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Processus d’invasions biologiques : de l’approche descriptive à l’approche prédictive / Biological invasion processes : evaluation and prediction
Facon Benoit, Mailleret Ludovic, Renault David, Roques Lionel. Processus d’invasions biologiques : de l’approche descriptive à l’approche prédictive / Biological invasion processes : evaluation and prediction. In: Revue d'Écologie (La Terre et La Vie), supplément n°12, 2015. Les invasions biologiques et leur gestion au carrefour des sciences naturelles et des sciences humaines et sociales. Colloque organisé à Rennes (Université de Rennes 1) du 20 au 22 octobre 2014. pp. 110-113
Evolution of the genetic load and of reproductive traits during a biological invasion
Cette thèse porte un regard évolutif sur les invasions biologiques qui sont une menace écologique, économique et sanitaire grandissante.Qu'ils en soient la cause ou la conséquence, les invasions sont en effet le théâtre de changements évolutifs rapides et importants.Ces changements peuvent être liés à une différence de pression de sélection entre l'aire d'origine et l'aire envahie, mais peuvent aussi être initiés par des évènements démo-génétiques comme un goulot d'étranglement démographique ou l'admixture (hybridation intra-spécifique) entre populations génétiquement différentes.Les changements évolutifs concernent aussi bien des traits d'histoire de vie liés à la reproduction que le fardeau génétique et la dépression de consanguinité.La forte dérive génétique qui peut se produire au cours d'un goulot d'étranglement peut conduire à la purge ou la fixation rapide d'allèles délétères responsables du fardeau génétique.Les trais de reproduction peuvent eux aussi influencer directement l'issue d'une invasion, au travers du taux d'accroissement démographique de la population.Ils peuvent aussi avoir un effet indirect sur le succès d'introduction en modifiant l'intensité des effets des évènements démo-génétiques.Au cours de cette thèse, j'ai étudié l'évolution du fardeau génétique et de traits de reproduction au cours d'une invasion biologique grâce à (i) une série d'expériences sur l'espèce envahissante modèle Harmonia axyridis (la coccinelle asiatique) et à (ii) un modèle théorique de dynamique de la fréquence d'un allèle délétère dans une population subissant un goulot d'étranglement.Mes résultats montrent que les populations envahissantes ont des traits de reproduction plus performants que celles de l'aire native.En particulier, les femelles envahissantes présentent une fécondité plus élevée et fécondent leurs œufs avec le sperme d'un plus grand nombre de mâles.Il n'existe pas, chez cette espèce, de mécanisme évident d'évitement de la consanguinité, bien que les populations de l'aire native souffrent de dépression de consanguinité contrairement à celles de l'aire envahie.La dépression de consanguinité peut évoluer très vite chez cette espèce en cas de fort goulot d'étranglement.Dans les conditions expérimentales, les allèles délétères étaient parfois purgés, mais ont souvent été fixés dans la population au cours d'un goulot.Enfin, le modèle théorique a montré que les probabilités de perte ou de fixation d'un allèle délétère récessif peuvent toutes deux augmenter rapidement par dérive au cours d'un goulot d'étranglement d'intensité modérée.Ces résultats soulignent l'importance du hasard sur le succès d'une invasion biologique.Puisque la probabilité d'émergence de combinaisons génomiques favorables à l'invasion augmente avec le nombre d'introduction, limiter le nombre d'évènements d'introduction peut s'avérer déterminant pour prévenir de futures invasions biologiques.This thesis provides some evolutionary insights on biological invasions, which represent a growing threat on ecology, economy and public health.Biological invasions are a place of rapid and important evolutionary changes that can be the cause or the consequence of invasion success.These changes can be caused by differences in selective pressures between the native and the invaded area.They can also be due to demo-genetic events such as demographic bottlenecks and admixture (emph{i.e.} intra-specific hybridisation) between genetically distinct populations.Evolutionary changes affect life-history traits (including reproductive traits) as well as the genetic load and inbreeding depression.Genetic drift can be strong during a bottleneck and can induce the rapid purging or fixation of deleterious alleles responsible for the genetic load.Reproductive traits can also influence the fate of an invasion by changing the demographic growth rate.Moreover, they can have an indirect impact on the success of introduction by altering the intensity of demo-genetic events.Throughout this thesis, I studied the evolution of the genetic load and of reproductive traits by the mean of (i) laboratory experiments using the invasive Harlequin ladybird Harmonia axyridis as a model species and (ii) through the study of a theoretical model of the dynamics of allele frequencies during a bottleneck.My results show that invasive populations have better reproductive traits than those from the native area.Particularily, invasive females display an increased fecundity and fertilize their eggs with the sperm of a higher number of males.In this species, there is no obvious mechanism of inbreeding avoidance, even though native populations suffer to inbreeding depression contrarily to invasive ones.Inbreeding depression can evolve quickly in this species if the population goes through a severe bottleneck.In my experiments, deleterious alleles were often fixed in the population during the bottleneck, but were sometimes purged.Finally, the theoretical model studied described show that the probability of complete loss or fixation of a deleterious recessive allele can both increase by drift during a bottleneck.These results highlight the importance of chance on the success of a biological invasion.Because the probability of emergence of genomic combinations that can favour an invasion increases with the number of introduction events, limiting the number of introduction events might be an efficient way to prevent or minimise upcoming biological invasions
From biological control to invasion : the ladybird Harmonia axyridis as a model species
La lutte biologique est souvent présentée comme une méthode de lutte contre les ravageurs respectueuse de l'environnement, même si la lutte par acclimatation (introduction d'une espèce exotique) peut être à l'origine d'invasion biologique. La coccinelle asiatique Harmonia axyridis Pallas (Coleoptera : Coccinellidae) a été utilisée comme agent de lutte biologique introduit en Amérique et en Europe pour lutter contre les pucerons. Actuellement, cette espèce est considérée comme envahissante, et a des impacts négatifs sur l'environnement. L'objectif principal de cette thèse est d'améliorer notre connaissance des processus évolutifs pouvant accompagner l'élevage en captivité, ainsi que ceux qui sont liés aux invasions biologiques. J'ai pour cela utilisé une approche expérimentale au travers d'études permettant de caractériser les différences de traits d'histoire de vie entre les trois compartiments populationnels d'H. axyridis (populations natives, envahissantes et de lutte biologique). Les résultats obtenus montrent que les changements évolutifs les plus importants concernent le compartiment de lutte biologique par rapport aux compartiments sauvages (natifs et envahissants). Ce compartiment a subi des changements phénotypiques remarquables en réponse aux conditions d'élevage en laboratoire. Les changements évolutifs les plus spectaculaires concernent différents traits liés à la reproduction. Par exemple, les femelles de lutte biologique se reproduisent plus tôt, ont une fécondité journalière plus élevée, ainsi qu'une longévité et une durée de vie reproductive plus courte. Nous avons également mis en évidence des changements évolutifs entre des populations sauvages natives et envahissantes. Les adaptations aux conditions d'élevage peuvent parfois être désavantageuses dans l'environnement naturel. Par exemple, la résistance au froid et aux pathogènes est moins importante que celle des populations sauvages. Nos résultats montrent aussi que, même si la souche de lutte biologique européenne est incapable de s'implanter dans la nature, l'hybridation avec les populations envahissantes américaines pourrait avoir jouer un rôle positif au cours de l'invasion en Europe.Biological control is generally considered as an environmentally low-impact solution for pest control. However, the use of foreign control agents may ultimately lead to undesired biological invasions. The Asian harlequin ladybird Harmonia axyridis Pallas (Coleoptera: Coccinellidae) was originally used as a biological control agent of aphids in North America and Europe. This species is now considered as invasive, and can have harmful effects on the environment. The main objective of this thesis is to better understand the impact of mass rearing on life-history traits, with a focus on traits that may be associated with invasion success. To do so, experimental approaches were carried out to monitor changes in life-history traits for three types of populations (biocontrol, native or invasive). The corresponding results indicate that the most important evolutionary changes occur in the biocontrol populations (by contrast with the invasive and native populations). Mass rearing appears to induce significant phenotypic changes in the biocontrol populations, with the most spectacular changes being related to reproductive life-history traits. For instance, biocontrol females reproduce significantly earlier, have a higher daily fecundity, but also exhibit lower life expectancy and lower reproductive lifespan. We also evidence other differences between the native and invasive populations. Cold tolerance and pathogen resistance are also lower in biocontrol populations than in wild populations. Altogether, our findings indicate that adaptations to mass rearing conditions may affect the fitness of H. axyridis populations in natural environments. This suggests that, even if the European biocontrol strain is unable to successfully colonize a natural environment, it may nonetheless impact the invasion dynamics of the species in Europe thanks to the admixture with the invasive American populatio
Peer Community in
Peer Community in (PCI) est une organisation scientifique française à but non-lucratif et une plateforme open access innovante développée par Denis Bourguet, Benoit Facon et Thomas Guillemaud (INRA). Elle a pour but de créer des communautés spécifiques de chercheurs capables d'évaluer gratuitement dans leur champ disciplinaire des "pre-prints" (c-a-d, des articles non publiés et déposés en libre accès sur des plateformes d'archives ouvertes comme arXiv.org ou bioRxiv.org). De nombreux journau..
PEER COMMUNITY IN (PCI) OU COMMUNAUTE DE PAIRS EN X
LOGO OFFICIEL PEER COMMUNITY IN INTRODUCTION Du 22 au 26 juin 2020, la conférence annuelle LIBER (Ligue des Bibliothèques Européennes de Recherche – Association of European Research Libraries) s'est déroulée en ligne, covid19 oblige. Parmi les intervenants les chercheurs suivants: Denis Bourguet, UMR CBGP, INRAE, Montpellier; Benoit Facon, UMR PVBMT, INRAE, La Réunion; Thomas Guillemaud, UMR ISA, INRAE, Sophia-Antipolis; Marjolaine Hamelin, UMR LBE, INRAE, Narbonne. Ils font partie cet..
LIBER 2020 - Session #5: Open Access Insights
These are the slides from the LIBER 2020 Session Open Access Insights.
Session Description:
A goal of LIBER’s 2018-2022 Strategy is working towards Open Access (OA) as the predominant form of publishing. Many successful initiatives and projects have brought us closer to achieving this goal.
If you are interested in how members of the research library community around the world have been implementing OA policies, join us for the session Open Access – Best Practices and New Ways Forward to hear from several speakers presenting new initiatives in the field of Open Access.
Deni Bourguet, Benoit Facon, Dr. Thomas Guillemaud and Marjolaine Hamelin will introduce an alternative to the current system of publication, namely the Peer Community In (PCI) project. PCI is a non-profit organization that aims to create specific communities of researchers reviewing and recommending, for free, unpublished preprints in their field. Recommended pre-prints can be used by scientists and cited in scientific literature. The first Peer Community in Evolutionary Biology was founded in January 2017 and has currently 415 publishers among the most prominent researchers in the field. In the years that followed, 11 other PCI’s were successfully established.
Next, Malin Sofia Fredriksson will present a case study of OA publishing activities of researchers at Åbo Akademi University in Finland. She will present to what extent Åbo researchers publish OA, which forms of OA publishing are chosen as well as their motivations for publishing or not publishing OA. Furthermore, she will share an assessment of the implications for the development towards a culture of open scholarship.
Finally, Leo Waaijers will discuss the shortcomings of Plan S around Transformative Agreements, and propose an alternative: the Quality Open Access Market (QOAM). QOAM enables authors to make an informed choice regarding the journal in which they publish their research article on a quality versus price comparison of academic journals. In other words, QOAM is doing what Plan S aims to do: creating a fair and transparent Open Access publishing environment. He will conclude by focussing on QOAM as a possible connection with libraries to bring back competition to the OA forum
New partner at the core of macrolichen diversity
International audienceA recommendation of:Spribille T, Tuovinen V, Resl P, et al. 2016. Basidiomycete yeasts in the cortex of ascomycete macrolichens. Science 353: 488–92. doi: 10.1126/science.aaf828
Evolution in biocontrol strains: insight from the harlequin ladybird Harmonia axyridis
After being used as a biocontrol agent against aphids for decades without harmful consequences, the Asian harlequin ladybird Harmonia axyridis has suddenly become an invasive pest on a worldwide scale. We investigate the impact of captive breeding on several traits of this ladybird such as genetic diversity, fecundity, survival and pathogen resistance. We conducted an experiment in the laboratory to compare the fecundity and the susceptibility to the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana of wild and biocontrol adults of H. axyridis. We compiled these new findings with already published data. Altogether, our findings suggest that mass rearing of biological control agents may strongly impact genetic diversity and life-history traits. We discuss how such changes may subsequently affect the fitness of biological control strains in natural environments
Invasions biologiques : au carrefour entre écologie et évolution
National audienceLoin d'être une impasse évolutive, l'introduction d'une espèce lui offre de nombreuses occasions d'évoluer et parfois d'accroître sa diversité génétique. L'invasion peut également stimuler les espèces locales qui, « dérangées », acquièrent de nouveaux caractères
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