Claire Mérot

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Thèmes de recherche

Chaque jour, que je sorte dans un jardin, ou que je regarde dans mon assiette, je suis impressionnée par l'exceptionnelle diversité de la vie sur Terre. Cette diversité biologique, qui a récemment été nommée "Biodiversité", est à la fois une multiplicité d'espèces mais également de formes, de couleurs, de caractères et à plus grande échelle, une grande variété de milieux, avec leurs communautés d'espèces particulières.

Mes projets de recherche s'inscrivent dans l'objectif général de comprendre l'évolution de la biodiversité à une échelle de temps plus ou moins longue. La diversité actuelle est le résultat de millions d'années d'évolution... Et elle est également susceptible de varier très rapidement sous l'effet de changements soudains, par exemple liés aux activités de l'homme. Mes travaux de recherche m'ont permis d'étudier la diversité des écosystèmes et leur conservation mais également des systèmes intra-spécifiques.

Dans le cadre de ma thèse de doctorat, je me suis intéressée au processus de "spéciation" qui est à l'origine de l'évolution d'espèces distinctes. Aujourd'hui, je m'intéresse à un polymorphisme d'inversion chromosomique , impliqué dans le maintien de la diversité intra-spécifique.

J'apprécie de combiner des approches différentes : observations et expérimentations sur le terrain, biologie moléculaire, génomique, analyses et modélisation en laboratoire.

Projet actuel (Université Laval)

Le rôle des inversions chromosomiques dans l'adaptation à un environnement hétérogène chez la mouche du varech

L'évolution des espèces et l'adaptation à l'envioronnement peuvent être facilités par la structure même du génome, notamment par des structures particulières, les inversions chromosomiques. Celles-ci se produisent lorsqu'un segment de chromosome est coupé, réversé et ré-inséré. Une des principale conséquences est une forte réduction de la recombinaison chez les hétérokaryotes. Aussi les inversions accumulent-elles plus de variations divergentes que les régions collinéaires et ce n'est donc pas très surprenant d'observer une surabondance de loci impliqués dans l'adaptation locale, la spéciation ou la divergence entre morphotypes.

Mon projet d'intéresse au role des inversions dans l'adaptation en utilisant une approache intégrative sur la mouche du varech, Coelopa frigida , comme modèle. D'une part, j'étudie un cline environemental naturel, latitudinal et écologique en Amérique du Nord. Le long de ce cline, je documente les variations de fréquences d'inversions, la génomique des populations et leur écologie. D'autre part, en laboratoire, je teste la survie dans des conditions contrôlées et je m'intéresse aux bases génétiques de l'adaptation d'un point de vue fonctionnel.

L'objectif général est de comprendre les modalités par lesquelles les inversions chromosomiques contribuent à l'adaptation chez une espèce non-modèle ainsi que les forces de sélection et les mécanismes génétiques sous-jacents à l'évolution de telles structures.

Projet passé (MNHN, Paris): La spéciation chez les papillons Heliconius

Thèse de doctorat: La spéciation chez les papillons Heliconius : Importance relative du mimétisme et de la divergence écologique.

Les radiations récentes comme les papillons mimétiques du genre Heliconius sont un exemple de choix pour comprendre les processus évolutifs de la spéciation avec flux de gènes. Au cours de ma thèse, j'ai étudié une situation originale dans le clade Heliconius: deux espèces-soeurs qui sont mimétiques et partagent le même patron alaire. Ce cas permet d'étudier les limites du modèle de spéciation par divergence de patron de couleur, classiquement reconnu chez Heliconius. Une divergence de patron de couleur induit en effet un fort isolement reproducteur car il s'agit d'un trait sous sélection sexuelle et soumis à la sélection naturelle liée au mimétisme. Lors de ma thèse, j'ai cherché à comprendre comment l'isolement reproducteur et la différentiation entre deux espèces-soeurs peut être affectée par la ressemblance phénotypique liée au mimétisme Mullérien.

Entre ces deux espèces-soeurs et co-mimes, H. timareta thelxinoe et H. melpomene amaryllis, j'ai exploré la divergence génétique, la coexistence, la relation mimétique et les barrières à l'hybridation. J'ai montré que les deux espèces maintiennent une forte divergence génétique et phénotypique tout en s'hybridant à faible fréquence. Les patrons alaires des deux espèces présentent une ressemblance dont la perfection varie selon la composition de la communauté mimétique locale. Contrairement aux hybrides entre espèces non-mimes, la prédation n'est donc pas un facteur d'isolement post-reproducteur. En revanche, les fortes préférences sexuelles, probablement basées sur des indices chimiques, induisent un isolement pré-reproducteur élevé. Cette barrière au flux de gènes est renforcée par d'autres facteurs de différentiation.

En conclusion, mes résultats confirment que, entre espèces proches, le mimétisme Mullérien joue contre la différentiation et peut promouvoir le flux de gènes. Cependant, cet effet est contrebalancé par la multidimensionalité des barrières au flux de gènes, induites par d'autres facteurs écologiques.

Pour plus de détails je vous invite à me contacter ou à consulter mes communications et publications

Post-doctorat: Bases génétiques des signaux chimiques et de la morphologie alaire.

Au cours de ma thèse, j'ai principalement étudié les aspects phénotypiques et écologiques de l'isolement reproducteur entre les deux espèces soeurs mimétiques Heliconius timareta et H. melpomene . Mon court projet de post-doc se proposait d'approfondir cela en s'intéressant aux bases génétiques de l'isolement reproducteur. Pour cela, j'ai mis à profit les croisements expérimentaux réalisés au Pérou lors de ma thèse et les analyses de phénotypes hybrides. Grâce à des analyses de RAD-seq en collaboration avec l'université de Cambridge, nous cherchons à réaliser une cartographie des traits d'intérêt (morphologie alaire et signature chimique).

Nous chercherons à situer ces traits dans un génome mosaïque, mêlant des zones de fortes divergence et des portions introgressés entre les deux espèces, afin de comprendre comment les facteurs ecologiques et génomiques ont contribué à l'exceptionnelle diversité du genre Heliconius.

Stages pré-doctoraux

Réseaux d'interactions plantes/pollinisateurs en milieu urbain

Comment se construisent les interactions mutualistes de pollinisation dans les milieux urbains de type friche/ les parcs? Quelle est l'influence de la ville sur les communautés de pollinisateurs?

Lors d'un stage court au laboratoire Bioemco, j'ai participé à l'identification des insectes pollinisateurs récoltés l'été précédent ainsi qu'à l'analyse des données de diversité et d'interactions plantes/pollinisateurs. Une autre partie de mon stage a consisté à réfléchir à des protocoles expérimentaux sur les mêmes thématiques pour la saison suivante.

Communautés végétales d'îles de Kerguelen dans un contexte d'invasions biologiques et de changements climatiques

Depuis quelques années, l'Archipel de Kerguelen, connaît une évolution vers un climat plus sec et une transformation profonde des communautés végétales par introduction et expansion de plantes invasives. Il est généralement difficile d'évaluer précisément l'impact de ces changements rapides. Cependant, à Kerguelen, un suivi de végétation très détaillé a été réalisé entre 1992/97 et 2009 sur cinq îles par l'équipe de Jean-Louis Chapuis. Ce suivi s'inscrit dans un programme de restauration écologique : sur trois de ces îles, le lapin, herbivore introduit, a été éradiqué en 1992/97, les deux autres îles sont des témoins de la présence ou de l'absence du lapin.

Lors de mon stage de master 2, j'ai fait une première analyse globale de ces données afin d'évaluer à la fois l'impact du lapin et l'impact des changements climatiques récents sur les communautés végétales. L'un des phénomènes les plus frappants est le recul de certaines espèces indigènes et l'augmentation en diversité et en abondance des espèces introduites comme le pissenlit ou les poacées européennes. Ces études sont poursuivies à Kerguelen par l'équipe de Jean-Louis et les résultats seront combinés aux données plus récentes prochainement.

Changement de sexe chez deux espèces de gastropodes (Crepidula) : effet de la nutrition et du taux de mortalité perçu

La plupart des espèces de crépidules changent de sexe au cours de leur vie. Les jeunes sont d'abord mâles puis à un moment donné, deviennent femelles de manière irreversible. Le moment et la taille auxquels les crépidules changent de sexe sont fortement influencés par leur environnement immédiat et notamment par le sexe des individus conspécifiques à proximité. Cependant, la variabilité de "taille de changement de sexe" observée en laboratoire est très inférieure à celle observée en conditions naturelles. Nous avons donc étudié l'influence d'autres facteurs conditionnant a priori la stratégie de la reproduction, comme des menaces liées à la diminution du régime alimentaire ou la présence de prédateurs.

Ce projet a été réalisé dans le cadre de mon stage de master 1, au laboratoire de R. Collin (STRI), au Panama. Les expériences ont été réalisées en conditions contrôlées au laboratoire sur Crepidula marginalis et Crepidula incurva .

Pour plus de détails je vous invite à consulter mes communications et publications

Les variations de couleur des ailes chez Calopteryx et leur rôle dans la reconnaissance spécifique et la sélection sexuelle

Calopteryx splendens et Calopteryx virgo sont deux espèces de libellules vivant au bord des cours d'eau en Europe. La principale différence entre ces deux espèces est la coloration des ailes, trait impliqué à la fois dans la reconnaissance sexuelle et la régulation thermique.

Durant l'été 2008, j'ai participé, en tant qu'assistante de terrain, au projets menés par Maren Wellenreuther sur ces libellules en Suède et en Finlande (université de Lund). Il s'agissait entres autres d'expériences de choix de partenaires, menées directement sur le terrain, entre des individus de même espèce provenant de différentes populations et entre C. virgo et C. splendens . L'objectif était de comprendre l'importance de la coloration des ailes à la fois dans la sélection sexuelle intra-spécifique et la discrimination inter-spécifique, ceci au sein d'une population résidente ou face à des migrants. L'étude des facteurs abiotiques et géographiques était également envisagée. Vous trouverez plus de détails sur les travaux de Maren sur son site.

Dans le cadre de mon stage de licence, je me suis focalisée sur la mélanisation des ailes en étudiant les libellules collectées dans différentes populations de Suède et de Finlande par spectrophotométrie. Il s'agissait de quantififer la variabilité de coloration chez les deux espèces et de mettre ceci en relation avec les résultats des expériences de choix de partenaires et la latitude de collecte.