Modules à choix en BIODIVERSITE ECOLOGIE EVOLUTION

Ce module participe pour l'élaboration d'une spécialité en 

SVT ME (Métiers de l'Enseignement en SVT)

BEE (Biodiversité, Ecologie, Evolution)

La compréhension des processus évolutifs impliqués dans la formation de la diversité des espèces à différentes échelles spatio-temporelles est crucial afin d’identifier le rôle de la sélection, de l’adaptation et des traits d’histoire de vie dans la promotion de la diversification. En utilisant des approches phylogénétiques, les objectifs de cet UE  sont de (i) connaitre les différents modes de spéciation et s’initier à l’identification des facteurs promoteurs de la diversité, (ii) comprendre l’importance des interactions des traits biotiques et abiotiques au cours de l’histoire évolutive des espèces et (iii) s’initier aux approches phylogénétiques et phylogéographiques pour l’étude des dynamiques évolutives et de la spéciation.  

Programme :

Cours magistraux (11h) 

Notions d’espèces, modes de spéciation (parapatry, sympatry, allopatry...etc)  

Phylogéographie: définition, patterns, introductions aux modèles de coalescence  

Phylogénie moléculaire : principes, concepts et applications en systématique  

Modèles de radiations: conservatisme de niche 

Interactions traits biotiques et abiotique 

Introduction à la génomique évolutive (évolution des génomes, éléments transposables, polyploïdie, théorie endosymbiotique…)  

Travaux dirigés (6h) 

TD forces évolutives inter-échelles  (analyse d’un article interactions structure populations-taux de speciation)  TD spéciation:  continuum biologique, évolution en action, nécessité de déterminer des catégories (sous-espèces, variétés...etc), introduction à la nomenclature   

Travaux pratiques (8h) 

TP Introduction à la phylogénétique à l’aide d’outils bioinformatiques (modèles d’inférences phylogénétiques, manipuler/éditer arbres phylogénétiques, mapper habitats et traits fonctionnels)  

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BEE (Biodiversité, Ecologie, Evolution)
PCB (Préparation au concours B) 

Cette UE vise à aborder le comportement comme élément moteur de l’évolution au travers de grandes thématiques de l’écologie comportementale : les comportements d’exploitation de l’environnement (habitat, ressources alimentaire), les comportements sociaux, les comportements sexuels et la communication. La variation du comportement sera étudiée des échelles individuelles à spécifique et illustrée au travers les grands enjeux liés aux changements anthropiques. Des méthodes et outils d’analyses spécifiques du comportement seront décrits dans les TD et utilisés lors des mises en situations TP sur le terrain.  

Programme :

Cours magistraux (12h) 

 Comportements d’exploitation de l’environnement : optimal foraging, utilisation de l’espace et défense des ressources 

 Comportements sexuels : sélection sexuelle, sexe ratio, régime d’appariement et soin parentaux  

 Comportements sociaux : les degrés de socialité, fitness inclusive, coopération et altruisme 

 Communication : nature et valeur du signal, théorie de l’information, honnêteté du signal 

Travaux dirigés (4h) 

Analyses et synthèses à partir d’étude de cas. 

Travaux pratiques (9h) 

 Comportements territoriaux (bioacoustique in natura) 

 Choix du partenaire sexuel (en laboratoire) 

 Comportements alimentaires et vie en groupe in natura  

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BEE (Biodiversité, Ecologie, Evolution)
PCB (Préparation au concours B) 
E (Environnement)

SVT ME (Métiers de l'enseignement)

Les interactions entre les organismes et leur environnement est le déterminant principal de la structuration et de l’évolution de la biodiversité. Un environnement peut être caractérisé par une diversité de facteurs écologiques qui peuvent impacter tous les niveaux écologiques, des individus aux communautés. Cans cette UE, nous identifierons les caractéristiques générales de ces facteurs écologiques, qu’ils soient d’origines abiotiques ou biotiques, au travers de différentes échelles spatiales et temporelles. Nous verrons également comment ces facteurs peuvent agir sur les organismes et les populations, afin d’identifier certaines lois majeures de structuration de la biodiversité. Cet enseignement sera abordé au travers de concepts généraux illustrés par des observations et des expériences au laboratoire et sur le terrain.  

Les facteurs écologiques et leurs niveaux d’action 

L’écologie factorielle (contraintes, ressources, performance individuelle) 

La diversité des facteurs écologiques (provenance, périodicité, compartiment écologique, consommation, dépendant de la densité) 

Facteurs limitants et lois associées (loi du minimum, rendement décroissant, loi de l’optimum, loi de tolérance, valence)  

Lien entre performance individuelle et population (traits d’histoire de vie, allocation de ressource et compromis) 

Caractérisation spatio-temporelle d’une population (structure spatiale, structure en âge/stade/taille, sex-ratio, démographie) 

Les facteurs abiotiques et leurs modes d’actions 

Les échelles de perception des facteurs (climat et météo, du microclimat aux zones climatiques) 

Réponses individuelles aux facteurs abiotiques (température : réponses globales à la température et terminologie, courbe de performance thermique, humidité, luminosité, vent, neige, facteurs stationnaires) 

Les modes d’action des facteurs abiotiques (moyennes, fluctuation, valeurs extrêmes, variations globales) 

Les conséquences Les lois écologiques (vision de Gleason) et convergence éco-morphologique (Allen, Bergmann, Gloger) 

Les facteurs biotiques et la régulation des populationnels 

Dynamique d’une population (croissance exponentielle et logistique, capacité de charge, inertie populationnelle, formalisation mathématique de base) 

Les facteurs de régulation dépendant de la densité (compétition intra-populationnelle et interactions interspécifiques, effet Allee) 

Les stratégies biodémographiques (stratégies r/k et CSR) 

Effet des organismes et des populations sur le milieu 

Effet physique (ombre, création d’habitat...) 

Effet chimiques (acidification) 

Effet biochimiques (secrétions, rhizodéposition, mucilage, MO) 

TP/TD :

 Thème 1 : Sortie terrain et mesure de traits sur la végétation, sol, eau, air (adret vs ubac, analyse de diversité alpha) 

 Thème 2 : Caractérisation de traits d’histoire de vie, fécondité, couts de la reproduction et démographie chez la bruche/ténébrion, effet Allee 

 Thème 3 : Suivi temporel de la dynamique d’une population (levures/algues) 

Colonisation des surfaces par les bryophytes et les lichens en lien avec l’exposition et les changements de facteurs abiotiques

TP escargots et caractéristiques abiotiques des habitats

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BEE (Biodiversité, Ecologie, Evolution)
SVg (Sciences du Végétal)

La biostatistique consiste à collecter, analyser et interpréter des données dans le cadre d’une démarche scientifique, qu'il s'agisse du domaine de la biologie ou plus largement des sciences de la nature et de la vie (santé, environnement…). Elle est au cœur de toutes les sciences, car la science a besoin de rassembler des preuves et de les évaluer pour porter un jugement objectif.  

Cette UE est essentiellement focalisée sur l'application d'une assez large diversité de tests statistiques fondamentaux (paramétriques et non paramétriques), sur table (pour bien en comprendre la logique) et avec le logiciel R. Cette diversité de tests permettra d'appréhender la difficulté du choix du test en fonction de l'objectif et du contexte (nature et stratégie d'acquisition des données).  

Programme :

Rappels sur la démarche méthodologique, la biostatistique  

Rappels du principe d'un test d'hypothèses et de la relation entre la collecte des données et leur analyse 

Applications de tests d'hypothèses paramétriques et non paramétriques (tests vus dans l'UE STAT2, test de Kolmogorov-Smirnov, test de Shapiro, test de Bartlett, test de Fisher, test de Wilcoxon, test de corrélation de Spearman 

Problème de choix du test 

Travaux dirigés et travaux pratiques 

TD : exercices d'application de tests (sur table), exercices de choix du test en fonction de l'objectif et de la stratégie de collecte des données 

TP : Prise en main du logiciel R avec l'environnement Rstudio, application de plusieurs tests d'hypothèses 

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