Mais… Les insectes jouent à « pile ou face »

1. « Dieu ne joue pas aux dés » (Einstein)… Mais…Les insectes jouent à « pile ou face »

2. 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

3. 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

4. Mécanisme sous-jacent ? « Un beau concept longtemps jugé irréaliste »

5. Test de la théorie Le balanin de la châtaigne Curculio elephas Suivis à long-terme de populations Théorie Modélisation Stochastique Laboratoire Terrain

6. Émergences et accouplements t+1 t+2 t+3 t+4 sol Cycles longs Diapause prolongée Cycles courts 60 % 40% Origine de cette variabilité ?

7. 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)

8. 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

9. 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?

10. 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

11. 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

12. 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…

13. …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)

14. 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

15. 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

16. Merci pour votre attention