– CLIMEVOL

Par une approche écologique sur trois niveaux trophiques (hôtes, parasitoïdes et endosymbiontes), associée à une approche évolutive, génétique et moléculaire, ce projet se propose d'étudier les effets directs et indirects des changements climatiques sur une communauté d'espèces. Il analysera notamment pour la première fois les conséquences de l'envahissement d'une communauté d'insectes par une nouvelle espèce de parasitoïde, ici d'origine africaine. Nous décrirons les changements intervenant au niveau de la structure de la communauté et analyserons et quantifierons la façon dont les espèces se sont adaptées à la nouvelle situation. Ces résultats seront cruciaux pour prédire les changements évolutifs à long terme dus aux changements climatiques qui sont généralement non étudiés dans les projets d'étude des changements climatiques.Le modèle utilisé sera celui des Drosophiles des fruits et de leurs parasitoïdes larvaires, dans une situation unique : l'envahissement bien documenté du sud de la vallée du Rhône par l'espèce d'origine sud-africaine /L. boulardi /et les changements qui en résultent dans les communautés envahies. Notre connaissance approfondie du cline nord-sud dans cette vallée permettra de comparer des communautés locales qui diffèrent dans le temps écoulé depuis l'invasion par cette espèce bien adaptée aux températures élevées. Le modèle biologique Drosophile-parasitoïdes est le seul pour lequel on dispose de connaissances approfondies sur la génétique de la virulence chez les parasitoïdes et la résistance de leurs hôtes, d'études détaillées sur l'évolution des histoires de vie, les stratégies optimales d'exploitation des patchs et la sélection des hôtes, et enfin sur lequel on a étudié l'effet des endosymbiontes du genre Wolbachia. Nos travaux chercherons à montrer comment les hôtes et parasitoïdes répondent à différents régimes de températures (plasticité phénotypique): pour cela, nous mesurerons les réponses sur de nombreux traits d'histoire de vie et des traits comportementaux (optimal foraging) de façon à mettre en évidence comment les compromis évolutifs sur les traits d'histoire de vie sont modifiés avec la température, prédire les conséquences à court-terme dans la dynamique des populations des espèces en présence et déterminer comment l'abondance relative des espèces dans la communauté sera affectée. Ceci permettra de construire des modèles de dynamique adaptative afin de comprendre les conséquences évolutives à long-terme du changement climatique dans la communauté. En comparant les populations prélevées le long d'un gradient d'envahissement par /L. boulardi/, correspondant à un cline nord-sud dans la vallée du Rhône, nous documenterons les changements qui se sont produits au cours du temps dans les traits histoires de vie, les taux de métabolisme, le comportement de sélection des hôtes et d'exploitation des patch, la fréquence de l'infection par les Wolbachia et l'évolution de la virulence des parasitoïdes et de la résistance des hôtes, permettant ainsi le test de nos modèles théoriques. L'évolution de la résistance et de la virulence ainsi que les effets de la température sur ces caractères sera analysée en terme moléculaire grâce aux gènes déjà identifiés et en cours d'identification dans les différentes espèces. Ceci permettra également de comparer les modifications observées entre parasitoïdes spécialistes et généralistes et à stratégies de virulence différentes. Les résultats de notre étude, des modèles théoriques à la génétique moléculaire, pourront être appliqués en partie à d'autres systèmes hôtes-parasitoïdes et utilisés pour comprendre l'effet des perturbations climatiques dans la lutte biologique et naturelle contre les insectes phytophages. Ce programme ambitieux est unique dans son approche intégrative et la complémentarité de l'expertise des équipes participantes le rend parfaitement réalisable