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Gouttefarde, Rémi. Aspects fonctionnels et morphogenèse des nids de termites et de fourmis : effets de la température et de l'humidité

Gouttefarde, Rémi (2017). Aspects fonctionnels et morphogenèse des nids de termites et de fourmis : effets de la température et de l'humidité.

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Résumé en francais

Chez de nombreuses espèces d'insectes sociaux, le nid joue un rôle central dans la survie de la colonie. Une fonction supposée du nid est d'assurer une protection contre les fluctuations climatiques importantes. Il est donc nécessaire d'étudier la façon dont les nids construits par les animaux régulent les facteurs abiotiques et réciproquement comment ces facteurs modulent le comportement constructeur et en conséquence l'architecture de ces nids. Pour toutes ces questions, des réponses partielles et fragmentaires existent dans la littérature. Le premier objectif de cette thèse consiste à étudier les propriétés thermorégulatrices supposées des nids de termites. Nous avons choisi comme modèles d'étude deux espèces de termites du cerrado brésilien, Cornitermes cumulans et Procornitermes araujoi. Ces deux espèces sympatriques construisent toutes les deux des nids composés d'une partie hypogée et d'une partie épigée. Si les nids de ces deux espèces offrent une morphologie externe similaire, les architectures internes diffèrent nettement et les parois externes semblent également posséder des propriétés différentes. Nous avons exploré si ces différences de structure étaient liées à des différences dans leurs propriétés thermorégulatrices. Nous avons enregistré les températures dans les nids de ces deux espèces et proposé une méthodologie pour étudier la dynamique de diffusion de la chaleur en leur sein. Des mesures de l'humidité relative, plus difficiles à traiter, sont également discutées. En complément de ces travaux de terrain, nous avons testé la survie des termites soumis à différentes conditions de température et d'hygrométrie. Ces expériences ont permis de tester l'hypothèse d'adaptation des individus aux conditions abiotiques potentiellement différentes, en relation avec les milieux de vie de ces deux espèces. Le second objectif de cette thèse vise à apprécier l'effet des facteurs abiotiques, notamment de la température, dans les processus de construction du nid. En effet, les facteurs abiotiques sont connus pour affecter les comportements des insectes, aussi bien au niveau individuel que collectif. Pour aborder ce sujet, nous avons travaillé avec la fourmi Lasius niger dont le comportement constructeur, analogue à celui des termites, a déjà été modélisé. Cette espèce de fourmi très commune dans l'hémisphère nord, construit un nid également composé d'une partie sous-terraine et d'une partie épigée, comme les deux espèces de termites étudiés. En laboratoire, les ouvrières de L. niger construisent en quelques heures des piliers qu'elles finissent par recouvrir de plafonds formant les premières bases de la construction. Nous avons étudié le comportement de construction des fourmis sous différentes conditions de températures afin de mesurer l'effet de ce paramètre abiotique sur l'architecture des structures émergentes. Une analyse quantitative et qualitative de l'architecture a été réalisée après avoir scanner ces structures à l'aide d'un scanner de surface et d'un tomographe à rayon X. Avant d'étudier le comportement constructeur, nous avons préalablement réalisé une expérience visant à étudier le préférendum thermique des fourmis. Nos résultats indiquent que la régulation des températures dans les nids suit l'équation classique de la chaleur où l'architecture pourrait jouer un rôle sur la dynamique de diffusion dans le nid. Les facteurs abiotiques étudiés ont un effet sur la survie des termites, la distribution des fourmis et l'architecture émergente, en accord avec les prédictions d'un modèle de construction précédemment établi. Cependant, nous restons loin d'une compréhension globale de l'interaction entre la régulation des facteurs abiotiques par le nid, leur effet sur l'architecture de ce dernier et leur influence sur les traits d'histoire de vie des individus qui l'occupent.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Jost, Christian
Bon, Richard
Ecole doctorale:Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (SEVAB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), UMR 5169
Mots-clés libres :Termite - Fourmi - Procornitermes araujoi - Cornitermes cumulans - Lasius niger - Nid - Construction - Température - Humidité - Thermorégulation - Thermotolérance - Dessiccation
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :25 Oct 2018 11:04