Recherche année 2009/2010 Titre du stage





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Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010
Titre du stage :

Mating decision and the coexistence of monandrous and polyandrous females in a promiscuous mating system
Laboratoire d’accueil :

ESE Orsay
Responsable du stage :

Nom : Carmen Bessa-Gomes / David Laloi

Tél :

Fax :

Email : Carmen.Bessa_Gomes@agroparistech.fr / dlaloi@snv.jussieu.fr
Références dans le domaine :

Bessa-Gomes, C., Legendre, S., & Clobert, J. (2004) Allee effects, mating systems and the extinction risk in populations with two sexes. Ecology Letters, 7: 802-812.

Bessa-Gomes, C, Clobert, J., Legendre, S., & Møller, A. P. (2003) Modeling mating patterns given mutual mate choice: the importance of individual mating preferences and mating system. Journal of Biological Systems, 11 (3): 205-219.

Bleu J., Bessa-Gomes C. & Laloi D. Cost of mating, demographic factors and the coexistence of monandrous and polyandrous females in a promiscuous mating system. In revision for Biology Letters.

Eizaguirre C., Laloi D., Massot M., Richard M., Federici P., Clobert J. (2007). Condition-dependence of reproductive strategy and the benefits of polyandry in a viviparous lizard. Proceedings of the Royal Society B, 274, 425-430.

Laloi D., Richard M., Federici P., Clobert J., Teillac-Deschamps P. & Massot M. (2009). Relationship between female mating strategy, litter success and offspring dispersal. Ecology Letters, 12, 823-829.

Laloi D., Richard M., Lecomte J., Massot M. & Clobert J. (2004). Multiple paternity in clutches of common lizard Lacerta vivipara: data from microsatellite markers. Molecular Ecology, 13, 719-723.
Description du stage (1 page maximum)

Veuillez SVP indiquer les objectifs du stage et la méthodologie employée.
In the same population, both monandrous and polyandrous females may be observed. The aim of this proposal is to investigate the influence of ecological factors on the coexistence of monandrous and polyandrous females in a promiscuous mating system. We propose to use an individual-based model with no fixed female strategies, i.e. the level of polyandry of each female is not predetermined but it results from the events occurring during the mating season.
A preliminary version of the model has shown that, assuming that mate choice is based on an evolving threshold of acceptance and trade-up choice for multiple mates, firstly it is possible to generate such coexistence, and secondly acceptance thresholds converge towards a single value among females. This unique evolved threshold appears very sensitive to demographic factors and mating costs, and should be a key value to investigate in further studies on the influence of ecological factors on the coexistence of multiple mating strategies.
In the present project, we whish to explore the impact of allowing female decision to re-mate to evolve independently from their initial acceptance thresholds (i.e. relax the trade-up hypothesis), as well as to allow for future reproduction. Then we may explore the influence of population density, sex ratio and mating costs on the system by simulation. Expected results would get a deeper insight into the coexistence of monandry and polyandry.

Veuillez effacez les phrases inutiles

    • Ce stage peut se poursuivre par une thèse (dans ce cas précisez : ce sujet a été/sera déposé dans une école doctorale, pour un financement Région, dans le cadre d’un projet ANR… )


Ce stage ne se poursuivra pas par une thèse
Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010

Titre du stage :

Group living and the Allee effect: A theoretical exploration of the impact of group living on primate population dynamics and extinction risk
Laboratoire d’accueil :

ESE Orsay
Responsable du stage :

Nom : Carmen Bessa-Gomes / Franck Courchamp / Guy Cowlishaw

Tél :

Fax :

Email : Carmen.Bessa_Gomes@agroparistech.fr
Références dans le domaine :

Berec L., Angulo E. & Courchamp F. (2007) Multiple Allee effects and population management. Trends in Ecology and Evolution 22(4): 185-191.

Bessa-Gomes, C., Legendre, S., & Clobert, J. (2004) Allee effects, mating systems and the extinction risk in populations with two sexes. Ecology Letters, 7: 802-812.

Bessa-Gomes, C., Gontard-Danek, M., Cassey, P., Legendre, S., Møller, A. P. & Clobert, J. (2003) Mating behaviour influences extinction risk: insights from demographic modelling and comparative analysis of avian extinction risk. Annales Zoologici Fennici, 40 (2) : 231 - 245.

Cowlishaw G., RA Pettifor and NJB Isaac (2009) High variability in patterns of population decline: the importance of local processes in species extinctions Proc. R. Soc. B. 276, 1654 63-69.

Cowlishaw G & Dunbar RIM (2000) Primate Conservation Biology. Chicago University Press: Chicago.

Deygout, C., Gault A., Sarrazin F. & Bessa-Gomes, C. (2009) Modeling the impact of feeding stations on vulture scavenging efficiency. Ecological Modelling, 220, 1826-1835.
Description du stage (1 page maximum)

Veuillez SVP indiquer les objectifs du stage et la méthodologie employée.
The Allee effect has received growing interest in recent years due to its influence on the extinction risk of small populations. Because the Allee effect is likely to occur when individuals benefit from the presence of conspecifics, social species are considered more susceptible to this effect and hence, more extinction prone. Such an effect may thus play an important role on primate populations, as primates are among the most social species and are of great interest for conservation. In this study, we propose to investigate (1) how group living affects the presence and intensity of the Allee effect, and (2) how this effect contributes to extinction risk.

This project focuses specifically on how individual behavioural processes build up to population-scale phenomena. I propose an approach based on generic population dynamics models derived from 'first principles' operating at the individual level. This approach is largely based on the work previously developed by myself (Bessa-Gomes, 2004; Bessa-Gomes et al., 2003; Deygout et al., 2009), and combines diverse types of models (matrix population models, branching processes, as well as individual based models).

Although this work will generate general principles of wide application, we will use primates as main model systems, in collaboration with Dr Guy Cowlishaw (Institute of Zoology, London). Primates are an ideal model system to study group living consequences for population dynamics as they are among the most intensely social of all vertebrate species (which, linked to the threatened status of many species, makes them particularly vulnerable to Allee effects). Their social structure in general, and foraging strategies in particular, are well-studied (thus providing the necessary data for model parameterisation). Finally, over half of all primate species are threatened with global extinction (making this work of urgent practical value).

Veuillez effacez les phrases inutiles

    • Ce stage peut se poursuivre par une thèse dans le cadre d’un projet ANR.






Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010

Titre du stage : Approche isotopique (13C/12C) pour étudier le métabolisme respiratoire : comparaison de l’origine du CO2 respiré par les organes autotrophes (feuilles) et hétérotrophes (racines) au cours de l’ontogenèse chez une plante oléagineuse (arachide) 

Laboratoire d’accueil :

Laboratoire : Ecologie, Systématique et Evolution, UMR 8079 (Directeur : Paul Leadley)

Equipe: Ecophysiologie Végétale

Groupe : Photosynthèse et Environnement (Responsable : Jaleh Ghashghaie)

Responsable du stage :

Nom : Ghashghaie Prénom : Jaleh HDR : oui

Tél : 01 69 15 63 59 Fax : 01 69 15 72 38

Email : jaleh.ghashghaie@u-psud.fr

Thèse dirigées : Gianni Fila (1996, bourse italienne), Muriel Duranceau (2000, bourse MESR), Guillaume Tcherkez (2004, bourse ENS), Camille Bathellier (2008, bourse MESR).

Collaborations: Guillaume Tcherkez (IBP, Orsay), Franz Badeck (PIK, Potsdam)
Références dans le domaine (exemples de publications avec les Thésards Encadrés):

2009 Bathellier C., Tcherkez G., Bligny R., Gout E., Cornic G. & Ghashghaie J. – Metabolic origin of d13C of respired CO2 from the roots of Phaseolus vulgaris. New Phytologist 181:387-399.

2008 Bathellier C., Badeck F-W., Couzi P., Harscoët S., Mauve C. & Ghashghaie J. – Divergence in d13C of organic matter and respired CO2 during transition between autotrophy and heterotrophy in Phaseolus vulgaris L. New Phytologist 177: 406-418.

2005 Badeck F-W., Tcherkez G., Nogués S., Piel C. & Ghashghaie J. – Post-photosynthetic fractionation of stable carbon isotopes between plant organs-a widespread phenomenon. Rapid Communication in Mass Spectrometry, 19: 1381-1391.

2003 Tcherkez G., Noguès S, Bleton J., Cornic G., Badeck F-W. & Ghashghaie J. – Metabolic origin of carbon isotope composition of leaf dark-respired CO2 in Phaseolus vulgaris L. Plant Physiology 131:237-244.

1999 Duranceau M., Ghashghaie J., Badeck F-W., Deléens E. & Cornic G. – d13C of leaf carbohydrates in relation to dark respiration in Phaseolus vulgaris L.under progressive drought. Plant Cell & Environment 22:515-523.

Description du stage :

Contexte: Les plantes discriminent contre l’isotope lourd du carbone (13C) et fixent relativement plus d’isotope léger (12C) lors de l’assimilation photosynthétique du CO2. Cette discrimination est environ 20‰ chez les plantes en C3 mais varie avec la fermeture stomatique due aux variations des facteurs environnementaux. La discrimination isotopique lors de la photosynthèse est bien étudiée, par contre l’articulation entre le carbone assimilé par les feuilles et son allocation aux différents pools et organes et son utilisation par la respiration des différents organes ainsi que les discriminations post-photosynthétiques sont mal connues.

Notre groupe est le premier à avoir démontré l’existence d’une discrimination isotopique lors de la respiration foliaire à l’obscurité (Duranecau et al. 1999 ; Ghashghaie et al. 2001 ; Tcherkez et al. 2003), le CO2 rejeté étant plutôt enrichi en 13C par rapport aux substrats respiratoires foliaires. La discrimination respiratoire tendrait donc à appauvrir en 13C la matière organique foliaire restante comparée aux produits photosynthétiques (Ghashghaie et al. 2003). De nombreuses données dans la littérature montrent que les feuilles (autotrophes) sont appauvries en 13C comparées aux organes hétérotrophes (racines, tiges, etc.). Plusieurs hypothèses sont formulées pour expliquer cette différence,  par exemple (i) une discrimination lors de l’exportation/transport des assimilats des feuilles vers les autres organes, et/ou (ii) une discrimination respiratoire opposée entre les feuilles et les organes hétérotrophes. Nous avons en effet montré une discrimination respiratoire racinaire opposée à celle des feuilles, le CO2 respiré par les racines étant appauvri en 13C par rapport aux substrats respiratoires racinaires. Cette discrimination tendrait à enrichir en 13C la matière organique racinaire comparée aux produits photosynthétiques foliaires exportés vers les racines (Badeck et al. 2005).

Au cours du stage M2 et de Thèse de C. Bathellier nous avons pu montrer, chez les plants de haricot, que (i) tous les organes avaient une signature isotopique similaire au cours de la germination, cette signature n’étant pas significativement différente de celle des graines de départ, et que (ii) les différences entre organes n’apparaissaient qu’à partir de l’acquisition de l’autotrophie foliaire (Bathellier et al. 2008). Nous avons également montré que l’apparition de ces différences coïncidait avec une divergence dans la signature isotopique du CO2 respiré entre feuilles (autotrophes) et racines (hétérotrophes).

Nous avions déjà montré que le isotopique du CO2 respiré par les feuilles de haricot variait selon la nature du substrat utilisé (glucides, lipides ou protéines) et les voies métaboliques empruntées par la respiration (Tcherkez et al. 2003). Par contre, nous avons montré que le signal isotopique du CO2 respiré par les racines de haricot restait inchangé quelque soit la taille des pools de glucides (Bathellier et al. 2009). Le métabolisme respiratoire des racines semble être différent de celui des feuilles.
L’objectif du stage proposé est d’étudier le signal isotopique des feuilles et des racines chez une plante oléagineuse afin de vérifier si la nature des réserves (lipidique) aurait un effet sur le métabolisme respiratoire des organes autotrophes et hétérotrophes et par conséquent sur le signal isotopique du CO2 respiré au cours de l’ontogenèse. Etant donné que les études de bilan carboné à l’échelle de l’écosystème ne prennent pas en compte les discriminations isotopiques post-photosynthétiques et encore moins la différence entre organes autotrophes et hétérotrophes, notre étude permettrait de mieux comprendre les variations du signal isotopique du CO2 mesuré à l’échelle de l’écosystème.

Programme de recherche : Nous proposons de suivre les variations de la signature isotopique de la matière organique totale ainsi que celle des métabolites (carbohydrates, lipides, protéines) et celle du CO2 respiré par différents organes d’une plante oléagineuse (arachide), depuis la germination des graines jusqu’à la maturation des premières feuilles. On pourra ainsi déterminer quand la signature isotopique des organes est différentiée. La mesure du quotient respiratoire simultanément à celle de la signature du CO2 respiré permettrait de déterminer l’origine métabolique du CO2 respiré par les organes hétérotrophes et autotrophes. Les résultats seront comparés à ceux déjà obtenus sur une plante protéagineuse (le haricot).

Méthodologie : Analyses isotopiques de la matière organique et des métabolites à l’aide du spectromètre de masse isotopique (IRMS), extraction et purification des métabolites (les sucres solubles par la HPLC), la signature du CO2 respiré est mesuré en-ligne (système de respiration couplé au IRMS), quotient respiratoire (CO2 dégagé/O2 consommé) à l’aide d’un analyseur du CO2 à infra-rouge (IRGA) et une électrode à O2.

Ce stage M2 peut se poursuivre par une thèse : le sujet sera déposé à l'Ecole Doctorale 145/Sciences du Végétal, pour une demande bourse de Thèse MESR.
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