Eco-evolutionary dynamics in a californian chaparral arthropod community

Dynamique des systèmes éco-évolutifs dans une communauté d'arthropodes de Californie Il est de plus en plus évident que les changements évolutifs peuvent se produire sur de courtes échelles de temps et avoir des effets sur la dynamique écologique des populations et des communautés. Comprendre le mécanisme et les facteurs qui déterminent les interactions entre les changements écologiques et évolutifs est le sujet de l'étude des dynamiques éco-évolutives. Malgré l'intérêt croissant pour ce domaine, la plupart des études impliquent des expériences de "preuve de principe" dans des environnements simplifiés. Étudier comment et pourquoi les processus écologiques et évolutifs interagissent dans des environnements naturels est nécessaire. Mes recherches se concentrent sur l'identification des processus et des facteurs qui façonnent la dynamique des systèmes éco-évolutifs dans la nature. Pour cela, j'utilise T. cristinae comme organisme modèle, un insecte phasme dont l'adaptation locale à leur plante hôte affecte non seulement la taille de la population, mais aussi la communauté d'arthropodes avec laquelle il coexiste. J'aborde ici trois questions générales sur la dynamique éco-évolutive qui ressortent des travaux antérieurs en Timema: Premièrement, j'ai testé l'existence d'une boucle de rétroaction éco-évolutive entre la maladaptation de Timema et les changements dans la communauté d'arthropodes. Avec une expérience qui consiste en la manipulation de l'abondance des arthropodes afin de vérifier si les changements de densité des arthropodes au niveau de la communauté répercutent sur l'évolution du Timema. J'ai constaté que les changements dans les communautés d'arthropodes affectent l'évolution en influençant la force de la sélection naturelle sur la coloration cryptique. De plus, la direction négative de la boucle favorise la stabilité du système. Deuxièmement, j'ai examiné l'effet de la maladaptation de Timema sur les communautés d'arthropodes à des échelles beaucoup plus grandes. Plus précisément, j'ai examiné les populations d'une chaîne de montagnes à une échelle ~100 fois plus grande que les travaux antérieurs sur des métapopulations uniques. Cela m'a permis de tester l'importance de la maladaptation sur la dynamique écologique à une échelle où les facteurs classiques tels que l'altitude et l'identité des espèces peuvent être importants. J'ai collecté et caractérisé les communautés d'arthropodes de 18 populations de Timema le long d’une chaîne montagneuse. J'ai constaté que la maladaptation a un effet négatif sur les communautés. En outre, la maladaptation est dûe à des différences dans la composition fonctionnelle des communautés d'arthropodes. Dans le troisième et dernier chapitre, J'ai conçu et mis en œuvre une expérience pour étudier si dispersion dépend de la densité de congénères en manipulant le nombre d'individus introduits sur des buissons expérimentaux dans le laboratoire. J'ai trouvé que la dispersion dépend de la densité, avec des implications pour l'association précédemment documentée entre la maladaptation et la taille de la population. Les résultats présentés corroborent le fait que l'évolution contemporaine peut non seulement modifier les patrons écologiques sur le temps, mais aussi à des échelles géographiques plus larges. L'adaptation locale peut tout modifier, depuis la variation spatiale de l'abondance des espèces jusqu'aux propriétés de l'écosystème telles que la composition de la communauté et les interactions entre les espèces. En outre, les boucles de rétroaction entre l'écologie et l'écologie peuvent entraîner des boucles de rétroaction négatives qui favorisent la stabilité en contractant le changement directionnel. La recherche sur la dynamique éco-évolutive qui prend en compte des contextes écologiques réalistes est nécessaire pour améliorer notre capacité à prédire comment les systèmes écologiques réagissent aux changements environnementaux.