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Institut de
Recherche sur la
Biologie de l'
Insecte
 
 
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Ecologie Fonctionnelle

Notre activité de recherche est orientée vers une étude des mécanismes physiologiques, biochimiques et moléculaires impliqués dans les interactions multitrophiques. Notre approche, résolument intégrative, se situe à l’interface entre écologie fonctionnelle et écologie évolutive. Notre démarche cherche en effet à comprendre les mécanismes adaptatifs impliqués dans les interactions durables entre les insectes et leur environnement biotique que ce soit dans les relations hôtes-parasitoïdes ou plantes-insectes-microorganismes. Nous cherchons également à évaluer les conséquences physiologiques et comportementales de ces mécanismes proximaux sur les insectes et leurs incidences sur les traits d’histoires de vie et l’évolution des stratégies alimentaires. Dans ce contexte d’écologie nutritionnelle nous intéressons plus particulièrement à l’évolution et la signification adaptative du mode de vie endophyte chez les insectes par une approche d’écophysiologie évolutive.


Notre groupe développe 2 axes de recherches principaux:

-    Evolution et Signification Adaptative du mode de vie Endophyte chez les Insectes.

-    Ecologie nutritionnelle chez les hyménoptères parasitoïdes.



Evolution et Signification Adaptative du mode de vie Endophyte chez les Insectes.

Nos objectifs sont d'étudier spécifiquement les capacités de manipulation de l’environnement végétal par les organismes endophytophages (insectes mineurs et galligènes), d’identifier les médiateurs chimiques (en particulier au niveau phytohormonal) ainsi que les mécanismes moléculaires impliqués dans ces modifications. Nous cherchons également à préciser le rôle des bactéries endosymbiotiques d’insectes dans la manipulation du microenvironnement foliaire. Enfin, nous cherchons à caractériser les modifications du profil métabolique de la plante hôte (au niveau du métabolisme primaire et secondaire), et à évaluer les coûts et bénéfices pour l’insecte générés par une manipulation active de la physiologie de la plante.


Notre activité se prolonge aujourd’hui par le décryptage des mécanismes d'interactions dynamiques, multi-variés et multi-échelles entre les plantes, les insectes et les microorganismes associés. Plus spécifiquement, après avoir consacré une partie importante de notre activité à la caractérisation de la réponse des plantes aux attaques d’insectes phytophages au niveau métabolique et phytohormonal, nous axons désormais notre activité de recherche sur les effecteurs moléculaires produits par les insectes pour reprogrammer leur plante hôte et le rôle joué par les bactéries symbiotiques. Pour ce faire, nous nous appuyons en particulier sur des approches globales de type transcriptomique, protéomique et métabolomique (en complément de l’approche ciblée développée jusqu’à présent) pour identifier les effecteurs produits par des insectes phytophages manipulateurs de plantes et établir le lien entre ces médiateurs et la reconfiguration métabolique et cellulaire de la plante. L’analyse comparative des mécanismes mis en jeu par différents organismes manipulateurs de plantes aux stratégies alimentaires contrastées mais avec des contraintes évolutives similaires vise à contribuer à la compréhension du fonctionnement et de l’évolution des interactions durables plantes-insectes-microorganismes. À terme, ceci devrait nous permettre d’identifier de potentielles convergences évolutives dans les stratégies utilisées par les organismes endophytes pour exploiter et manipuler leur plante hôte. 



Ecologie nutritionnelle chez les hyménoptères parasitoïdes.

Nos objectifs sont de caractériser les stratégies d’acquisition et d’allocation des ressources nutritives  dans différentes espèces d’hyménoptères parasitoïdes afin d’identifier les mécanismes physiologiques et moléculaires sous-jacents, de déterminer les flux métaboliques majeurs, de caractériser les médiateurs hormonaux impliqués, de construire un budget énergétique le plus complet possible et de prédire les stratégies comportementales optimales et leurs conséquences en terme de fitness. Notre démarche vise à intégrer, dans un deuxième temps, ces études dans un contexte adaptatif multidimensionnel en intégrant à la fois besoins métaboliques des organismes, mais également les risques biotiques et abiotiques.




Ces travaux se prolongent actuellement par le biais d’un projet EU Marie-Curie (post-doctorante B. Visser) visant à évaluer l’impact des conditions écologiques sur l’absence de lipogenèse (synthèse de lipides à partir de sucres) chez les parasitoïdes et de mesurer les coûts et bénéfices associés à cette stratégie. Cette étude intégrative vise à identifier le lien causal entre les mécanismes moléculaires et physiologiques et les conditions écologiques sous-jacente à l’absence d’un trait métabolique vital (la lipogenèse) chez des insectes parasites procurant ainsi des acquis importants dans la compréhension des phénomènes de régulation métabolique chez les organismes vivants.



Recherche impliquée

Notre activité s’inscrit dans une volonté d’ancrer notre recherche dans les sciences fondamentales mais également dans les sciences finalisées. Elle se base donc sur une recherche impliquée (sensu Pasteur – Stockes 1997, "Pasteur's Quadrant: Basic Science and Technological Innovation") en abordant des questions clés au niveau des mécanismes écologiques et évolutifs liés à la phytophagie, tout en déclinant ces problématiques sur des organismes d’intérêt pour la société. Comprendre les interactions entre organismes et les mécanismes sous-jacents se révèle en effet indispensable i) pour mieux appréhender le fonctionnement et l’évolution des interactions durables plantes-insectes-microorganismes ; mais également ii) pour développer des stratégies de gestion durable des agro-écosystèmes dans un contexte où les contraintes sur la production mondiale de nourriture et les menaces sur les services écosystémiques n’ont jamais été aussi grandes.

Cette dynamique de valorisation sociétale des résultats acquis en recherche fondamentale se concrétise aujourd’hui par notre implication dans un programme COST sur les interactions plantes-insectes-microorganismes et leur utilisation pour la protection des cultures et l’amélioration de la production agricole (Cost action FA 1405), ainsi que par le développement et la réalisation de projets de recherche dans le domaine de la protection de la biodiversité (NSF - Porteur A Kawahara),  de la gestion des insectes ravageurs en agroforesterie (Région Centre - Porteur J. Casas) et le transfert de technologie vers des problématiques agricoles (Studium – Porteur D. Giron + Ministère de l’Agriculture. Porteur. I. Arnault).

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