– EPICE

Un défi majeur à relever dans les décennies qui viennent est de prévoir les conséquences des changements globaux sur les sociétés humaines et les écosystèmes. L'impact perturbateur des activités humaines sur l'environnement ne cesse de s'accélérer. Les niches écologiques de plusieurs espèces connaissent des modifications si rapides que la question se pose de la potentialité de ces populations à s'adapter aux nouvelles conditions environnementales. Des changements phénologiques ont été récemment démontrés chez plusieurs espèces, mais l'origine évolutive (c'est-à-dire basée sur une variation génétique) ou environnementale (c'est-à-dire une variation plastique) de ces changements est toujours incertaine. Dans ce contexte, les caractères liés à la reproduction sont particulièrement importants, du fait de leur relation étroite avec la valeur sélective individuelle. Notre compréhension de la dynamique évolutive de ces traits en populations naturelles reste pourtant limitée. Notre objectif est de développer nos connaissances sur ces processus à travers une approche de génétique quantitative inter-spécifique, en profitant de la disponibilité de jeux de données à long terme et de pedigree dans des populations naturelles d'oiseaux et de mammifères. Nous étudierons les multiples facettes d'une réponse aux changements climatiques (plasticité, microevolution des caractères ainsi que de leur plasticité elle-même) en intégrant les contraintes génétiques et écologiques qui peuvent agir sur ces réponses, telles que les corrélations génétiques ou le flux génique entre populations. Ce projet rassemble 5 chercheurs, dont les connaissances théoriques et les compétences analytiques sont complémentaires. Les objectifs spécifiques regroupent : - Une estimation des mécanismes génétiques et plastiques sous-jacents à la réponse aux changements climatiques, en évaluant notamment le rôle et les limites de la plasticité phénotypique dans la reproduction et dans le comportement de migration chez deux espèces d'oiseaux; - Une évaluation de l'impact de l'hétérogénéité environnementale sur l'architecture génétique, c'est-à-dire les variances et covariances génétiques entre traits ; - Une estimation du taux d'évolution des corrélations génétiques entre traits, et des contraintes que représentent ces corrélations pour une réponse évolutive au fil des générations; - Une comparaison interspécifique de l'évolution des corrélations génétiques pour généraliser leur impact sur la réponse évolutive en contrôlant pour les différences écologiques entre espèces ; - Un test de la variance génétique neutre (estimée par marqueurs moléculaires) comme reflet adéquat de la variance additive génétique, et donc du potentiel évolutif des espèces ; - Un cadre de travail pour généraliser les résultats précédents à une large gamme d'espèces. L'originalité de ce projet est multiple. Tout d'abord, elle réside dans le traitement de l'hétérogénéité environnementale (spatiale et temporelle) comme objet d'étude en soi, plutôt que comme biais perturbateur. Sur le plan théorique, l'étude des trajectoires évolutives et des mécanismes impliqués dans les réponses aux changements de climat (plasticité vs. microévolution) intègreront une dimension le plus souvent ignorée : l'interaction entre hétérogénéité environnementale et architecture génétique. De plus, ce projet permettra de tester le potentiel de la génétique quantitative comme outil pour la biologie de la conservation. Enfin, sur le plan méthodologique, la disponibilité de plusieurs jeux de données de très grande qualité sur 10 espèces d'oiseaux et de mammifères permettra une approche comparative voire une généralisation des résultats. Ainsi, l'impact de ce projet est plus vaste encore que celui délimité par les espèces étudiées ici. Cette étude développera nos connaissances sur des questions fondamentales en écologie et en évolution en s'appuyant 1) sur des bases théoriques puissantes, 2) sur des jeux de données à long terme déjà disponi