JCJC - Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs

Vers une écologie évolutive des sols : évolution de la relation faune du sol - plante – SolEcoEvo

Résumé de soumission

Nous testerons un cadre conceptuel qui permettra de mieux interpréter les résultats empiriques de l'écologie des sols et de suggérer de nouvelles expériences clefs. Ce cadre est basé sur la prise en compte 1 de l'évolution, au sens darwinien, des interactions faune du sol plante, 2 des interactions indirectes dues aux activités de type ''ingénieur des écosystèmes'', 3 de l'efficacité du recyclage des nutriments : de la capacité des organismes à recycler les nutriments à l'intérieur de leur écosystème. Ce cadre sera testé pour étudier les relations vers de terre sol plante en développant une approche empirique et théorique. - - Les vers de terre ont une influence positive sur les plantes. Les mécanismes impliqués et leurs causes évolutives sont mal connus. Un des mécanismes les plus reconnu fait intervenir l'accélération du recyclage des nutriments par les vers. De Mazancourt a montré que les herbivores peuvent augmenter la production primaire en augmentant l'efficacité de ce recyclage et non pas sa rapidité. Leurs modèles suggèrent aussi que l'évolution peut sélectionner, chez les plantes, des traits augmentant cette efficacité. Nous testerons ces résultats pour les vers de terre. - A Des modèles (systèmes d'équations différentielles) seront construits pour déterminer dans quelles conditions les vers augmentent la production primaire par l'intermédiaire du recyclage de la matière organique et dans quelles conditions des traits biologiques permettant aux vers d'augmenter la production primaire ont pu être sélectionnés. - B Pour que la relation plante-vers de terre soit adaptative, il faut que les vers soient capables de modifier la valeur sélective de plantes et non pas seulement d'influencer leur croissance. Des expériences en microcosmes seront mises en place. Les cycles de vie entiers de plantes annuelles (4 espèces) isolées seront suivis jusqu'à la production de graines. L'effet des vers de terre sur des communautés composées de ces plantes sera suivi au cours de plusieurs cycles de vie successifs. - C Si la relation plante-vers découle d'un processus évolutif, des mécanismes subtils ont dû être sélectionnés. De tels mécanismes seront recherchés dans trois directions. (1) Par une expérience de marquage isotopique, nous mesurerons les flux d'azote induits par les vers. (2) Les vers influencent le recyclage des nutriments et les plantes en manipulant la microflore du sol. Nous porterons notre attention sur la capacité de cette microflore à nitrifier et dénitrifier à l'aide de différentes méthodes de microbiologie (enzymologie, DGGE, incubations). (3) Les vers de terre modifient l'expression des gènes des plantes, directement par la production de molécules reconnues par les plantes comme des hormones, ou indirectement en modifiant le sol. Nous estimerons ainsi par des méthodes moléculaires (RT-PCR) l'expression de gènes du catabolisme, de la croissance et du métabolisme de l'azote. Ces analyses seront appliquées aux plantes de l'expérience (B). -

Coordination du projet

Sébastien BAROT (Organisme de recherche)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 100 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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