Route d’invasion et potentiel invasif de l’érable sycomore Acer pseudoplatanus – Stage Master 2

Contexte

Ce projet porte sur les invasions biologiques, un thème qui est particulièrement d’actualité en contexte de changements globaux et de mondialisation. Les invasions biologiques sont en effet rapidement devenues l’un des problèmes écologiques les plus coûteux à l’échelle mondiale, puisqu’elles peuvent profondément affecter l’agriculture et la sylviculture, altérer le fonctionnement des écosystèmes et des agrosystèmes, propager de nouvelles maladies et, plus généralement, interférer avec les activités humaines.

En raison de la menace immédiate ou latente que représentent les espèces exotiques envahissantes sur le plan écologique, les études scientifiques menées dans ce contexte ont avant tout porté sur l’envahisseur et les nuisances environnementales induites par sa prise de dominance. Le potentiel évolutif de l’envahisseur et plus particulièrement le rôle de l’environnement dans la régulation de ce potentiel (fardeau de consanguinité) ont été longtemps négligés. Les espèces exotiques envahissantes représentent pourtant une opportunité pour l’étude de processus évolutifs majeurs. La complémentarité des approches écologique et évolutive se révèle efficace dans la résolution des paradoxes liés à leur succès que sont (i) la facilité avec laquelle une espèce exotique réussit à envahir un environnement étranger au détriment d’espèces indigènes a priori mieux adaptées et (ii) la rapidité des changements adaptatifs mis en place. Les changements ainsi produits pour faire face aux nouvelles contraintes environnementales peuvent être caractérisés et quantifiés en comparant les populations envahissantes à celles dont elles sont issues.

L’érable sycomore (Acer pseudoplatanus L.) natif d’Europe de l’est (mais en forte extension en Europe de l’ouest et du nord) et invasif en Amérique du Nord et en Nouvelle-Zélande est un modèle biologique bien maîtrisé par l’équipe EDYSAN. De nombreux travaux ont notamment permis de décrire sa dynamique d’invasion en Nouvelle-Zélande et d’étudier sa diversité génétique dans plusieurs populations françaises. Le projet proposé vise à apporter une dimension évolutive aux approches précédemment développées dans le cadre des invasions biologiques, dimension fondée sur le profil génétique de marqueurs neutres (cytoplasmique et nucléaire) ou potentiellement sélectionnés (traits d’histoire de vie). La variabilité moléculaire et écophysiologique sera estimée à partir d’individus provenant de populations Européennes, Américaines et Néo-Zélandaises. Les approches phylogéographique et de génétique des populations fondées sur la signature génétique des marqueurs neutres – préalablement testés dans le projet CREUSE – permettront d’affiner le scénario d’invasion de l’espèce, d’estimer la diversité génétique « résiduelle » (contemporaine) dans la zone envahie une fois le poids de la diversité historique éliminée. L’approche écophysiologique a pour objectif d’explorer les stratégies employées par A. pseudoplatanus pour maximiser sa productivité en caractérisant puis comparant les mécanismes physiologiques impliqués dans l’efficacité d’utilisation de la lumière et de l’azote.

Objectifs et déroulement du stage

Les principales méthodes employées font appel à la biologie moléculaire (extraction/purification d’ADN, amplification de marqueurs moléculaires, séquençage et génotypage multilocus), à la génétique des populations, à la phylogéographie (analyses génotypes/séquences) et à l’écophysiologie (analyse des traits de vie, mesure des rapports C:N du sol et des tissus, étude de la photosynthèse, dosage des sucres et des acides aminés, dosage d’activités enzymatiques, etc.). Le but de ce projet est de (i) proposer un scénario évolutif décrivant les modalités d’invasion de l’espèce à partir de méthodes d’analyse spatiale et d’inférence bayésienne, (ii) de mettre en évidence des traits « facilitateurs » de son invasion.

Compétences
biologie moléculaire, génétique des populations, phylogéographie, statistiques spatiales

Structure d’accueil
Unité Edysan FRE3498
33 rue Saint Leu, 80039 Amiens
03-22-82-75-56

Contacts / responsables de stage
Annie Guiller, annie.guiller@u-picardie.fr
Thomas Kichey, thomas.kichey@u-picardie.fr
Jonathan Lenoir, jonathan.lenoir@u-picardie.fr

Durée du stage
6 mois

Financement du stagiaire
Indemnisation en fonction des dispositions légales en vigueur
Convention de stage obligatoire

Le dossier de candidature, constitué d’un CV et d’une lettre de motivation, est à envoyer par email aux responsables de stage.