Les invasions biologiques sont, avec la pollution, la fragmentation et la perte d’habitat, les principaux facteurs anthropiques susceptibles d’influencer la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Les invasions biologiques sont définies par une succession d’étapes à franchir par les espèces allochtones pour s’établir hors de leur zone géographique d’origine : le transport, l’établissement, l’expansion et les dégradations. L’importance relative de ces étapes dans les processus d’invasions varie en fonction des espèces et du milieu d’introduction.
Les milieux d’eau douce sont particulièrement sensibles aux introductions d’espèces, notamment de top-prédateurs. Du fait de leur position au sommet des réseaux trophiques, les top-prédateurs intègrent bien les variations des écosystèmes et constituent d’excellents modèles pour étudier les conséquences des invasions d’espèces.
Parmi les poissons top-prédateurs d’eau douce introduits en Europe, le silure glane (Silurus glanis) est le plus grand. Cette espèce apparaît comme un bon modèle pour étudier les processus d’invasions de grands top-prédateurs. Il a été introduit en Europe de l’Ouest à la fin du 19ème siècle, sa dispersion vers le sud de l’Europe s’accélérant au début des années 1990. La structure génétique de l’espèce, hors de son aire native, ainsi que ses voies de dispersion sont peu connues. Écologiquement, le silure est un prédateur opportuniste capable de plasticité et de spécialisations trophiques. L’expansion de l’espèce pose également des qustions concernant les enjeux socio-économiques.
Cette thèse s’intéresse à ces trois aspects de l’invasion du silure, en utilisant plusieurs approches différentes mais complémentaires. Nous nous sommes d’abord intéressés à la structuration génétique des populations natives et non-natives des silures d’Europe. Il apparait que les populations natives sont génétiquement plus diversifiées et qu’il existe un patron d’introduction complexe du silure, avec plusieurs évènements d’introductions. Nous avons détecté par exemple quatre introductions distinctes dans la Garonne. Par ailleurs, le silure est un top-prédateur au régime alimentaire particulièrement diversifié. Parmi les espèces consommées par le silure, nous retrouvons des espèces migratrices en danger comme la lamproie marine ou l’anguille européenne. Nous nous sommes donc ensuite intéressés à l’impact de la prédation sur la lamproie marine. Nous avons montré que cette prédation est extrêmement forte (jusqu’à 75% des lamproies prédatées avant leur reproduction), masquant même les effets négatifs des barrages sur la migration des lamproies. Nous avons également montré l’efficacité d’une technique novatrice, la Digital Droplet PCR, pour détecter la prédation des silures sur les jeunes anguilles ; en effet nous avons détecté des concentrations d’ADN très faibles (0.0015 ng/µL). Cette technique étant plus efficace, rapide et moins couteuse que les techniques traditionnelles d’analyses de proies. Finalement, cette thèse présente un travail sociologique visant à déterminer la perception du silure par des pêcheurs de différents pays où le silure est introduit. Nous avons identifié plusieurs perceptions opposées entre les pays : en France et en Belgique, où le silure est bien installé depuis plusieurs décennies, il est perçu positivement alors qu’il est vu négativement au Portugal, où son introduction est plus récente. Par ailleurs, nous avons montré qu’il existe également une divergence forte liée au silure parmi les pêcheurs francophones : les « pro-silures », ouvriers et jeunes employés et les « anti-silures », cadres et retraités plus âgés.
Ce travail de recherche, combinant plusieurs approches de champs disciplinaires différents, contribue à une meilleure compréhension de l’invasion du silure en Europe de l’ouest en s’intéressant à différentes étapes de son introduction. |
Along with pollution, fragmentation and habitat loss, biological invasions are the main anthropogenic factors likely to influence biodiversity and ecosystem functioning. Biological invasions are defined by a succession of stages through which allochthonous species must pass in order to establish themselves outside their geographical area of origin: transport, establishment, expansion and degradation. The relative importance of these stages in the invasion process varies according to the species and the environment of introduction.
Freshwater environments are particularly sensitive to species introductions, especially top predators. Because of their position at the top of food webs, top predators integrate ecosystem variations well, making them excellent models for studying the consequences of species invasions.
Among freshwater top predators introduced into Europe, the European catfish (Silurus glanis) is the largest. This species appears to be a good model for studying the invasion processes of large top predators. It was introduced into Western Europe at the end of the 19th century, and its spread to southern Europe accelerated in the early 1990s. Little is known about the species' genetic structure outside its native range, or about its dispersal routes. Ecologically, the catfish is an opportunistic predator capable of trophic plasticity and specialization. The species' expansion also raises socio-economic issues. This thesis focuses on these three aspects of the catfish invasion, using several different but complementary approaches. First, we looked at the genetic structuring of native and non-native populations of European catfish. It appears that native populations are genetically more diverse, and that there is a complex pattern of catfish introductions, with several events. Four distinct introductions have been detected in the Garonne River, for example. Moreover, the European catfish is a top predator with a particularly diversified diet. Among the species consumed by the catfish are endangered migratory species such as the sea lamprey and the European eel. We then looked at the impact of predation on the sea lamprey. We showed that this predation is extremely strong (up to 75% of lampreys predated before reproduction), even masking the negative effects of dams on lamprey migration).
We have also demonstrated the effectiveness of an innovative technique, Digital Droplet PCR, in detecting catfish predation on young eels, with very low DNA concentrations (0.0015 ng/µL). This technique is more efficient, faster and less costly than traditional prey analysis techniques. Finally, this thesis presents sociological work aimed at determining the perception of catfish by fishermen in different countries where catfish are invasive. We have identified several contrasting perceptions between countries: in France and Belgium, where the catfish has been well established for several decades, it is viewed positively, whereas it is viewed negatively in Portugal, where its introduction is more recent. In addition, we have shown that there is also a strong divergence linked to catfish among French-speaking anglers: the "pro-catfish", young workers and employees, and the "cons-catfish", older executives and retirees.
This research work, combining several approaches from different disciplinary fields, contributes to a better understanding of the catfish invasion in Western Europe by focusing on the different stages of its introduction. |