1,721,115 research outputs found
Environmental DNA : a plant diversity and environmental indicator for freshwater ecosystems
No full textL'utilisation des méthodes ADN environnemental (ADNe) pour l’identification des macro-organismes a connu un grand essor ouvrant de nouvelles perspectives en permettant l’identification d’espèces à partir de différentes matrices environnementales. Le metabarcoding, permettant la détection simultanée d’espèces dans un même échantillon, trouve des applications croissantes en écologie pour le suivie des communautés animales et végétales. Cependant, son utilisation dans l’étude des plantes reste limitée en raison de verrous méthodologiques importants détaillés dans ce travail de thèse. D’abord, nous relevons un des principaux obstacles : le choix des marqueurs génétiques et d’amorces. A partir des résultats dégagés nous réalisons une étude comparative entre des relevés de terrain et l’approche metabarcoding multi-marqueur dans des rivières de tête de bassin. Dans une preuve de concept, le metabarcoding est ensuite utilisé pour identifier la végétation composant le socio-hydrosystème Rhénan entre Bâle et Strasbourg. Enfin, nous discutons de l’intégration de ces éléments dans les futurs développements de la méthode.The application of environmental DNA (eDNA) methods for the identification of macro-organisms has witness substantial progress, offering novel prospects through the facilitation of species identification from diverse environmental matrices (water, soil, etc.). Metabarcoding, enabling simultaneous detection of species in a single sample, is finding increasing applications in ecology for monitoring animal and plant communities. However, its application in plant studies remains limited due to significant methodological challenges detailed in this thesis. Firstly, we address one of the major obstacles: the selection of genetic markers and primers. We then conducted a comparative study between a multi-marker metabarcoding approach and field floristic surveys along oligotrophic headwater rivers. In a proof-of-concept study, the method is then used to identify the plant community within the socio-hydrosystem of the Rhine between Basel and Strasbourg. Finally, we discuss the integration of these elements in future methodological developments, as well as ongoing projects aimed at addressing these advancements
Dynamics of biological communities in a context of restoration by gravel augmentation and controlled erosion : the case of the Old Rhine River, France
No full textLe Rhin a subi d’importantes modifications qui ont altéré la biodiversité de l’ensemble de la plaine alluviale. Des actions de restauration ont été initiées pour lui redonner une part de son fonctionnement hydromorphologique naturel. Le travail de thèse a consisté à évaluer les effets de ces restaurations et à mettre en évidence les processus mis en jeu dans les changements de la biocénose des milieux restaurés. Les résultats ont démontré que les communautés biologiques sont non seulement gouvernées par les modifications physiques post-restauration mais aussi par l’influence discrète de déterminants externes à la restauration tels que les invasions biologiques ou la dynamique interne du fleuve. L’aspect transitoire des bénéfices obtenus a été souligné comme la principale limite de l’injection sédimentaire alors que les épis transversaux artificiels mis en place dans le cadre d’un essai d’érosion maitrisée se sont révélés être les facteurs de durabilité des effets écologiques.The Rhine River has undergone major engineering works that led to severe alterations which helped to alter the biodiversity of the entire floodplain. Restoration actions have been initiated to give it back a part of its natural hydro morphological functioning. The thesis consisted in evaluating the effects of these restorations and in highlighting the mechanisms and processes involved in biocoenosis changes of the restored environments. The results also showed that the post-restoration biological community is not only defined by post-restoration physical changes but also by the discrete influence of external determinants of restoration such as biological invasions or the internal dynamics of the river. The transitional aspect of the benefits incurred has been identified as the main limit of the gravel augmentation, while the implementation of transverse artificial groynes in the controlled bank erosion has proved to be factors of sustainability of the ecological effects
Etudes des systèmes de défenses antitoxiques chez l’amphipode Gammarus roeseli : Effets du parasitisme et d’une exposition au cadmium.
No full textPour faire face à des perturbations environnementales, les organismes ont développé des défenses antitoxiques couramment utilisés comme biomarqueurs dans l’évaluation de la qualité des milieux. Cependant, de nombreux facteurs confondants comme la température ou le genre, influencent la réponse de ces biomarqueurs. Il est ainsi nécessaire de connaitre les effets de ces facteurs afin d’imputer correctement la réponse biologique mesurée à la présence de polluants. Dans ce contexte, nous avons choisi d’étudier l’influence d’un parasite acanthocéphale, Polymorphus minutus, transmis horizontalement et de microsporidies à transmission verticale, sur les réponses physiologiques de leur hôte, Gammarus roeseli, un crustacé amphipode d’eau douce d’intérêt écotoxicologique. Pour cela, nous avons choisi d’étudier le glutathion, tripeptide jouant un rôle central dans les systèmes antitoxiques, sa synthèse (i.e. activité γ-glutamylcystéine ligase), les réserves énergétiques (i.e. lipides, glycogène, protéines) et un biomarqueur d’effets toxiques, le malondialdéhyde. L’influence du parasitisme a été appréhendé dans différents cas d’études: (i) chez G. roeseli infecté par P. minutus, (ii) chez G. roeseli infecté par des microsporidies (Dictyocoela roeselum essentiellement) et (iii) chez G. roeseli co-infecté par ces deux types de parasite. Chaque cas d’étude a été réalisé en absence de stress et lors d’une exposition au cadmium.
Nous avons mis en évidence qu’en absence de contamination, la présence de P. minutus et une co-infection par P. minutus et D. roeselum affectent les biomarqueurs de G. roeseli. Après exposition au cadmium, la présence de parasites (i.e. infection simple ou co-infection) modifie la mobilisation des défenses antitoxiques et accentue les effets toxiques subits par l’hôte. Les résultats obtenus au cours de ce travail mettent en avant le caractère confondant du parasitisme en écotoxicologie et souligne l’importance de prendre en compte ce paramètre lors de l’évaluation de la qualité des milieux
Toxic stress and shape changes in Chironomus riparius (Insecta, Diptera)
No full textLes variations de forme affectant le mentum et les ailes de Chironomus riparius (Insecte, Diptère), en réponse à un stress toxique, ont été analysées par morphométrie traditionnelle et par morphométrie géométrique. Afin de comprendre les causes et les mécanismes impliqués dans la genèse de ces variations phénotypiques, nous avons étudié : (1) la relation entre stress chimique, réponse cellulaire et variations de forme, (2) l'importance des variations de forme selon que le stress soit simple ou multiple, (3) l'évolution des variations de forme après la métamorphose des organismes ainsi que leur transmission à la génération suivante. Pour ce faire, nous avons exposé des larves de Chironomus riparius pendant l'intégralité de leur cycle larvaire, à du plomb (entre 3 et 500 mg/kg de MS), à du 4-nonylphénol (entre 0 et 200 mg/kg de MS), ainsi qu'à deux sédiments multi-contaminés provenant du milieu naturel : l'un caractérisé par une faible pollution d'origine urbaine, l'autre par une forte pollution d'origine urbaine et industrielle. Nous avons mesuré les effets du plomb sur la biochimie des organismes (réserves énergétiques, concentration en métallothionéines et dommages cellulaires). En outre, pour tous les essais, nous avons évalué les variations morphologiques (phénodéviations, asymétrie fluctuante et changement de la forme moyenne) affectant une pièce buccale du chironome : le mentum. Nous les avons également quantifiées, pour les essais portant sur les matrices provenant du milieu naturel, sur les ailes des adultes ainsi que sur le mentum des larves appartenant à la génération suivante. Enfin, dans la station dans laquelle le sédiment faiblement contaminé a été échantillonné, les variations phénotypiques affectant le mentum de la population en place, appartenant au genre Chironomus, ont été mesurées. Si le plomb affecte la biochimie de la larve de chironome, son action est, en revanche, peu visible au niveau de la forme du mentum. De même, nous n'observons que peu de variations morphologiques de cette pièce buccale après une exposition au 4-nonylphénol. Au contraire, nous notons une augmentation des phénodéviations du mentum chez les larves ayant crû dans le sédiment faiblement contaminé provenant du milieu naturel, ce qui suggère un effet toxique de cette matrice. Dans le sédiment fortement pollué, les faibles niveaux de phénodéviations et d'asymétrie fluctuante observés pourraient être expliqués par la sélection au cours du développement larvaire des individus présentant les phénotypes les plus stables. Cette hypothèse expliquerait, en outre, la ré-augmentation des instabilités de développement que nous observons chez la génération suivante placée dans un sédiment témoin. Aucune augmentation du niveau d'asymétrie fluctuante n'est détectée sur les ailes des adultes provenant de larves exposées. Enfin, nous remarquons que le niveau d'anomalies du mentum relevé dans le milieu naturel est similaire à celui observé sur la souche de laboratoire exposée au sédiment provenant de cette station. Les résultats obtenus mettent en évidence la faible réponse des biomarqueurs de forme étudiés en présence d'une pression toxique, qu'elle soit unique ou multiple. Ils soulignent, en outre, l'importance de la génétique de la population dans la réponse morphologique observée. Ces résultats suggèrent un intérêt limité de ces marqueurs ontogéniques pour révéler un stress chimique chez Chironomus ripariusUsing traditional and geometric morphometrics, we analysed morphological variations of the mentum and the wings in Chironomus riparius (Insecta, Diptera) exposed to toxic stress. To understand both the causes and mechanisms involved in phenotypic changes, we studied: (1) the relationship between toxic stress, cellular response and shape variations, (2) the pattern of shape variations according to the type of stress: single vs toxic mixture, (3) the evolution of shape variations after metamorphosis and the transmission of the morphological defects to the next generation. To achieve this, Chironomus riparius larvae were exposed during their entire larval life cycle, first to sediment spiked with lead (from 3 to 500 mg/kg dry weight) or 4-NP (from 0 to 200 mg/kg dry weight), second to two sediments sampled in the wild. The first of the latter was characterized by light urban pollution and the other by heavy urban and industrial pollution. We measured the effects of lead on three biochemical markers (energy reserve content, concentrations of metallothionein and cellular damages). Furthermore, for all the bioassays, we assessed shape variations (phenodeviations, fluctuating asymmetry and mean shape changes) of the mentum, a mouthpart structure of the chironomid larvae. For both the sediments sampled in the wild, we also assessed the shape changes of imago wings and the shape changes of the mentum affecting the next generation. At the station where the sediment was characterized by light urban pollution, we also measured morphological variations of the mentum in the Chironomid population belonging to the genus Chironomus. Despite the adverse effects of lead observed at the biochemical level, only slight effects were observed in the mentum shape. Similarly, 4-NP exposure did not induce strong phenotypic defects. On the contrary, mentum deformities increased in Chironomid larvae exposed to slightly contaminated sediment sampled in the wild. This might have been due to the exposure to the toxic mixture. In the heavily contaminated sediment, the low levels of both deformities and fluctuating asymmetry observed might have been the result of selection acting during early developmental stages. This hypothesis could thus explain the increase of developmental instability observed in the next generation placed in a control sediment. In the imago from exposed larvae, no increases in fluctuating wing asymmetry were detected. We observed that the level of morphological variations observed in natural population was similar to that detected in the laboratory in our stock culture reared in the sediment from this station. These results underlined the weak response of the shape biomarkers studied to toxic stress, whether related to multiple toxic exposure or not. Moreover, they highlighted the importance of genetics in shape changes. Consequently, the use of these ontogenic biomarkers as indicators of toxic stress in Chironomus riparius seems to be of limited interes
Parasites as mediators of biotic interactions within a lotic subjected to species introductions the case of infection by the acanthocephalan Polymorphis minutus in the amphipod Gammarus roeseli
No full textLes communautés biologiques contemporaines des écosystèmes soumis aux glaciations regroupent des espèces dont le passé coévolutif est parfois faible voire inexistant. Si le déplacement d’un organisme hors de son aire de répartition originelle est un processus naturel, la connectivité des hydrosystèmes à une échelle internationale augmente la fréquencedes introductions et la quantité d’organismes déplacés dans les écosystèmes lotiques.L’aptitude de l’espèce exotique à proliférer au-delà de son point d’introduction, autrement dit son potentiel invasif, va dépendre en partie des relations biotiques qu’elle entretient avec la faune en place.L’incorporation aux réseaux trophiques étant leur principal mode de transmission, les parasites peuvent modifier l’issue d’une interaction entre un prédateur et sa proie. Ainsi les parasites dont le cycle de vie implique plusieurs hôtes sont connus pour leur capacité à manipuler le comportement de leur hôte intermédiaire qui devient alors vulnérable à la prédation par l’hôte définitif. Par conséquent, dans un contexte d’invasions biologiques, le parasitisme peut conditionner le devenir des espèces en interaction dans un écosystème receveur. Gammarus roeseli est un crustacé amphipode originaire des Balkans et très bien représenté à l’Ouest de l’Europe. Compte tenu de sa relative ancienneté sur le territoire français, il est considéré comme naturalisé dans la Nied, un cours d’eau situé au Nord-est de la France. G. roeseli sert d’hôte intermédiaire à de nombreux parasites à cycle de vie complexe à l’instar de l’acanthocéphale d’oiseau Polymorphus minutus. Il s’agissait dans un premier temps de dresser le profil écologique des amphipodes infectés pour, entre autres, identifier les facteurs abiotiques et biotiques qui influencent la distribution spatiale de la population hôte. Dans un deuxièmetemps, l’objectif fut de caractériser le comportement de fuite de l’hôte intermédiaire face au gammare exotique Dikerogammarus villosus et face à l’épinoche à trois épines, un poisson natif. Ces deux prédateurs ne risquent pas l’infection avec P. minutus et représentent par conséquent une mort certaine pour le parasite s’ils ingèrent un crustacé infecté.Les investigations in natura et les tests en laboratoire montrent que l’infection avec P. minutus change les profils écologiques et comportementaux de G. roeseli. Dans la Nied, la fraction infectée de la population se cantonnait aux habitats de surface contrairement aux autres réagissaient différemment aux stimuli physiques et chimiques comparativement à leurs congénères non parasités, et par conséquent étaient significativement moins consommés par D.villosus et par l’épinoche lors d’expériences menées en microcosmes.Globalement, cette étude apporte des précisions quant au rôle sélectif des prédateurs non hôtes dans l’évolution des stratégies parasitaires, et suggère que les parasites peuvent bénéficier de l’augmentation de certains comportements anti-prédateurs, pré-existant chez l’hôte intermédiaire, pour éviter une mort certaine dans une espèce non compatible. Les implicationsdu parasitisme en termes d’exclusion compétitive dans un écosystème receveur sont également discutéesCurrent biological communities of ecosystems subjected to glaciations gather species with a low, or no, coevolutionary history. If the translocation of a species from its original range to a new area is a natural process, the hydrological connectivity at the international scale increases the introduction rate and the amount of translocated species within lotic ecosystems. The ability for the exotic species to spread beyond its introduction point, in other words its invasive potential, will depend partially on the biotic interactions between this species and the local fauna.Incorporation within trophic networks being their main mode of transmission, parasites can modify the outcome of predator / prey interactions. Parasites whose life-cycle involves several species are known for their ability in manipulating the behaviour of the intermediate host, which becomes vulnerable to predation by the ultimate host. Consequently, in a biological invasion context, parasitism can influence the success of interacting species within a recipient ecosystem.Gammarus roeseli is crustacean amphipod of Balkan origin which is widespread in WesternEurope. As G. roeseli is not a recent species regarding its first record from the French territory, gammarids found in the river Nied, a stream located in North - eastern France, are expected to belong to a naturalized population. G. roeseli serves as an intermediate host for various complex lifecycle parasites including the bird acanthocephalan Polymorphus minutus. The first aim of this study was to assess the ecological profile of infected amphipods so as to identify, inter alia, the biotic andabiotic parameters that influence the spatial distribution of the host population. The second aim was to investigate the escape behaviour of the intermediate host facing the invasive gammarid Dikerogam-marus villosus, or facing the native three-spine stickleback. These two predators do notrisk infection with P. minutus and so represent a dead-end for the parasite if either D. villosus or sticklebacks eat infected crustaceans.Both in situ investigations and laboratory tests showed that infection with P. minutus affects the ecological and behavioural profiles of G. roeseli. In the river Nied, the infected fraction of the population gathered in surface habitats whereas other invertebrates were mostly benthic. Under predation risk, infected amphipods reacted differently to physical and chemical stimuli than uninfected conspecifics, and thus were significantly less preyed upon by D. villosus and sticklebacksduring microcosm experiments.Overall, this study brings new insights regarding the selective role of non-host predators in shaping the evolution of parasitic strategies, and suggests that parasites may benefit of increasing some natural anti-predatory adaptations of their intermediate hosts to avoid a dead-end within unsuitable species. Results are also discussed in terms of species replacement in a recipient ecosyste
Temporal data mining of physicochemical and biological indicators to evaluate the state, the pressures and the resilience capacity of rivers
No full textLes données issues de la surveillance des rivières sont volumineuses, avec des relations complexes. Des méthodes de fouille de données non supervisées peuvent s’y appliquer et donner des résultats pertinents pour leur gestion, sous réserve d’une collaboration étroite entre hydroécologues et informaticiens. L’extraction de motifs partiellement ordonnés à partir de séquences temporelles de pressions physico-chimiques précédant un état biologique a été réalisée. Ces motifs temporels permettent d’identifier une partie des pressions en cause dans un état écologique dégradé ou non, de préciser l’importance de la durée des séquences avant l’évaluation de l’état biologique, d’identifier les altérations caractéristiques à l’échelle d’une hydro-écorégion. A terme nous envisageons d’élargir ces motifs aux pressions hydromorphologiques.Data from the assessment of river are big data, with complex relationships. Unsupervised data mining methods can be applied on them and give relevant results for their management, if a close collaboration exists between hydroecologists and computer scientists. The extraction of partially ordered patterns from temporal sequences of physicochemical pressures preceding a biological state has been achieved. These temporal patterns allow to identify a part of the pressures involved or not in a degraded ecological status, to specify the importance of the sequences time-length before a biological assessment, to identify the characteristic pressure categories at a regional scale. To go further, we plan to extend these patterns to hydromorphological pressures
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
- …
