Perception écologique et sociale de la biodiversité des espaces verts urbains publics


 Olivier Troccaz    03/12/2019 : 10:31

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19/12/19 - Soutenance de thèse d'Alice MEYER-GRANDBASTIEN

Le jeudi 19 décembre 2019 à 14h00, salle de conférences de l'OSUR, bâtiment 14b, Campus de Beaulieu, UR1

Perception écologique et sociale de la biodiversité des espaces verts name urbains publics

Dans un contexte d’urbanisation mondiale croissante, des travaux de recherche interdisciplinaire sont nécessaires pour une approche intégrée et appliquée articulant les bénéfices environnementaux et sociaux des espaces verts urbains (EVU) publics. Le premier objectif de ce travail de thèse a été d’analyser les processus sous-jacents de la relation établie dans la littérature entre la diversité d’espèces dans les EVU publics et la restauration psychologique des usagers. L’hypothèse posée était que dans les EVU publics l’hétérogénéité paysagère, un paramètre environnemental associé à la diversité d’espèces, est perceptible par les usagers et favorable à leur restauration psychologique. Sur la base des résultats, le second objectif a été d’identifier des pratiques d’aménagement et de gestion des EVU publics permettant de favoriser à la fois la biodiversité et la restauration psychologique des usagers. Nous avons démontré que dans les EVU publics l’hétérogénéité paysagère configurationnelle, précisément le mélange des trois strates de végétation et des zones fleuries, est perçue par les usagers et favorise leur restauration psychologique. L’hétérogénéité paysagère est donc un facteur explicatif de la relation entre la diversité d’espèces et la restauration psychologique des usagers. Nous avons également mis en évidence que la perception d’hétérogénéité paysagère par les usagers est particulièrement induite par des variations de hauteur de la végétation. En outre, le sexe, le parcours géographique, ainsi que la diversité des activités des usagers ont une influence sur leur perception de l’hétérogénéité paysagère dans les EVU publics. Nous avons donc ensuite identifié des pratiques d’aménagement et de gestion permettant d’augmenter le mélange de différentes hauteurs des trois strates de végétation et des zones fleuries au sein des EVU publics.

In a context of increasing global urbanization, interdisciplinary name research is needed towards an integrated and applied approach that articulates the environmental and social benefits name provided by public urban green spaces (UGS). The first objective of this thesis was to analyze the underlying processes of the relationship demonstrated in the literature between species diversity and psychological restoration of visitors in public UGS. Our hypothesis was that landscape heterogeneity, an environmental parameter that is related to species diversity within public UGS, is perceivable by visitors and beneficial to their psychological restoration. Following the results, the second objective was to identify planning and management practices of public UGS that promote both biodiversity and visitors’ well-being. We showed that landscape configurational heterogeneity, precisely the mixing of the three strata of vegetation and flower areas, is perceived by visitors and favors their psychological restoration. Landscape heterogeneity is thus an explanatory factor in the relationship demonstrated between species diversity in public UGS and psychological restoration of visitors. We also showed that visitor’s perception of landscape heterogeneity is especially induced by variations in the vegetation height. Moreover, visitor’s gender, childhood environment, and diversity of activities have an influence on their perception of landscape heterogeneity. We then identified planning and management practices of public UGS that enhance the mixing of different heights of the three vegetation strata and flower areas.

 

Jury :

Thierry Tatoni : Professeur, IMBE, Université Aix-Marseille (rapporteur)

Laurent Simon : Professeur, Université Paris Sorbonne (rapporteur)

Elisabeth Guillou : Professeure, Université de Brest (examinatrice)

Yves Petit-Berghem : Professeur, ENSP Versailles (examinateur)

Françoise Burel : Directrice de recherche, Université de Rennes 1 (directrice de thèse)

Benjamin Bergerot : Maître de conférences, Université de Rennes 1 (co-directeur de thèse)

Emmanuelle Hellier : Professeure, Université de Rennes 2 (co-directrice de thèse)

 

Contact : Alice MEYER-GRANDBASTIEN


    Metabolic interactions between Daphnia and cyanobacteria


     Olivier Troccaz    03/12/2019 : 10:05

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    17/12/19 - Soutenance de thèse de Gorenka BOJADZIJA SAVIC

    Le jeudi 19 décembre 2019 à 14h00, salle de conférences de l'OSUR, bâtiment 14b, Campus de Beaulieu, UR1

    Metabolic interactions between Daphnia and cyanobacteria

    Les écosystèmes d'eau douce connaissent fréquemment des proliférations de cyanobactéries, dont beaucoup produisent des métabolites toxiques ou bioactifs qui peuvent affecter les traits de vie du zooplancton. Cependant, il n'est pas clair si la présence de zooplancton a un impact sur la production de métabolites secondaires chez les cyanobactéries, le stress oxydatif et la physiologie des cyanobactéries. Le zooplancton est capable de développer une tolérance en tant que réponse physiologique aux cyanobactéries et à leurs composés bioactifs, grâce à des mécanismes tels que l'augmentation de l'activité des enzymes antioxydants de stress et des enzymes de détoxification. Cependant, cela s'accompagne d'un coût énergétique qui, à son tour, influence les traits de vie des daphnies et peut nuire à leurs populations. L'objectif principal de cette thèse est de mieux comprendre la complexité de la co-acclimation et de la coexistence mutuelle entre daphnies et cyanobactéries. Nous émettons l'hypothèse que : a) la présence de D. magna induira un mécanisme de défense chez M. aeruginosa par la production de composés bioactifs spécifiques et affectera sa physiologie et b) la présence de M. aeruginosa affectera les réponses physiologiques et les traits de vie chez D. magna. Afin de déconvoluer les interactions mutuelles, M. aeruginosa a été exposé à du filtrat de D. magna, et vice-versa, D. magna a été exposé à du filtrat de M. aeruginosa. Des interactions mutuelles entre M. aeruginosa et D.magna ont été observées dans une chambre de co-culture spécialement construite pour permettre l'échange des métabolites au travers d’une membrane de 0.2 μm sans contact direct entre les organismes. La croissance, l'activité photosynthétique, les ROS et la dynamique des métabolites secondaires intracellulaires et extracellulaires ont été suivis chez M. aeruginosa en présence de daphnies. Parallèlement, des réponses physiologiques et des réponses aux traits de vie de Daphnia ont été suivies, y compris la survie, le stress oxydatif, la biotransformation et la répartition de l'énergie en présence de M. aeruginosa. Les résultats ont montré que le filtrat de Daphnia avait un impact sur la physiologie des cyanobactéries et leur stress oxydatif, mais que la réponse dépendait du type d'exposition, des densités initiales et de la concentration des composés info-chimiques de Daphnia dans le filtrat. La souche M. aeruginosa, qui ne produit pas de microcystin (MC-) a mieux résisté au stress causé par le filtrat de D. magna, que la souche M. aeruginosa qui produit de la microcystin (MC+). Dans l’expérience de co-culture, la souche toxique (MC+) a réussi à s’acclimater aux composés de daphnies diffusant progressivement à travers la membrane. De plus, des concentrations extracellulaires élevées de MC-LR (en co-culture) et de Cyanopeptolin A (expérience de filtrat de Daphnia) pourraient jouer un rôle anti prédation, mais d'autres recherches sont nécessaires pour confirmer cette fonction. M. aeruginosa a affecté négativement la survie de la daphnie dans toutes les configurations d'exposition. La diminution de l'activité de la CAT, de la SOD et de la GST suggère l'épuisement enzymatique dû à la présence de MC-LR et d'autres composés dans le milieu lors de l’exposition en co-culture ou de l’exposition du filtrat de la souche toxique de M. aeruginosa. De plus, dans les deux types de setups expérimentaux, la diminution des paramètres énergétiques chez la Daphnie suggère une allocation d'énergie vers des mécanismes de réponse au stress qui n'ont pas été observés dans cette étude.

     

    Freshwater ecosystems name frequently experience cyanobacterial blooms, many of which produce toxic and bioactive metabolites that can affect zooplankton life traits. However if the presence of zooplankton influences the production of cyanobacterial bioactive compounds, oxidative stress and affects physiology in cyanobacteria is unclear. At the same time, zooplankton are able to develop tolerance as a physiological response to cyanobacteria and their bioactive compounds, through mechanisms such as increase of antioxidative stress enzymes and detoxification enzymes activity. However, this comes with energetic cost that in turn influence Daphnia life traits and may impair populations. The main aim of this project is a better understanding of the complexity of mutual acclimations and co-existence between Daphnia and cyanobacteria. The hypothesis are: a) the presence of D. magna will induce a defense mechanism in M. aeruginosa via the production of specific bioactive compounds and affect its physiology; and b) the presence of M. aeruginosa will affect physiological responses and life traits in D. magna. In order to disentangle mutual interactions, M. aeruginosa was exposed to D.magna spent medium, and vice-versa, D.magna was exposed to cell free cyanobacterial medium obtained from axenically grown M. aeruginosa. Mutual interactions between M. aeruginosa and D.magna were observed in a specially built co-culture chamber that allowed exchange of the metabolites via a membrane of 0.2 μm without direct contact of the organisms. Cyanobacterial growth, photosynthetic activity, ROS and the dynamics of intracellular and extracellular cyanobacterial secondary metabolites was monitored in the presence of Daphnia. In parallel, Daphnia physiological and life trait responses were recorded, including, survival, oxidative stress, biotransformation and energy allocation in the presence of M. aeruginosa. Daphnia spent medium impacted on cyanobacterial physiology and oxidative stress, and response depended on the type of exposure set-up (aquaria versus co-culture chamber), initial densities and concentration of Daphnia infochemicals in the spent medium. Non-microcystin (MC-) producing M. aeruginosa dealt better with the stress caused by D.magna spent medium, than microcystin producing (MC+) M. aeruginosa. In the co-culture chamber experiment, microcystin producing (MC+) M. aeruginosa was able to acclimate to D.magna infochemicals slowly diffused through the membrane, maintaining good physiology. Furthermore, elevated concentration of extracellular MC-LR (co-culture exposure), Cyanopeptolin A (exposure to D.magna spent medium) could have anti-grazing role, however, more research is needed to confirm this function. Microcystis negatively affected Daphnia survival in all exposure setups. Decrease of CAT, SOD and GST activity after 7 days of exposure suggests enzyme exhaustibility due to presence of MC-LR and other compounds in the medium in both co-culture chamber exposure, as well as direct exposure to (MC+) M. aeruginosa spent medium. Similarly, in both experimental set-ups, decreasing energetic resources in Daphnia suggest energy allocation towards mechanisms dealing with stress different of those observed in this study.

     

    Jury :

    Rapporteurs:

    Petra Visser Professeure, University Amsterdam

    Elisabeth Gross Professeure, Université de Lorraine

     

    Examinateurs:

    Philippe Vernon Directeur de Recherche CNRS, Université de Rennes 1

    Benjamin Marie Chargé de Recherche CNRS, MNHN

    Hélène Hegaret Chargée de Recherche CNRS, Université Bretagne Occidentale

    Co-encadrants:

    Claudia Wiegand Professeure, Université de Rennes 1, directrice de thèse

    Linda Lawton Professeure, Robert Gordon University, Aberdeen, co-directrice de thèse

     

    Contact : Gorenka BOJADZIJA SAVIC


    Dynamique des éléments transposables et évolution du génome des spartines polyploïdes



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    16/12/19 - Soutenance de thèse de Delphine GIRAUD

    Le lundi 16 décembre 2019 à 14h00, salle des thèses, bâtiment 1, Campus de Beaulieu, UR1

    Dynamique des éléments transposables et évolution du génome des spartines polyploïdes

    Les conséquences de la spéciation divergente ou réticulée (par hybridation) ont été explorées au cours de la diversification des spartines depuis 6-10MA à travers l’analyse des séquences répétées, de leur expression et régulation. Nous avons montré une corrélation entre éléments transposables, tailles de génome, et relations phylogénétiques, tout en mettant en évidence une dynamique variable des catégories d’éléments transposables ou de séquences satellites selon les lignées, et l’ancienneté des évènements de spéciation. L’abondance des éléments transposables a été mise en relation avec leur niveau d’expression et le rôle des petits ARNs dans leur contrôle. Cette régulation se met rapidement en place suite à l’hybridation interspécifique et explique la « quiescence génomique » (absence de prolifération d’éléments transposables) détectée chez l’allododécaploïde récent S. anglica. Les annotations d’éléments transposables et de petits ARNs, les nouveaux transcriptomes de références réalisés chez différentes espèces au cours de ce travail représentent des ressources additionnelles qui permettront d’explorer de manière plus exhaustive la dynamique des génomes de spartines et de comprendre les mécanismes génomiques impliqués dans l’adaptation et l’écologie de ces espèces "ingénieurs d’écosystèmes".

    We explored the consequences of divergent speciation or reticulate evolution (resulting from hybridization) during diversification of the Spartina genus in the last 6-10 MY, based on the analysis of repeated sequences, their expression and regulation. Transposable element amounts, genome size, and phylogenetic relationships were found correlated, although differential dynamics of specific transposable element families or satellite sequences were encountered according to lineages, and to divergence times following the speciation events. The abundance of transposable elements appears related to their level of expression and the role of small RNAs in their control. This regulation is rapidly established following interspecific hybridization and explains the "genomic quiescence" (absence of transposable element “burst”) detected in the recent allododecaploid S. anglica. Annotations of transposable elements and small RNAs, new reference transcriptomes generated for different species during this work represent additional resources that will allow a more comprehensive exploration of the Spartina genome history and dynamics for a better understanding of the genomic mechanisms involved in the adaptation and ecology of these “ecosystem engineers” species.

    Jury :

    Rapporteurs:
    Emmanuelle LERAT (CR Univ. Lyon)
    Christian PARISOD (PR, Univ. Bern, Suisse)

    Examinateurs:
    Anne-Marie CHÈVRE (DR INRA Le Rheu)
    Josep CASACUBERTA (PR Univ. Barcelona, Espagne)

    Co-encadrants:
    Malika AINOUCHE (PR, Univ. Rennes 1)
    Armel SALMON (MCF, Univ. Rennes 1)

    Contact : Delphine GIRAUD


    Multi scale assessment on soil microbiota quality and dispersion in wheat fields : organic vs. conventional farming



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    06/12/19 - Séminaires de Claire RICONO, Lorène MARCHAND et Emma JEAVONS

    Le vendredi 6 décembre 2019 à 13h00, salle UFR SVE, bâtiment 13, Campus de Beaulieu, UR1

    Multi scale assessment on soil microbiota quality and dispersion in wheat fields : organic vs. conventional farming

    Symbiotic microorganisms are key functional group due to their action favoring plant nutrition and protection. Loss of biodiversity can reduce these functions and promote parasitic behavior evolution leading to lower plant’s performance. This work will address the impact of tree hedges in agricultural landscapes, supposing that they constitute a microorganisms biodiversity refuge, and will analyze the consequences of agricultural practices on soil and wheat roots microbial community.

    Contact : Claire RICONO

    Morphological variability in relation to environmental conditions in the endemic cushion plant Lyallia kerguelensis from Kerguelen Islands

    The sub-Antarctic Kerguelen Islands are exposed to extreme environmental conditions (low temperatures, strong winds and frequent frost events). However, rapid climate change is occurring. Lyallia kerguelensis Hook.f. (Montiaceae), an endemic cushion plant from Kerguelen, is particularly infrequent in the archipelago, specialized in certain habitats and thus might be endangered. In addition, many cushions show necrosis. Our objectives were to characterize the morphology of the cushions and to determine the potential effect of environmental variables on it.

    Contact : Lorène MARCHAND

    When complementary resources fail to increase top down control: an answer in trophic food webs?

    Biological control of herbivores by natural enemies is expected to be enhanced through increased plant diversity. Nevertheless, field studies provide contrasting results of habitat management strategies on herbivore control. Here, we tested the effect of intercropped floral resources on cereal aphid control by parasitoids and on an aphid-parasitoidhyperparasitoid trophic food web. While the addition of floral resources did not increase aphid control, it affected the parasitoid guild and favoured hyperparasitoids, thus providing a deeper understanding of bottom up and top down effects in plant-herbivore-natural enemy interaction webs.

    Contact : Emma JEAVONS


    An overview of trait-dependent diversification models



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    29/11/19 - Séminaire de Sylvain GLEMIN

    Le vendredi 29 novembre 2019 à 13h00, salle UFR SVE, bâtiment 13, Campus de Beaulieu, UR1

    An overview of trait-dependent diversification models

    The balance between speciation and extinction determines species diversity. Mathematically, this is typically modeled by stochastic birth-death processes. Importantly, both speciation and extinction can be affected by many life-history or ecological traits. Hence, the evolution of a trait can affect the diversification process, which connects micro-evolutionary (within species trait evolution) and macro-evolutionary processes (speciation and extinction). This has lead to the so-called SSE models (for State-dependent Speciation Extinction) that includes transitions among traits (or states) and trait-specific rates of speciation and extinction. These models have been implemented in a statistical framework and extensively used to test for the effects of various kinds of traits on diversification. The mathematical analysis of the model can also give insights on some evolutionary patterns. First, I will present the general model and some biological applications. Then I will present some extensions, especially including diversity-dependence, and the formal connection that can be made with population genetics models, such as the Moran or the Wright-Fisher model.

    Contact : Sylvain GLEMIN