Les oiseaux devraient-ils utiliser les plantes comme remède contre le changement climatique ? – TIT-OAK

La rapidité du changement climatique menace la biodiversité. Les changements de climat et d'environnement se manifestent notamment par des modifications de la saisonnalité d'événements comme la floraison des plantes ou la reproduction des animaux, qui influencent fortement la valeur sélective des organismes. Cependant, les plantes, insectes et vertébrés s'ajustent tous à des vitesses différentes, et beaucoup se désynchronisent ainsi de leurs sources de nourriture. Cette asynchronie croissante entraine une augmentation des pressions de sélection agissant sur les mécanismes physiologiques qui régulent la saisonnalité. Pour savoir si les espèces vont s'adapter suffisamment rapidement à un monde qui change, nous devons donc d'abord comprendre comment les organismes perçoivent et répondent à la variabilité de leur environnement: quels signaux utilisent-ils et sur quels traits physiologiques ces signaux agissent-ils ?

J'aborderai cette problématique de l'adaptation des populations sous l'angle inédit des relations trophiques entre les oiseaux, la végétation et les insectes. En particulier, j'étudierai comment les mésanges bleues utilisent le développement des bourgeons des arbres au printemps pour prédire le pic annuel d'abondance de chenilles (i.e. la source principale de nourriture pour l'élevage des jeunes, et le principal facteur de sélection de la reproduction des adultes). Il s'agit là d'une toute nouvelle approche de la biologie du changement climatique.

Dans un premier temps, je lierai le développement des bourgeons avec la période reproductrice des mésanges à l'échelle des territoires individuels, et mesurerai le succès reproducteur des individus en fonction de leur ajustement à la phénologie des arbres. Ensuite, je chercherai à savoir si l'influence de la phénologie végétale s'opère au travers de l'ingestion ou de la perception olfactive de composés chimiques présents dans les bourgeons en croissance. J'identifierai les principaux composés et les ajouterai à la nourriture (ingestion) ou les diffuserai dans les volières hébergeant les oiseaux (odorat). Je mesurerai ensuite leurs effets sur la physiologie et la période de reproduction. Ensuite, je testerai l'attractivité de différentes molécules présentes dans les signaux d'alarme émis par les arbres lors d'une attaque par des insectes herbivores. Ces signaux attirent les oiseaux en recherche de nourriture, mais on ignore s'ils agissent aussi comme information prédictive. De plus, la nature exacte des composés auxquels les oiseaux répondent demeure inconnue, et ce malgré l'énorme potentiel de telles molécules dans la lutte biologique contre les nuisibles en agriculture. J'étudierai ces mécanismes chez des mésanges bleues issues de deux populations corses qui ont réussi par le passé à surmonter un changement majeur de leur habitat (i.e. un changement de la saisonnalité de la végétation). Elles constituent donc un exemple à suivre pour les populations soumises au réchauffement climatique.

Enfin, j'exploiterai les connaissances acquises quant aux composés végétaux qui modulent la reproduction des mésanges corses, et aux mécanismes physiologiques qu'ils affectent, pour étudier l'adaptation "en marche" de ces mêmes mécanismes dans une autre population, actuellement confrontée au réchauffement climatique. Je décrirai comment des familles de mésanges hollandaises, dont la reproduction est génétiquement précoce ou tardive, sont supposées diverger dans leurs réponses à la phénologie des arbres. Je mesurerai les proxys physiologiques préalablement identifiés chez les mésanges corses, et je suivrai les variations temporelles des composés chimiques des bourgeons les plus influents sur la reproduction des oiseaux. De cette manière, je saurai si les différentes familles de mésanges hollandaises ont commencé à répondre au réchauffement climatique en ajustant leur sensibilité à la phénologie des arbres. En d'autres termes, j'estimerai leur adaptabilité au changement climatique.