Nous recherchons un(e) candidat(e) pour un master 2 portant sur la modélisation de la niche écologique de deux passereaux migrateurs. Le stage se déroule au Muséum nationale d’histoire naturelle à Paris (UMR7204 CESCO – Frédéric Jiguet, UMR7205 ISYEB – Jérôme Fuchs / Jean-Marc Pons).

Personne à contacter pour tous renseignements : Jérôme Fuchs ([email protected])

Migration et évolution de deux passereaux paléarctiques : apport de la modélisation des variations spatiales de la niche écologique

Etat de l’art et problématique visée
Notre projet cherche à déterminer quels sont les mécanismes d’isolement reproducteur à l’œuvre pour deux espèces de passereaux migrateurs trans-sahariens (le Gobemouche gris –GMG- Muscicapa striata et la Rousserolle effarvate –RE- Acrocephalus scirpaceus). Il existe chez ces deux passereaux une lignée Ibéro-nord-africaine et une lignée européenne. Il existe de plus au sein du Gobemouche gris, une lignée endémique aux îles de l’ouest de la Méditerranée (Corse, Sardaigne, Baléares), fortement différenciée des lignées continentales européenne et Ibéro-nord-africaine. Les données disponibles pour les deux espèces concernant la biométrie, la phénologie de la migration, le déroulement de la mue laissent penser que la migration a pu jouer un rôle dans la différentiation observée entre les 2 lignées continentales de la RE et entre la lignée insulaire et les 2 lignées continentales du GMG. Des études récentes ont montré que la migration saisonnière entre les secteurs d’hivernage et de reproduction peut constituer une barrière à la reproduction entre paires de taxons. La différence de phénologie migratoire entre deux populations localement sympatriques empruntant deux voies de migration différentes peut constituer un mécanisme d’isolement pré-zygotique efficace. Les espèces rencontrées dans le Paléarctique ont été fortement affectées par les fluctuations climatiques du Pléistocène, confinant des reliquats de populations au sein de quatre refuges principaux lors des périodes glaciaires (péninsule ibérique, Italie, Balkans et Caucase). Au cours de ces périodes glaciaires, ces populations ont pu utiliser des aires d’hivernage disjointes et développer des différences de phénologie migratoire favorables à l’isolement reproducteur. Ces différences de phénologie et de choix des secteurs d’hivernage ont également pu être exacerbées par les variations d’habitat disponibles en Afrique sub-saharienne, où les différentes populations de GMG et RE hivernent. Les données d’occurrence (GBIF, Vertnet) et les variables climatiques disponible jusqu’au dernier interglaciaire (-125,000 ans) permettent non seulement de reconstruire la niche écologique des différentes lignées pour les variables bioclimatiques actuelles, mais également de projeter ces niches écologiques sur les conditions bioclimatiques passées.

Objectifs et apports du projet à ces problématiques
– Reconstruire la niche environnementale à partir des a) données d’occurrence pendant la période de reproduction et b) pendant la période d’hivernage des 3 lignées phylogénétiques de GMG (Corse, Ibérique/Maghreb et continentale) et des 2 lignées de RE (Ibérique/Maghreb et continentale).
– Tester l’hypothèse de similarité des niches écologiques entres les 3 lignées phylogénétiques de GMG et des 2 lignées de RE pour les aires de reproduction et d’hivernage.
– Déterminer la distribution potentielle de ces différentes lignées au cours des -125,000 dernières années ans pour a) le Paléarctique (zone de reproduction) et b) l’Afrique sub-saharienne (zone d’hivernage) afin de déterminer si les variations de conditions environnementales dans les lieux d’hivernage ont également pu favoriser l’évolution de l’isolement reproducteur et participé à la ségrégation spatiale et phénologique des différentes lignées.

Matériel et méthodes
Les données d’occurrence (localité, latitude, longitude) utilisées pour caractériser l’enveloppe écologique des différentes lignées sont disponibles sur le GBIF et sur la base de données du MNHN. Les couches bioclimatiques sont disponibles sur Wordclim et la reconstruction de l’enveloppe écologique seront effectuées avec Maxent et la plateforme biomod en prenant en compte les biais d’échantillonnage (pseudo-absences). Les modèles de niche écologique testés, permettant de prendre en compte la variance inter-modèles et de proposer des cartes d’intervalles de confiance sur les modèles, seront projetés dans le passé en utilisant les couches environnementales disponibles pour la période -120,000 ans à de nos jours et ce pour 62 périodes de temps . Afin de déterminer si les niches écologiques de deux lignées sont similaires, la statistique D et la méthode en composantes principales seront utilisées.

Rôle de l’étudiant
– Compiler les données géoréférencées pour les 3 lignées phylogénétiques de GMG et des 2 lignées de RE.
– Reconstruire la niche écologique de ces 5 lignées et de projeter leurs niches écologiques dans les conditions bioclimatiques passées.
– Tester l’hypothèse de similarité des niches écologiques entres les 3 lignées phylogénétiques de GMG et des 2 lignées de RE.

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