L'effet combiné des stress environnementaux induits par l'homme entraîne la perte de biodiversité et la dégradation de nos écosystèmes. La plasticité et l'adaptation sont des processus éco-évolutifs clés qui peuvent limiter les pertes de biodiversité dues aux changements environnementaux. De nombreuses études évaluent la réponse immédiate des organismes aux multistress , peu se focalisent sur leur réponse évolutive. Mon projet de thèse vise à apporter de nouvelles réponses sur les effets de deux stress environnementaux majeurs, la pollution et le réchauffement climatique, sur la fitness des organismes en travaillant à deux échelles de temps (court et long terme). J'applique les fondements de l'écotoxicologie dans un contexte évolutif, une discipline appelée évo-toxicologie . Je développe des expériences exposant plusieurs génotypes du cilié Tetrahymena thermophila à plusieurs stress : métaux, sels, antibiotiques et augmentation de la température. J'évalue leurs réponses plastiques, via la construction de courbes dose-réponse (normes de réactions), et adaptatives via de l’évolution expérimentale. J’approfondis certains mécanismes cellulaires et moléculaires qui pourraient sous-tendre les schémas observés. Les systèmes expérimentaux utilisés sont des microcosmes de laboratoire pour lesquels le phénotypage des cellules (morphologie, mouvement, fitness, physiologie) est automatisé. L’intégration de la variabilité intraspécifique à une étude écotoxicologique incluant l’interaction polluant x stress thermique est encore peu explorée. Il en est de même pour la mise en relation de la réponse plastique immédiate avec la réponse à plus long terme obtenue par évolution expérimentale. Mon projet de thèse, à l'interface entre écotoxicologie, biologie évolutive et biologie cellulaire, apporte donc un caractère innovant à l'étude de la réponse des organismes à de multiples stress. |
The combined effect of human-induced environmental stresses leads to the loss of biodiversity and the degradation of our ecosystems. Plasticity and adaptation are key eco-evolutionary processes that can limit biodiversity losses due to environmental change. Many studies evaluate the immediate response of organisms to multistresses, few focus on their evolutionary response. My thesis project aims to provide new answers on the effects of two major environmental stresses, pollution and global warming, on the fitness of organisms by working on two time scales (short and long term). I apply the concepts of ecotoxicology in an evolutionary context, a discipline called evo-toxicology. I am developing experiments exposing several genotypes of the ciliate Tetrahymena thermophila to several stresses: metals, salts, antibiotics and increased temperature. I evaluate their plastic responses, via the construction of dose-response curves (reaction norms), and adaptive via experimental evolution. I delve deeper into some cellular and molecular mechanisms that could underlie the observed patterns. The experimental systems used are laboratory microcosms for which cell phenotyping (morphology, movement, fitness, physiology) is automated. The integration of intraspecific variability into an ecotoxicological study including the pollutant x thermal stress interaction is still little explored. It is the same for the connection of the immediate plastic response with the longer term response obtained by experimental evolution. My thesis project, at the interface between ecotoxicology, evolutionary biology and cellular biology, therefore brings an innovative character to the study of the response of organisms to multiple stressors. |