Au gite


        Nathalie ESCARAVAGE

         Maître de Conférences

            Université Paul Sabatier
            Laboratoire Evolution et Diversité Biologique
            118 route de Narbonne
                    F-31062 Toulouse cedex 09       
         
       Tél : 05 61 55 67 52
                        email : nathalie.escaravage@cict.fr     

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Thèmes de recherche

Equipe "Evolution et adaptation des systèmes de reproduction chez les plantes"

Le thème central  de mon travail de recherche est l'étude de l'évolution des systèmes de reproduction chez les plantes. Plusieurs thématiques sont abordées :
Dans ce projet le modèle d'étude est Rhododendron ferrugineum (Ericaceae), espèce emblématique de l'étage subalpin (1400 - 2200 m) des Alpes et des Pyrénées.

R. ferrugineumInflorescence R. ferrugineumVue R. ferrugineumPollinisateur
    A l’étage subalpin des Pyrénées, les populations de R. ferrugineum sont parfois très fragmentées, de taille et d’un degré d’isolement très variables (de quelques individus vs populations couvrant plusieurs centaines d’hectares). On retrouve cette variabilité dans différents contextes écologiques: communautés à diversité floristique élevée (Pyrénées orientales) ou faible (Pyrénées centrales). Ces caractéristiques sont intéressantes, tant il est vrai que les auteurs ayant étudiés l’impact de la fragmentation des habitats n’ont pas toujours été en mesure d’effectuer des études comparées entre des milieux non fragmentés et des milieux fragmentés. Les principaux pollinisateurs de R. ferrugineum sont les abeilles et les bourdons, lesquels sont habituellement fidèles aux aires et aux espèces qu’ils exploitent. Récemment, nous avons  mis en évidence un changement profond du système de reproduction (autoincompatibilité vs autocompatibilité) dans une population isolée témoignant de l’aptitude de cette espèce à répondre  aux conditions environnementales locales.

    Dans ce contexte, nous proposons de tester la nouvelle hypothèse selon laquelle la diversité dans les communautés végétales compenserait les effets négatifs de la fragmentation (thèse de C. Delmas en cours). En effet, les communautés à densité florale élevée, riches en récompenses (pollen et nectar) abritent généralement une communauté de pollinisateurs abondante et diversifiée. La diversité spécifique en pollinisateurs joue un rôle prépondérant sur l’abondance dans le succès reproducteur des plantes. Ainsi ces communautés constitueraient des ‘sources’ potentielles de pollinisateurs pour l’espèce isolée. De plus elles pourraient constituer dans le paysage un continuum de ressources, favorable aux déplacements des pollinisateurs, favorisant ainsi la connectivité (flux de pollen ou de graines) entre les populations.
Ce projet vise à :
(1) Etudier et confirmer l’effet de l’isolement et de la fragmentation des populations sur le succès reproducteur (production de fruits et graines), le syndrome de pollinisation (traits de la morphologie florale, autocompatibilité/autoincompatibilité,…), le système de reproduction de cette espèce (autogamie vs allogamie) en fonction du degré de fragmentation (taille et isolement).
(2) Etudier l’effet de compensation de la qualité de la communauté végétale (diversité et densité florale) sur la reproduction des populations fragmentées.  
 (3) Reconstituer les flux géniques dans et entre les populations en fonction du degré de fragmentation des populations de R. ferrugineum et de la qualité de la communauté.

Chez R. ferrugineum, l’amplitude altitudinale est telle que les populations de basses altitudes, ne sont pas soumises aux mêmes conditions écologiques que celles de hautes altitudes (vent plus violent, températures plus faibles...). Une étude antérieure a montré que l’altitude avait une impact significatif sur l’activité et la diversité des pollinisateurs : à basse altitude (1300 m) les principaux visiteurs des fleurs de R. ferrugineum sont les abeilles et les bourdons, alors qu’à haute altitude les fourmis deviennent prépondérantes.

Les questions posées sont : (i) peut-on attribué un rôle de pollinisateurs aux fourmis ? (ii) quel(s) impact(s) ont ces insectes sur la pollinisation par les autres hyménoptères (abeilles, bourdons) ?

R. simsiiRhodo2Rhodo3Rhodo4

Le genre Rhododendron comprend environ 1025 espèces, son centre de distribution se situe au sud et à l'est de l'Asie. Le genre a été largement étudié d'un point de vue taxinomique. Beaucoup de données concernant la morphologie florale sont disponibles mais les études relatives au système de reproduction sont rares. Beaucoup d'espèces montrent une "approach herkogamy" (étamines plus petites que le stigmate) alors que d'autres ont une "reverse herkogamy" (étamines plus grandes que le stigmate). Les espèces de Rhododendron étudiées jusqu'à présent sont auto-compatibles sauf R. championae et R. moulmainense qui sont auto-incompatibles. Pour les rares espèces où des données sur le système de reproduction sont disponibles, il semble que les stratégies de reproduction soient corrélées avec les relations phylogénétiques. Cependant les espèces qui poussent dans les environnement où l'activité des pollinisateurs est réduite (fort vent, faible température) développent souvent des mécanismes favorisant l'auto-pollinisation (assurance reproductive) comme cela a été démontré chez R. ferrugineum (voir Escaravage et al. 1996) et R. aureum au Japon. 

La question centrale de ce projet est : est-ce que le système de reproduction chez les espèces de Rhododendron est un adaptation aux fortes contraintes écologiques ou est-ce qu'il reflète uniquement l'histoire évolutive du genre?

L’Aster des Pyrénées (Astéraceae) est une endémique rare des Pyrénées françaises et des Monts Cantabriques espagnols. Sa rareté, observée dès le début du XIXe, semble principalement due à une cueillette excessive par les botanistes collectionneurs de plantes rares. L’Aster était récolté pour la réalisation d'herbiers ou la culture parfois à des fins commerciales. L’espèce semblait au bord de l’extinction au début des années 90, avec seulement trois populations connues mais des prospections récentes ont permis de découvrir de nouveaux sites, portant aujourd’hui à quinze le nombre de stations répertoriées en France et en Espagne. Pour ces raisons, l'espèce est protégée sur l'ensemble du territoire français. Les prospections sur le terrain ont permis de mettre en évidence des populations dans le département des Pyrénées Atlantiques et des Hautes Pyrénées ainsi que dans les Monts Cantabriques. Les stations de Haute-Garonne, d’Ariège et de Pyrénées Orientales pourtant citées dans la bibliographie n’ont pas pu être retrouvées malgré les recherches. D'après les stations recensées, l'Aster des Pyrénées trouve son optimum écologique à l'étage montagnard mais il peut être rencontré de 600 à 1850m. Actuellement, les menaces qui pèsent sur l’Aster ne sont plus dues aux collectionneurs mais plutôt à la fermeture du milieu, conséquence de l’arrêt du pastoralisme, et à l’expansion d’espèces avec laquelle il entre en compétition.
Préserver la diversité génétique des espèces rares doit être l’un des buts premiers des plans de conservation. En effet, la survie à long-terme et l’évolution des espèces dépend du maintien d’un niveau de variabilité génétique suffisant au niveau intra et inter-populationnel pour que l’espèce puisse s’adapter à de nouvelles pressions de sélection induites par des changements environnementaux, de nouveaux compétiteurs ou parasites Ce projet vise à étudier la diversité génétique de l’Aster des Pyrénées en utilisant les marqueurs ISSR et devait permettre d’estimer les points suivants :
- le niveau de diversité génétique de l’espèce
- l’importance des flux des gènes
- l’apparentement entre les différentes populations
Les résultats de cette étude permettront principalement d’orienter les recommandations de conservation.

Les abeilles récoltent le nectar floral ou du miellat de pucerons pour produire le miel, qui constitue la réserve
alime alimentaire de la ruche. Le miel est principalement constitué de glucides (78 à 80%) et d’eau (env. 17%). Les glucides sont représentés essentiellement par le fructose (env. 38%) et le glucose (env. 31%) mais le maltose, le saccharose et divers autres polysaccharides sont aussi présents en faibles proportions. Ainsi la qualité et la quantité du miel vont dépendre des quantités et qualités du nectar. Il a été estimé que pour la production de 500 grammes de miel, les abeilles doivent effectuer plus de 17.000 voyages et visiter 8.700.000 fleurs. Par conséquent, il est important pour la ruche que les butineuses trouvent et exploitent des sources (espèces végétales) produisant de grandes quantités de nectar et que celui-ci soit de bonne qualité (riche en sucre et à faible teneur d’eau). Les conditions météorologiques mais aussi les espèces végétales vont jouer un rôle important sur la qualité et la quantité du nectar disponible. Si des études ont montré des différences de nectar entre espèces végétales ou de l’activité des abeilles en fonction des conditions météorologiques, peu de travaux ont fait la relation entre conditions météorologiques et production de nectar.
    Les apiculteursde l’Ariège voient depuis plusieurs années une baisse de leur production de miel malgré un état
sanitaire des ruchers satisfaisant et stable.
Une des causes possibles serait une baisse de production de nectar par les essences exploitées par les abeilles (Robinier, Châtaignier et Rhododendron) depuis une décennie.
    L’hypothèse selon laquelle les changements climatiques globaux seraient impliqués dans cette réduction de la production ou de la qualité du nectar et donc dans la production du miel est difficile à tester (nécessité d’un suivi à long terme). Par contre, nous pouvons, dans une première approche tester la validité de cette hypothèse  en étudiant durant une saison s’il existe des variations dans la quantité et/ou la qualité du nectar, si ces variations ont une influence sur le comportement de récolte des abeilles et donc sur la production de miel, et si elles sont ou non corrélées aux conditions climatiques changeantes.
    Cette étude a pour  but de caractériser et comparer la production de nectar de 2 espèces végétales traditionnellement exploitées pour la production de miel monofloraux par les apiculteurs : Robinia pseudoaccacia (Fabacée), et Rhododendron ferrugineum (Ericacée).


                                                                                                                                                                                                                                    up arrow

Collaborations en cours

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Etudiants

Encadrement de nombreux stages de terrain volontaire.


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Activités d'enseignement

Responsabilité et co-responsabilité d'unités d'enseignement
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CV

depuis 2002 - Maître de conférences au laboratoire Evolution et Diversité Biologique UMR 5174, Toulouse (Dir. B. Crouau-Roy)
2001-2002 - Maître de conférences au laboratoire d'Ecologie Terrestre, Toulouse  (Dir. F. Blasco)
1999-2000 - Post-doctorat à l'Institut de Botanique, Innsbruck (Autriche)
1997 - Doctorat de 3ième cycle "Système de reproduction et stratégie de colonisation de Rhododendron ferrugineum L. (Ericaceae) (Etage subalpin ; Alpes du Nord)" - Laboratoire de Biologie des Populations d'Altitude UMR 5553 (actuellement LECA), Université Joseph Fourier Grenoble.


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Publications

Pornon A., Escaravage N., Lamaze T. 2007 - Complementarity in mineral nitrogen use ammong dominant plant species in a subalpine community. American Journal of Botany 94(11) - 1778-1785 (pdf)
Escaravage N., Wagner J. 2004 - Pollination effectiveness and pollen dispersal in a Rhododendron ferrugineum (Ericaceae) population. Plant Biology 6: 606-615 (pdf)
Escaravage N., Flubacker E., Pornon A., Doche B., Till-Bottraud I. 2001 - Stamen dimorphism in Rhododendron ferrugineum (Ericaceae): development and function. American Journal of Botany 88(1): 68-75 (pdf)
Questiau S., Escaravage N., Eybert M.C., Taberlet P. 2000 - Nestling sex ratios in a wild population of bluethroat ( Luscinia svecica) inferred from AFLPTM analysis. Journal of Avian Biology 31: 8-14 (pdf)
Pornon A., Escaravage N., Thomas P., Taberlet P. 2000 - Dynamics of genotypic structure in clonal Rhododendron ferrugineum (Ericaceae) populations. Molecular Ecology 9: 1099-1111 (pdf)
Pornon A., Escaravage N. 1999 - Genotype structure in clonal Rhododendron ferrugineum L. (Ericaceae) populations: origin and maintenance. Plant Ecology 141: 145-150
Escaravage N., Questiau S., Pornon A., Doche B., Taberlet P. 1998 - Clonal diversity in a Rhododendron ferrugineum L. (Ericaceae) population inferred from AFLP markers. Molecular Ecology 7: 975-982 (pdf)
Pornon A., Escaravage N., Till-Bottraud I., Doche B. 1997 - Variation of reproductive traits in Rhododendron ferrugineum L. (Ericaceae) populations along a successional gradient. Plant Ecology 130 : 1-11
Escaravage N., Pornon A., Doche B., Till-Bottraud I. 1997 - Breeding system in an alpine species: Rhododendron ferrugineum L. (Ericaceae) in the french northern Alps. Canadian Journal of Botany 75(5): 736-743
Escaravage N., Pornon A., Doche B. 1996 - Dynamique des populations de Rhododendron ferrugineum L. (Ericaceae) en altitudes (Alpes du Nord, France). Dissertation Botanica 258 : 103-113Escaravage N., Pornon A., Doche B. 1996 - Evolution des potentialités dynamiques des landes à Rhododendron ferrugineum L. avec les conditions de milieu (étage subalpin des Alpes du Nord - France); Ecologie 27(1) : 35-50

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