Responsables de stage : Antoine Rombaut (doctorant), Simon Fellous (chargé de recherche)

Mail (à envoyer aux 2 adresses) : [email protected] ; [email protected];

Laboratoire / Unité d’accueil : Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (CBGP INRA Montpellier)

Directeur de l’unité : Flavie Vanlerberghe

Durée du stage et rémunération : 6 mois, gratification légale

Période du stage : janvier à juin 2018

Mots clefs : écologie des communautés ; dynamique des populations expérimentale ; éthologie

Contexte général du sujet :
Drosophila suzukii est une mouche d’origine asiatique ayant envahie l’Europe et l’Amérique depuis 2008 [1]. En plus de son statut d’espèce invasive, cette dernière est à l’origine de dégâts considérables sur les cultures de fruits charnus (fraises, cerises, framboises, raisins). En effet, les femelles sont dotées d’un ovipositeur dentelé leur permettant de percer la membrane de fruits intacts afin d’y pondre leurs œufs.

Si les dégâts causés par cette mouche sont bien connus, on ignore largement les conséquences de son introduction vis-à-vis d’autres espèces de drosophiles et ses interactions celles-ci. En étudiant l’étiologie d’une maladie de la vigne, nous avons pu montrer que la ponte de D. suzukii peut faciliter l’infestation par D. melanogaster en lui ouvrant une nouvelle niche via le déclenchement de développement microbiens [2]. Si la présence de D. suzukii est favorable à D. melanogaster, nous ne savons pas si l’inverse est vrai.

Nous avons réalisé des tests comportementaux entre ces deux espèces de drosophile. Ils ont révélé que les adultes de D. suzukii répondent à la présence de D. melanogaster. Ces comportements pourraient participer à la compétition interspécifique dans la nature et mener à l’exclusion de D. suzukii en présence du compétiteur.

Problématique / objectifs :
L’objectif du stage est de valider en conditions semi-naturelles (i.e. microcosmes écologiquement réalistes) nos prédictions liant réponses comportementales et dynamique des populations. En effet, les observations que nous avons réalisées sur le comportement des 2 espèce nous permettent de prédire la dynamique des populations de D. suzukii en présence ou absence de D. melanogaster. Mais il reste à vérifier nos prédictions dans une situation proche d’un système naturel.

Nous souhaitons donc mettre en place des expériences en microcosmes avec de vrais fruits contrairement aux traditionnelles études sur la dynamique des populations de drosophile [3]. Cela nous permettra de suivre la dynamique des populations des 2 espèces de façon expérimentale, en faisant varier effectifs, sex-ratio et d’autres facteurs à déterminer. Certains comportement pourront aussi être suivis, comme la formation de leks ou les contacts entre individus.

Ce projet sera complété d’expériences plus simples assurant des résultats facilement valorisables par le stagiaire. Les drosophiles, qui sont des insectes à cycle de vie complexe, passent une partie de leur vie mobile à l’état larvaire. Une étude complète de la compétition entre ces 2 espèces aux cycles de vie complexes doit donc prendre en compte les performances larvaires : des interactions intra et interspécifiques de facilitation type effet Allee comme de compétition ont déjà été étudiées chez les drosophiles, mais aucune de s’est intéressée aux interactions entre D. melanogaster et D. suzukii [4,5]. Le projet complémentaires visera donc à pallier à ce manque et compléter notre compréhension des relations entre ces deux espèces.

Déroulement du stage :
La première partie de ce stage consistera au prototypage des microcosmes : il s’agira d’identifier la nature des ressources disponibles (fruits entier/en morceau), et leurs structures spatiale et temporelle dans le microcosme. De plus, il faudra déterminer quelles mesures effectuer : comptage d’œufs, suivis de durée de stade de vie, nombre d’émergence, poids des adultes, contenus en graisses …

Les facteurs principaux étudiés seront la présence et l’absence de D. melanogaster sur la dynamique de D. suzukii, auxquels nous pourront s’ajouter l’effet du sex-ratio. En effet, les mâles de D. melanogaster constituent des leks sur les milieux de ponte pouvant potentiellement interférer avec la ponte de D. suzukii.

Les expériences de compétition larvaire se dérouleront pendant que l’expérience en microcosme tournera. Comme l’expérience en microcosme, nous testeront l’effet de la présence de D. melanogaster sur la fitness des larves de D. suzukii : temps de développement, survie, poids des adultes.

Profil souhaité :
• Intérêt pour le travail expérimental et l’éthologie
• Formation sérieuse en écologie et dynamique des populations
• Travail en équipe, investissement dans le projet collectif
• Autonomie

Méthodes, techniques, outils à utiliser :
• Élevage et manipulation d’insectes
• Design expérimental
• Statistiques

1. Asplen, M. K. et al. 2015 Invasion biology of spotted wing Drosophila (Drosophila suzukii): a global perspective and future priorities. J. Pest Sci. (2004). 88, 469–494. (doi:10.1007/s10340-015-0681-z)
2. Rombaut, A. et al. 2017 Invasive Drosophila suzukii facilitates Drosophila melanogaster infestation and sour rot outbreaks in the vineyards. R. Soc. open sci. (doi:10.1098/rsos.170117)
3. Hodge, S., Mitchell, P. & Arthur, W. 1999 Factors Affecting the Occurrence of Facilitative Effects in Interspecific Interactions: An Experiment Using Two Species of Drosophila and Aspergillus niger. Oikos 87, 166–174.
4. Takahashi, K. H. & Kimura, M. T. 2005 Intraspecific and interspecific larval interaction in Drosophila assessed by integrated fitness measure. Oikos 111, 574–581. (doi:10.1111/j.1600-0706.2005.14204.x)
5. Wertheim, B., Marchais, J., Vet, L. E. M. & Dicke, M. 2002 Allee effect in larval resource exploitation in Drosophila: an interaction among density of adults, larvae, and micro-organisms. Ecol. Entomol. 27, 608–617. (doi:10.1046/j.1365-2311.2002.00449.x)

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