Variation phénotypique et sélection en habitats urbain et rural : cas des signaux colorés chez les mésanges charbonnières et bleues

L'urbanisation des milieux est un processus mondial qui modifie radicalement les paysages écologiques et évolutifs. Les milieux urbains sont caractérisés par des perturbations chimiques et physiques et modifient profondément les relations biotiques et abiotiques. Ces changements dans les pressions environnementales ont des effets documentés sur le phénotype des organismes urbains. Dans ce contexte, les signaux colorés semblent particulièrement sensibles aux conditions environnementales urbaines. A l'échelle globale, on observe une tendance au mélanisme en ville, et des colorations jaune à rouge caroténoïdes moins intenses. Cette thèse vise à explorer les relations entre environnements urbains et signaux colorés, et le possible rôle de la sélection naturelle dans ces tendances observées. En s'appuyant sur plus de 10 ans de données issues d'un suivi à long terme des populations urbaines et rurales de mésanges charbonnières (Parus major) et bleues (Cyanistes caeruleus) en Ile de France, ce manuscrit documente des divergences dans la taille de la bande ventrale mélanique et la coloration jaune caroténoïdes des plumes ventrales qui peuvent, en partie, s'expliquer par le sens et la forme de la sélection naturelle sur ces traits. En particulier, les mésanges charbonnières présentent une bande ventrale significativement plus grande en ville comparées à leurs homologues rurales. Si la taille de la bande ventrale des oiseaux ruraux ne semble pas fortement corrélée au succès dans la reproduction, les mésanges urbaines males avec des bandes ventrales relativement plus petites sont associés à des tailles de pontes et un nombre de poussins envolés plus grand. A l'inverse, les femelles à plus grande bande ventrale sont associées à un meilleur succès d'envol. Sur la coloration jaune caroténoïde des plumes ventrales de la mésange bleue et charbonnière, on documente une contre sélection de la coloration jaune en ville. Plus particulièrement, les femelles les plus colorées des deux espèces sont associées à des tailles de ponte, nombre de poussins envolés, et succès d'envol plus faibles en ville. Cette thèse dépasse la dichotomie urbain/rural en explorant la covariation de la coloration avec l'imperméabilisation. Nos résultats montrent que l'intensité de la coloration jaune caroténoïde décroit continuellement à mesure que l'imperméabilisation augmente, et ce à l'échelle continentale, dans 6 villes Européennes. La coloration jaune caroténoïde peut donc être un bioindicateur de l'intensité de l'urbanisation des milieux, à large échelle. Enfin, le dernier chapitre de cette thèse suggère que le succès dans la reproduction est dépendant de la coloration et de l'imperméabilisation du territoire. Les mésanges plus pâles semblent plus performantes lorsqu'elles évoluent dans un milieu plus imperméabilisé. A l'inverse, les mésanges les plus colorées amènent plus de poussin à l'envol si elles se reproduisent dans un territoire plus végétal. Cette thèse discute enfin des mécanismes sous-jacents à ces patrons de sélection et avance l'hypothèse d'un changement de régime alimentaire. Les oiseaux qui réussissent à s'adapter aux milieux urbains et leurs contraintes pourraient être ceux qui ouvrent leurs régimes alimentaires à des ressources nouvelles, prévisibles et abondantes. Les signaux colorés pourraient donc être le reflet d'une adaptation en cours aux contraintes environnementales urbaines, par le changement progressif de niche écologique. Ce manuscrit ouvre la voie à des tests ciblés du régime alimentaire, des comportements antagonistes, et des dimensions de survie et recrutement de la valeur sélective. Enfin, il invite à voir les villes et milieux urbanisés comme des paysages écologiques et évolutifs à part entière, et à dépasser la dichotomie urbain/rural classique en écologie urbaine.