– Objectifs du stage

L’objectif principal du stage est de caractériser la diversité alpha et bêta de communautés d’insectes en Nouvelle-Calédonie. Ceci implique de caractériser les communautés d’insectes pour chacun des six sites d’étude (trois en Province Sud et trois en Province Nord) et de quantifier et comparer leur diversité taxonomique et phylogénétique. L’étudiant disposera de données dérivées (1) d’une approche traditionnelle de caractérisation de la diversité par morpho-espèces, (2) d’une approche par barcoding « classique » chez les Lépidoptères et certains Hyménoptères parasitoïdes, où chaque individu est séquencé individuellement, et (3) du traitement par métabarcoding des pièges, où la diversité totale de la communauté est analysée.

– Contexte scientifique
Les approches métagénomiques de communautés complexes sont en plein essor, notamment dans le cadre d’études d’écologie des communautés. Elles sont cependant rarement intégrées dans un contexte associant une forte expertise taxonomique et des collections scientifiques comme c’est le cas pour cette étude et le stage que nous souhaitons y associer.

– Méthodes et techniques employées
Des pièges malaises ont été déployés sur six sites néo-calédoniens, trois en Province Nord (Aoupinié, Katalupaik-300m, Katalupaik-800m) et trois en Province Sud (Ouinée, Comboui, Kwakwé). Sur chaque site, cinq pièges ont été posés, avec deux réplicats A et B par piège, ce qui fait un total de 60 lots d’échantillons. Les réplicats A ont été triés par morpho-espèce pour tous les ordres d’insectes et le code-barres ADN standard a été séquencé pour 1 à 3 individus par morpho-espèce pour l’ensemble des Lépidoptères et une partie importante des Hyménoptères parasitoïdes. Ces réplicats A sont aussi analysés par métabarcoding à partir de pattes prélevées et « poolées » pour chacune des morpho- espèces présentes dans ces pièges. Les réplicats B sont quand à eux traités uniquement par métabarcoding.
Les analyses de diversité phylogénétique et des diversités alpha et bêta feront appel aux approches classiques d’écologie des communauté, par le calcul d’estimateurs statistiques et d’indices appropriés via des packages R spécifiques déjà existants (ex. Vegan, Ade4, Picante…) et/ou des plateformes/logiciels dédiés (ex. mBrave, www.mBrave.net).

– Rôle du stagiaire dans le déroulement du projet
Le séquençage du code-barre ADN des individus de Lépidoptères et Hyménoptères, et celui des pièges traités par métabarcoding est réalisé ou en cours de réalisation en cette fin d’année 2018. Le stagiaire aura donc comme première tâche de réaliser le démultiplexage des données moléculaires, ainsi que le nettoyage des reads et des séquences. BOLD (Barcode of Life Datasystems, www.boldsystems.org) est la base de données que le stagiaire utilisera pour stocker et analyser les données liées aux individus séquencés. Pour les échantillons traités par métabarcoding, le stagiaire utilisera mBrave, un environnement de visualisation et d’analyse de données métagénomiques.
En associant et comparant ces données génétiques à celles disponibles dérivées de la morphologie des espèces, l’étudiant caractérisera les patrons de diversité alpha et bêta sur et entre les sites étudiés, s’intéressant plus particulièrement aux questions liées au micro-endémisme (entre échantillons de sites voisins, séparés par une vallée par exemple) ou endémisme régional (sites Sud et Nord de la campagne d’échantillonnage). Il est attendu du stagiaire un effort de recherche bibliographique sur l’histoire évolutive et biogéographique de l’île afin de discuter les patrons observés à la lumière des connaissances existantes.
Enfin, selon le temps disponible, le stagiaire pourra acquérir une expérience de biologie moléculaire basée sur les Nouvelles Technologies de Séquençage (NTS) en traitant des échantillons complémentaires à ceux déjà analysés en 2018.

Contact :
Frédéric Legendre
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Rodolphe Rougerie
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Tel : +33 1 40 79 56 79

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