Quantifier les règles d’assemblage des poissons d’eau douce de Guyane dans un contexte d’anthropisation croissante: Apports du métabarcoding environnemental et des Beta-diversités taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique

Directeur de thèse: Sébastien Brosse (Professeur au laboratoire Evolution et Diversité Biologique, Université Paul Sabatier, Toulouse)
Laboratoire d’accueil : Laboratoire Evolution et Diversité Biologique (UMR 5174 UPS-CNRS-ENFA)
Contact : [email protected]

1) Contexte et enjeux
Les cours d’eau Amazoniens, ainsi que les poissons qu’ils abritent, sont soumis à une anthropisation croissante qui est susceptible de profondément modifier le fonctionnement de ces écosystèmes ainsi qu’altérer leur diversité biologique. Dans ce contexte, il est nécessaire de déterminer comment les perturbations humaines affectent non seulement les règles d’assemblage mais également la diversité des fonctions soutenues par les poissons, pour in fine développer des mesures efficaces de conservation de la biodiversité.

2) Objectifs scientifiques
L’objectif de cette thèse est de quantifier le rôle des perturbations humaines sur les processus responsables de la structure des assemblages de poissons d’eau douce de Guyane. Nous proposons de considérer les poissons au travers de leur diversité taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique pour quantifier l’impact de l’homme sur les communautés. Les relations entre ces différentes métriques seront utilisées pour quantifier les règles d’assemblages en situation anthropisée et non anthropisée. Nous faisons l’hypothèse i) d‘une réduction de la diversité fonctionnelle et d’une plus forte proximité phylogénétique entre les espèces des assemblages sous influence humaine et ii) d’une augmentation de la similarité entre ces assemblages sous l’effet d’un accroissement des contraintes environnementales (environnemental filtering) et d’une réduction des interactions entre espèces (réduction de la ‘limiting similarity’). Ces hypothèses seront testées en mesurant les différences entre sites perturbés et non perturbés et par l’utilisation de modèles nuls comparant les dissimilarités observées à celles de communautés simulées sous différentes règles d’assemblages.
Ces travaux s’appuieront sur les bases de données taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique développées au laboratoire EDB au cours des thèses de Luc Allard (soutenue en 2014, bourse CIFRE : Impact de l’orpaillage sur les petits cours d’eau de Guyane) et de Kevin Cilleros (soutenance en 2017, bourse CEBA : Règles d’assemblage des poissons dans les petits cours d’eau non-anthropisés de Guyane). Nous disposons actuellement d’inventaires de poissons sur plus de 200 sites. Nous disposons également de mesures morphologiques sur au moins un individu de chaque espèce, ainsi que de données moléculaires pour plus de 200 espèces de poissons. Ce projet de thèse s’appuie donc sur une masse conséquente de données, qui seront complétées par des missions de terrain. Deux missions de terrain en Guyane (auxquelles participera le(la) doctorant(e)) sont prévues en automne 2016 et en automne 2017. Ces missions auront pour but de réaliser des inventaires de poissons aussi bien par échantillonnage traditionnel que par metabarcoding environnemental. Cette méthode consiste collecter par filtration l’ADN libre dans l’eau pour identifier les espèces présentes sans avoir besoin de les capturer. Les travaux préliminaires menés en Guyane depuis 2014 fournissent des résultats très encourageants. L’optimisation méthodologique de cette méthode permettra, nous l’espérons, de compléter les bases de données déjà disponibles sur les poissons. Le développement du metabarcoding sur les poissons de Guyane revêt un intérêt particulier pour l’étude des grands cours d’eau, dans lesquels les échantillonnages de poissons par des méthodes traditionnelles de capture sont rarement exhaustifs. L’intégration des données issues du metabarcoding aux bases existantes nous permettra donc d’améliorer nos connaissances sur les communautés de poissons et d’étendre nos approches à l’ensemble des cours d’eau de Guyane, quelle que soit leur taille.

3) Résultats attendus
Cette thèse devrait permettre :
• une optimisation méthodologique du metabarcoding environnemental permettant de déterminer l’effort d’échantillonnage optimal à fournir pour obtenir une image réaliste des assemblages de poissons.
• la mesure du degré de congruence entre les patrons régionaux de beta-diversité taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique obtenus par approches traditionnelles et approches de type metabarcoding,
• la mesure de l’impact des activités humaines sur la dissimilarité taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique entre communautés de poissons et en fonction du type de cours d’eau considéré (fleuve, petit cours d’eau,..)
• la quantification des conséquences des perturbations anthropiques sur les règles d’assemblage des poissons de Guyane.
Chacun de ces quatre points est susceptible de faire l’objet d’au moins une publication dans un journal scientifique.

4) Programme prévisionnel de la thèse
Les 6 premiers mois (mois 1-6) seront consacrés à la synthèse et à l’actualisation des bases de données en y intégrant les données collectées par le doctorant en automne 2016. Le reste de cette première année (mois 6 à 12) sera dévolu à la finalisation de la base d’inventaires issus des données de metabarcoding et l’intégration de ces inventaires à la base existante. La seconde année (mois 12-24) débutera par une mission de terrain pour finaliser les bases de données. Le (la) doctorant(e) s’attachera ensuite à analyser la dissimilarité entre les communautés de poissons en fonction de leur degré de perturbation anthropique, pour finalement en déduire (mois 18 à 36) les modifications des règles d’assemblages responsables de la structure des assemblages de poissons en cours d’eau perturbés comparés aux cours d’eau non anthropisés. Il sera possible (et souhaitable) d’intégrer ces approches dans un projet de modélisation de la biodiversité.

5) Obtention de la bourse de Thèse
Ce projet de doctorat sera soumis à l’appel à projets du Centre d’Etude de la Biodiversité Amazonienne (Labex CEBA) qui financera 3 projets de thèse en 2016 et a l’Ecole Doctorale SEVAB qui financera 10 à 15 projets de thèse en 2016.
La sélection du (de la) candidat(e) passera par les phases suivantes :
– Sélection du candidat après entretien avec le futur directeur de thèse (Sébastien Brosse)
– Développement du projet de thèse en collaboration avec le futur directeur de thèse
– Présentation du projet devant les jurys CEBA (début Mai 2016) et/ou SEVAB (5-6 Juillet 2016).

Le/la candidat(e) retenu(e) devra donc défendre oralement son projet (préparé en collaboration avec le directeur de thèse) devant les comites scientifiques de CEBA et/ou de SEVAB pour obtenir un financement.

6) Compétences requises
– Excellent dossier universitaire (M2 recherche en écologie et/ou évolution ou grandes écoles)
– Compétences avancées en bio statistiques (sous R) et en écologie
– Capacités de synthèse et de rédaction en Français et en Anglais
– Autonomie
– Capacités à s’intégrer dans une équipe
– Intérêt naturaliste

7) Comment postuler, demande d’informations
Envoyez dès que possible un CV détaillé (avec vos notes et mentions par UE, ainsi que le détail de vos stages ou expériences en recherche) ainsi qu’une lettre de motivation à Sébastien Brosse ([email protected])

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].