Laboratoire d'écologie fonctionnelle

Post-doctorat en écologie évolutive, Cornell University, 2007-2011
PhD en sciences de la vie, Université de Neuchâtel, 2006
Msc en écologie, Université de Neuchâtel, 2002

Résumé de nos recherches

Près des trois quarts de la biodiversité macroscopique mondiale sont liés aux interactions entre plantes, herbivores, prédateurs et décomposeurs. Dans ce contexte, l’étude des interactions trophiques, impliquant les plantes, les herbivores et leurs prédateurs ou parasitoïdes, représente une frontière en écologie, et ces connaissances peuvent être intégrées dans des luttes antiparasitaires agricoles respectueuses de l’environnement.
Au cours du dernier demi-siècle, des théories et des hypothèses complémentaires ont été développées pour tenter d’expliquer l’extraordinaire variation des stratégies de défense des plantes contre les herbivores. Grâce à l’interaction interdisciplinaire entre écologistes, comportementalistes, physiologistes et chimistes, cela a donné naissance à un ensemble de travaux, connu collectivement sous le nom de « théorie de la défense des plantes ». De nos jours, les progrès de l’analyse phylogénétique et métabolomique des communautés sont les éléments clés pour affiner les théories de défense des plantes à une nouvelle frontière.
En (1964), Ehrlich et Raven, dans leur traité classique définissant la « coévolution », ont suggéré que l’évolution des communautés était « l’un des aspects encore les moins bien compris de la biologie des populations ». De manière remarquable, ils ont soutenu qu’il était temps de fusionner l’écologie des communautés, l’analyse biochimique et les études macroévolutives. Il est impressionnant de constater que ce n’est qu’au cours des dernières années, ou peut-être seulement au cours de la prochaine décennie, que nous serons en mesure d’atteindre pleinement cet objectif.

Voici les grandes lignes de nos contributions à la nouvelle synthèse coévolutive :

• L’écologie chimique mécanistique se produit dans un contexte communautaire. Nous nous intéressons aux interactions tritrophiques au-dessus et au-dessous du sol, et aux signaux chimiques qui les régissent.
• La biologie comparée passe de la description à des approches expérimentales
  Nous utilisons des analyses phylogénétiques, génétiques quantitatives et phytochimiques, couplées à des tests comportementaux pour étudier l’importance écologique et l’évolution des défenses chimiques dans divers systèmes plantes-herbivores, tels que les plantes d’asclépiade américaines (Asclepias spp.) ou les Cardamines alpines spp.
• Les mêmes facteurs qui régissent les interactions écologiques peuvent jouer un rôle dans l’adaptation et la diversification.
  Le paradoxe de Darwin selon lequel des espèces étroitement apparentées sont phénotypiquement similaires (donc plus susceptibles de rivaliser pour les mêmes ressources), mais suffisamment distinctes pour coexister dans le même habitat, reste un casse-tête difficile à résoudre. Nous pouvons étudier l’écologie de manière mécaniste et la diversification de manière descriptive. Ici, l’objectif est de comprendre comment elles se combinent. Pour comprendre une communauté de plantes et d’arthropodes coexistants, il faudra donc connaître les liens phylogénétiques entre les plantes et les animaux, ainsi que les mécanismes qui façonnent leurs relations. Nous étudions actuellement les effets du rayonnement et de l’adaptation aux hautes altitudes sur les interactions entre plantes et herbivores et sur les défenses des plantes.

Activités d’enseignement

• Fondamentaux en écologie
• Biomes et biosphère
• Des gènes aux écosystèmes
• Méthodes en écologie végétale

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