Recherche année 2009/2010 Titre du stage





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Évaluation par le modèle ISIS-Fish des mesures de protection et de restauration de stocks de pêches selon une approche écosystémique: impacts potentiels de zones de protection marines dans le golfe du Saint-Laurent



Laboratoire d’accueil :

Le premier mois se déroulera en France au Centre Ifremer de Nantes (département EMH) et les 5 derniers mois au Canada à l’Institut Maurice-Lamontagne.

Responsable Français du stage :

Nom : MAHEVAS Stéphanie

Tél : 02 40 37 418 81

Email : Stephanie.Mahevas@fremer.fr

Responsable Canadien du stage :

Nom : DALCOURT Marie-France

Email : Marie-France.Dalcourt@dfo-mpo.gc.ca
Références dans le domaine :

Pelletier, D., Mahévas, S., Drouineau, H., Vermard, Y., Thebaud, O., Guyader,O. & Poussin, B. (2009). Evaluation of the bioeconomic sustainability of multi-species multi-fleet fisheries under a wide range of policy options using ISIS-Fish. Ecological Modelling 220 (7): pp. 1013-1033.

Kraus, G., Pelletier, D., Dubreuil, J., Moellmann, C., Hinrichsen, H., Bastardie, F., Vermard,Y. & Mahévas, S. (2008). A model-based evaluation of Marine Protected Areas as fishery management tool for a stock facing strong environmental variability - the example of Eastern Baltic cod (Gadus morhua callarias L.). ICES Journal of Marine Science 66: pp. 109-121.

Mahévas, S., Pelletier D., (2004) ISIS-Fish, a generic and spatially-explicit simulation tool for evaluating the impact of management measures on fisheries dynamics. Ecological. Modelling. Vol 171/1-2 pp 65-84
Description du stage (1 page maximum)

Ce stage s’inscrit dans le cadre d’un projet de collaboration Franco-Canadien entre l’IFREMER et Pêches et Océans Canada sur les approches écosystémiques de gestion des pêches.

L’objectif du stage est d’évaluer, à l’aide du modèle ISIS-Fish1, les impacts de différents scénarios de mise en place de zones de protection marines (ZPM) sur une ou des espèces exploitées dans le golfe Saint-Laurent. De par leur capacité à protéger différents compartiments et habitats de l’écosystème, les ZPM permettent la mise en œuvre de l’approche écosystémique.

Le secteur du sud du golfe du Saint-Laurent où sera mené l’étude comporte des habitats diversifiés et phénomènes écologiques importants. Il s’agit d’une zone hautement productive caractérisée par les migrations saisonnières de mammifères marins et de poissons. Les concentrations et biomasses de zooplancton y sont élevées. La zone renferme une grande diversité d’espèces benthiques. L’abondance des œufs et les larves y atteignent des sommets à l’échelle du golfe. L’espace renferme des secteurs de concentrations d'adultes et de juvéniles (pouponnières), des aires d'alimentation, des importantes frayères, des aires d’hivernage et des couloirs migratoires de plusieurs espèces commerciales. La région apparaît particulièrement majeure pour la morue franche et pour la reproduction du maquereau atlantique.

Partant d’une confrontation de la connaissance disponible sur le système étudié, des objectifs à atteindre et des contraintes du modèle, l’étudiant devra faire un choix des structures spatiales et des composants (population, pêche, gestion) à décrire dans le modèle. Il s’ensuivra une paramétrisation du modèle pour réaliser des simulations relativement aux scénarios de gestion envisagés. Les résultats de l’étude serviront à Pêches et Océans Canada pour alimenter le processus réglementaire de désignation des ZPM qui exige que les impacts positifs et négatifs de la mise en place d’une ZPM soient évalués afin que le gouvernement puisse prendre des décisions éclairées. Ils feront aussi l’objet d’une présentation à la Conférence Annuelle du Conseil International pour l’Exploration de la Mer à Nantes en sept. 2010.
Conditions matérielles :

Stage de 6 mois. Le billet AR France-Canada sera pris en charge et l’étudiant percevra une indemnité mensuelle de stage d’un montant de 540 euros.


    • Ce stage ne se poursuivra pas par une thèse (position non définitive)











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Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010
Titre du stage : Différenciation adaptative entre populations de grandes tailles chez le bivalve marin Macoma balthica
Laboratoires d’accueil :

UMR5554 / Institut des sciences de l'évolution de Montpellier (ISEM)

UMR 6250 / LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs) La Rochelle
Responsable du stage :

Nom : Bierne Nicolas (ISEM)

Tél : 04 67 46 33 75

Fax : 04 67 46 33 99

Email : n-bierne@univ-montp2.fr

Nom : Pascale Garcia (LIENSs)

Tél : 05 46 50 76 27

Email : pgarciam@univ-lr.fr


Références dans le domaine :

Boon E, Faure MF & Bierne N (2009) The flow of antimicrobial genes through a genetic barrier between Mytilus edulis and M. galloprovincialis. Journal of Molecular Evolution, 68:461-74.

Faure MF, David P, Bonhomme F & Bierne N (2008) Genetic hitchhiking in a subdivided population of Mytilus edulis. BMC Evolutionary Biology 8:164.

Sokolowski A, Pawlikowski K, Wolowicz M, Namiesnik J, Garcia-Meunier P (2008) Shell deformations in the Baltic clam Macoma balthica from southern Baltic Sea (the Gulf of Gdansk) ; Hypotheses of environmental impact and genetic control. Ambio 37 : 93-100.

Bierne N, Bonhomme F, Boudry P, Szulkin M & David P (2006). Fitness landscapes support the dominance theory of post-zygotic isolation in the mussels Mytilus edulis and M. galloprovincialis. Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences 273: 1253-1260.

Bierne N & Eyre-Walker A (2004). The genomic rate of adaptive amino acid substitution in Drosophila. Molecular Biology and Evolution 21: 1350-1360.
Description du stage (1 page maximum)
Résumé- La fixation d’une mutation avantageuse diminue la diversité neutre aux locus physiquement liés sur le chromosome, c’est ce qu’on appelle l’autostop génétique (Maynard Smith & Haigh 1974). Dans les populations de grandes tailles, comme celles des bivalves marins, la dérive génétique est si lente que l’évolution neutre est principalement déterminée par les événements d’autostop qui "balayent" régulièrement la diversité neutre des génomes, un processus dénommé « genetic draft » (Gillespie 2000, Bazin et al. 2006). Ce qui est compris pour une population panmictique isolée, l’est moins dans la situation de populations structurées spatialement (Barton 2000, Faure et al. 2008). Beaucoup d’études de génétique des populations marines ont identifiées quelques locus à la structure génétique anormalement forte sur un patron de différenciation globale très faible (Schmidt et al. 2008). La question est de déterminer si la différenciation forte observée à ces locus est la conséquence d’une adaptation locale en action ou plutôt la trace transitoirement laissée par une sélection passée sur la diversité génétique neutre (genetic draft).
Le but de ce stage est d’identifier, de quantifier et d’étudier des régions du génome d’un bivalve marin, Macoma balthica, pour lesquelles la différentiation génétique entre populations a été provoquée par la sélection. Avec trois autres mollusques M. balthica a été choisi dans le cadre d’un projet financé par l’ANR pour étudier la différentiation adaptative dans les populations de très grandes tailles fortement connectées. Cette espèce présente en effet une grande aire de répartition, une diversité génétique record et des flux géniques importants. Un séquençage massif du transcriptome a été réalisé à l’aide des nouvelles technologies de séquençage haut-débit (pyroséquencage 454) à partir de 3 populations différentes.
Au cours de son stage de master, l’étudiant réalisera un traitement bio-informatique des données issues du séquençage 454 (janvier/février). Cette analyse permettra d’identifier des polymorphismes nucléotidiques (SNPs). Les SNPs présentant la plus forte différentiation sur les échantillons du séquençage 454, ainsi que des SNPs témoins seront sélectionnés pour réaliser un typage extensif d’échantillons de populations naturelles (février/avril). Les variations de différentiation obtenues seront comparées aux attendus de divers modèles d’autostop en population structurée.
Références : Barton 2000 Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 355:1553. Bazin et al. 2006 Science 178:351; Faure et al. 2008 BMC Evol Biol 8:164; Gillespie 2000 Genetics 261:11; Maynard Smith et Haigh 1974 Genet. Res. 23:23 ; Schmidt et al. 2008 Ecology 89:S91.
Techniques- Ce sujet s’adresse aux étudiants attirés par la génomique des populations. Cette discipline vie actuellement une petite révolution avec l’arrivée de nouvelles technologies de séquençage et de génotypage à très haut débit. Ces technologies nécessitent des développements bioinformatiques nouveaux auxquels l’étudiant sera confronté.
Commentaires- Ce stage s’intègre dans un projet financé par l’ANR (Hi-Flo : The genetic basis and history of adaptive differentiation in high gene flow marine species), dans lequel collaborent, entre autre, l’Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier et l’UMR 6250 de l’Université de La Rochelle. Le stage se déroulera principalement à la station biologique de Sète (http://www.smelwww.univ-montp2.fr/). Il est possible de loger dans les chambres de la station au prix cité U.


    • Ce stage peut se poursuivre par une thèse. Il sera déposé dans deux écoles doctorales :

- SEDD, Université de La Rochelle (où il a de bonne chance d’être prioritaire).

- SIBAGHE, Université Montpellier 2.
Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010

Titre du stage : Evolution du développement du module ‘ailes’ chez les reines sans ailes des fourmis Mystrium.
Laboratoire d’accueil : Laboratoire Ecologie & Evolution CNRS UMR 7625, Université Pierre et Marie Curie, Paris
Responsable du stage :

Nom : Mathieu Molet

Tél : 01 44 27 16 94

Fax : 01 44 27 35 16

Email : mathieu.molet@gmail.com
Références dans le domaine :
Abouheif, E. and Wray, G.A. (2002). Evolution of the gene network underlying wing polyphenism in ants. Science, 297, 249-252.

Molet, M., Fisher, B.L., Ito, F. and Peeters, C. (2009). Shift from independent to dependent colony foundation and evolution of 'multi-purpose' ergatoid queens in Mystrium ants (subfamily Amblyoponinae). Biological Journal of the Linnean Society, 98, 198-207.

Yang, A.S. (2001). Modularity, evolvability, and adaptive radiations: a comparison of the hemi- and holometabolous insects. Evolution & Development, 3, 59-72.
Description du stage (1 page maximum)

Veuillez SVP indiquer les objectifs du stage et la méthodologie employée.
Chez les animaux solitaires, les variations phénotypiques doivent être limitées de sorte que toutes les fonctions nécessaires à l’accomplissement du cycle de vie soient réalisables. Ainsi, une mutation causant des difficultés pour se nourrir a de fortes chances d’être létale, même si elle autorise en contrepartie une plus forte fécondité. Aussi les exemples de polyphénisme se limitent souvent à de petites modifications telles que la présence ou l’absence d’ailes chez les insectes. Cette contrainte est fortement amoindrie dans le contexte de la vie sociale. En effet, le partage des tâches permet l’évolution de phénotypes extrêmes et complémentaires, puisque leur coopération au sein de la société assure le déroulement complet du cycle de vie. Un exemple est celui des castes reine et ouvrière des insectes sociaux : les ouvrières sont souvent incapables de se reproduire tandis que les reines ne peuvent se nourrir ou se défendre seules. Ce polyphénisme extrême n’a pas d’équivalent chez les insectes solitaires.
Chez les fourmis, il semblerait que l’importante divergence entre castes (grosses reines ailées et petites ouvrières sans ailes) ait aussi permis de faciliter l’évolution de nouvelles castes, en lien notamment avec la reproduction des colonies. Ainsi, si chez beaucoup de fourmis les colonies produisent des reines ailées qui s’envolent au loin et fondent leur nouvelle colonie seules (fondation indépendante, la stratégie ancestrale), chez d’autres les reines quittent le nid à pied avec un groupe d’ouvrières et vont fonder leur nouvelle colonie à proximité (fondation dépendante, la stratégie dérivée). Puisque le vol n’est plus nécessaire, des reines sans ailes ont évolué à de multiples reprises, et ce indépendamment. La haute fréquence de ces évènements évolutifs suggère que des mécanismes particuliers sont à leur origine. Quelques études récentes suggèrent que des individus intermédiaires peuvent être facilement produits en recombinant des éléments provenant de deux castes préexistantes. Ces éléments, appelés modules, incluent à la fois les sous-unités phénotypiques et les réseaux de gènes qui s’y expriment durant le développement larvaire.
Le but de ce stage est d’étudier les modifications du module ‘appareil de vol’ chez les fourmis du genre Mystrium, dans le cadre du passage de la fondation indépendante à la fondation dépendante, et donc du remplacement de grosses reines ailées par de petites reines sans ailes. Nous suggérons que la perte des ailes ne s’effectue pas en évoluant un nouveau module chez les reines, mais en remplaçant le module de type ‘reine ailée’ par un module de type ‘ouvrière sans aile’ tout en conservant un appareil reproducteur fonctionnel de type ‘reine ailée’. Pour tester cette hypothèse, il conviendra d’étudier l’expression de différents gènes du réseau alaire (tels que wingless ou scalloped) durant le développement larvaire grâce à des méthodes d’hybridation in situ et d’immunohistochimie. Deux espèces de Madagascar seront disponibles : Mystrium rogeri (possédant de grosses reines ailées) et Mystrium oberthueri (possédant de petites reines sans ailes). L’expression des gènes chez les larves de reines sera comparée à celle trouvée chez les larves d’ouvrières. Il sera également possible de produire des individus accidentels entre reine et ouvrière (intercastes) grâce a des chocs thermiques chez les larves, afin d’y étudier l’expression des gènes du réseau alaire.

Ce stage peut se poursuivre par une thèse (ce sujet sera déposé dans une école doctorale et dans le cadre d’un projet ANR)

Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE
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