienne
Ducamp Christine
Faucher Christian
Ferdy Jean-Baptiste
Heeb Philipp
Hemptinne Jean-Louis
Leclaire Sarah
Magro Alexandra
Ponsard Sergine
Pujol Benoît
Roch Fernando
White Joël

Espinasse Gilles
Dardenne Nathalie
Garrigues Jean-François
Latutrie Mathieu
Marin Sara
Parthuisot Nathalie
Ramon-Portugal Felipe


Duneau David
Gourcilleau Delphine
Mousset Mathilde
Noebel Sabine
Salles Océane
Salmona Jordi
Sentis Arnaud
Thomson Caroline
Winandy Laurane
Winney Isabel

Cambon Marine
Monier Magdalena
Pellerin Félix
Pineaux Maxime
Teyssier Aimeric

(CR1, CNRS)
(MCF, UPS)
(PR1-HDR, UPS)
(CR1, CNRS)
(DR1-HDR, CNRS)
(MCF, ENFA)
(MCF, UPS)
(PR2-HDR, UPS)
(DR2-HDR, CNRS)
(Pr1-HDR, ENFA)
(CR2, CNRS)
(MCF-HDR, ENFA)
(PR2-HDR, UPS)
(CR1, CNRS)
(MCF, UPS)
(MCF, ENFA)

(TFR, ENFA, [50 %])
(TFR, ENFA)
(TFR, ENFA, [50 %])
(IE, CDD UPS)
(IE, CDD UPS)
(IE, CDD UPS)
(IR, CDD ENFA)

 
(post-doc)
(post-doc)
(post-doc)
(post-doc)
(post-doc)
(post-doc)
(post-doc)
(post-doc)
(post-doc)

(doctorant)
(doctorante)
(doctorante)
(doctorant)
(doctorant)



Anciens membres :

Jacob Staffan
Dagaeff Anne-Cécile
Merkling Thomas
Susset Eline
Xiaobo Wang
Bestion Elvire
Acker Paul
Sentis Arnaud

(doctorant)
(doctorante)
(doctorant)
(doctorante)
(doctorante)
(doctorante)
(doctorant)
(post-doc)

 

Last 20 publications of the team :

--- Exporter la sélection au format