Contexte : La plasticité phénotypique correspond à la capacité d’un organisme à produire des phénotypes différents en réponse à des changements environnementaux (Pigliucci, 2005). Ce mécanisme remplit toutes les conditions pour être sélectionné dans la mesure où il peut permettre d’augmenter la fitness de l’individu et est transmissible à la descendance. Le grande aire de répartition de l’anguille européenne (Anguilla anguilla), la panmixie de la population (Als et al., 2011; McDowall, 1997; Palm et al., 2009) et le transport passif des larves par les courants océaniques jusqu’aux eaux continentales du Maroc à la Norvège (Tesch, 2003) favorisent l’émergence d’une plasticité phénotypique comme réponse adaptative à un environnement hétérogène et spatialement structuré, sans exclure pourtant des possibilités de sélection spatialement variable (Oliveira, 1999; Davey and Jellyman, 2005; Côté et al., 2015). Cette espèce est en déclin depuis les années 80, à tel point qu’elle est classée aujourd’hui en danger critique d’extinction par l’UICN (Freyhof and Brooks, 2011). Un plan de gestion initié par l’Europe (2007) impose au niveau de chaque unité de gestion une amélioration de la qualité des habitats et une réduction de toutes les mortalités anthropiques.

Le modèle GenEvEel (Genetics and Evolutionary Ecology-based model for eel) cherche à quantifier l’effet de pressions anthropiques sur les attributs démographiques (abondance, sexe-ratio et longueur à maturité) de la population d’anguilles en prenant en compte les potentiels mécanismes adaptatifs. En effet, GenEvEel postule l’existence d’une sélection spatialement variable et d’une plasticité phénotypique permettant aux individus d’optimiser leur fitness dans des conditions d’environnement variables. Ainsi, GenEvEel prédit les stratégies optimales (en termes de traits d’histoire de vie, d’attributs démographiques et de tactiques de vie) dans différents environnements d’un bassin versant. Basé sur des hypothèses de maximisation de fitness, le modèle est capable de reproduire la plupart de patterns spatiaux observés, en suggérant que le déterminisme du sexe, la taille à maturation et le choix de l’habitat de croissance seraient autant de mécanismes plastiques permettant à l’anguille de faire face à un environnement changeant. La densité-dépendance jouant un rôle majeur dans la dynamique de l’anguille européenne, le postulat d’une plasticité phénotypique permettant une maximisation de la fitness reste à explorer.

L’objectif de ce stage est donc : de simuler l’évolution d’une norme de réaction, la longueur à maturité, afin d’explorer dans quelles conditions, étant donné la variabilité environnementale et la densité-dépendance, la plasticité phénotypique peut-être sélectionnée comme réponse adaptative pour l’anguille européenne malgré les coûts de mise en oeuvre. Si cette réponse adaptative demeure une adaptation dans un contexte d’effondrement des effectifs.

Pour cela, un modèle individu-centré, similaire aux modèles EvEel et GenEvEel, sera développé sous R, en réutilisant le code des deux modèles existants. Dans ce modèle, les individus seront caractérisés par une norme de réaction (une longueur à maturité par type d’environnement) plus ou moins plastique (variance de ces longueurs à maturité), tirée aléatoirement. Les individus seront ensuite distribués aléatoirement dans des environnements hétérogènes, chaque type d’environnement étant caractérisé par un taux de croissance et un taux de mortalité dense-dépendante. On pourra ainsi calculer pour chaque individu la probabilité de survie jusqu’à la longueur à maturité et sa fécondité, ainsi qu’un coût de production de la plasticité. On en déduira un nombre de descendants par individu à qui sera transmise la norme de réaction, après d’éventuelles mutations. L’opération sera répétée plusieurs générations et on analysera les normes de réaction sélectionnées dans la population finale. L’étudiant devra ensuite mettre en place un plan de simulations pour répondre aux questions posées, en faisant varier le degré d’hétérogénéité entre types d’environnements, le nombre d’individus initiaux, le coût de la plasticité et la manière dont sont répartis les individus entre types d’environnement.

Profil recherché :
Titulaire d’un master 2, avec des compétences en écologie évolutive, dynamique des populations et statistiques/ modélisations appliquées aux sciences de l’environnement. Connaissances en programmation avec R.

Conditions et modalités du stage :
– Durée : stage de 6 mois (M2)
– Gratification : 554 euros par mois
– Lieu du stage : 50 avenue de Verdun, 33610 Cestas

Encadrement : 

–        María Mateo, doctorante en deuxième année : [email protected]

–        Hilaire Drouineau, ingénieur de recherche.

Irstea, institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture est focalisé sur 3 défis sociétaux : la gestion durable des eaux et des territoires, les risques naturels et la qualité environnementale. Bien inséré dans le paysage de la recherche française et européenne, il mène ses recherches en appui aux politiques publiques et en partenariat avec les industriels. Il comprend 1600 personnes sur 9 sites en France.

Au sein de l’unité « Ecosystèmes Aquatiques et Changement Globaux »(EABX), l’équipe Poissons Migrateurs Amphihalins (PMA), mène un ensemble de travaux sur l’écologie, la dynamique et la biologie de la conservation des poissons migrateurs amphihalins dans les fleuves et les estuaires Européens. Stagiaire affecté dans l’équipe poissons migrateurs amphihalins, vous travaillerez sous la direction d’une doctorante et deux ingénieurs modélisateurs.

Le contenu de cette offre est la responsabilité de ses auteurs. Pour toute question relative à cette offre en particulier (date, lieu, mode de candidature, etc.), merci de les contacter directement.

Pout toute autre question, vous pouvez contacter [email protected].