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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Congres Insectes sociaux 2019

 

Chercheurs invités

Cleo Bertelsmeier

Department of Ecology and Evolution, University of Lausanne, Switzerland
Cleo Bertelsmeier

Biological invasions are among the greatest drivers of species extinctions worldwide and can cause severe impairments of ecosystem services, imposing huge economic costs on society. Ants (Formicidae) are among the worst invasive species, with more than 200 species established outside their native range and 19 listed as highly problematic by the IUCN. I am interested the relative role of functional traits, socio-economic factors, propagule pressure, environmental conditions, and native biodiversity in determining introduction probability and establishment success.

https://www.unil.ch/dee/home/menuinst/research--education/research/research-groups/bertelsmeier-group.html

https://www.researchgate.net/profile/Cleo_Bertelsmeier

Conférence plénière 1 : Impacts of globalisation on ant invasions 

Since the Industrial Revolution, increased international trade and human movements have resulted in the accidental movement of many species worldwide at an unprecedented level. This ongoing movement of species has brought about the breakdown of biogeographic boundaries that have historically limited the distributions of organisms and some of these species become invasive. Ants are among the most prominent groups of invasive species and can cause a wide range of impacts on native biodiversity, agriculture, infrastructure and health. My previous work includes an exhaustive study of all 241 introduced ant species. We have shown that their spread at a global scale has been greatly influenced by major events in recent history, in particular two waves of globalization of international trade. The first wave starts in the mid-19th century until 1914, a period during which international exchanges have multiplied before declining with World War I, the great economic depression of 1929 and World War II and the second wave has started in the 1970s. This relation, so far ignored by the literature on invasion biology, demonstrates the tight link between globalization and the spread of invasive species. The extent to which species benefitted from human-mediated transport during the two globalization waves also depended on the species’ biological characteristics. We were able to identify a suite of ecological traits that made long-distance transport particularly likely. Together, the information on the species’ past spread dynamics and ecological traits allowed to pinpoint a set of emergent invaders for which the current wave of globalization has opened new opportunities and which are likely to spread further. In another study, we found that most introductions arise through secondary transport (i.e., not from the native range but from another part of the invaded range). We could also show that the high frequency of secondary transport leads to a positive feedback loop between the introduction and establishment stages of the invasion process, whereby “invasion begets invasion”, acting as a critical driver of steeply rising global invasion rates. Understanding how precisely ongoing globalization shapes the worldwide introduction of invasive species holds potential to predict future invasions and design actions to mitigate their environmental impacts.

References

  • Bertelsmeier, C. et al. (2018) Recurrent bridgehead effects accelerate global alien ant spread. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115, 5486–5491
  • Bertelsmeier, C. and Keller, L. (2018) Bridgehead Effects and Role of Adaptive Evolution in Invasive Populations. Trends Ecol. Evol. 33, 527–534
  • Bertelsmeier, C. et al. (2017) Recent human history governs global ant invasion dynamics. Nature Ecol. Evol. 1, 0184

Denis Thiéry

Directeur de Recherches INRA, UMR INRA 1065 Save, centre de recherches INRA Nouvelle Aquitaine
Denis thierry

Denis Thiéry works on insect physiology and ecology mostly using behavioural and chemical ecology approaches. He specializes in crop protection against pests by developing the use of pheromones, push pull techniques and biological control using  parasitoids, for example.

https://www.researchgate.net/profile/Denis_Thiery/research

https://www6.bordeaux-aquitaine.inra.fr/sante-agroecologie-vignoble/Personnel/Scientifiques/Denis-Thiery

Conférence plénière 2 : The spread of Vespa velutina, the invasive predator of honeybees in Europe: expansive research is required to improve its control

Hornets and more generally Vespids are efficient invaders. In 2004, one single female of the yellow-legged hornet was accidentally introduced into France, close to Agen (southwest France). During the first three years the threat and the expected consequences were probably not well considered. Currently, most of the French territory is colonized, as well as a large part of Portugal, Italy and the northern part of Spain, including the Baleares islands. Vespa velutina crossed the Channel and reached Great Britain three years ago, and there is no foreseeable reason why the hornet will not further expand towards eastern and northern Europe (e.g. The Netherlands and Germany). Single females (queens) are responsible for the large colonies (up to several thousand individuals) found in nests made of paper and characterized by a dual feeding requirement (carbohydrates for adults, animal proteins for larvae). The large number of workers and males produced during the spring, summer and autumn requires a great amount of protein mainly found by preying on honeybees. Several French regions suffer from high hornet populations, e.g. all of the Southwest, but also the Southeast around Nice. Britany and now Normandy and Paris have shown rapid increases in this pest population. As an example, in the two departments Gironde and Manche, over 9000 nests were destroyed in 2018 (only those registered) and up to 12 and 16 nests per km² were recorded close to Bordeaux and Granville, respectively. The threat to beekeeping now appears obvious, with estimates of over 30% colony loss for beekeepers who do not displace their hives.

Like in most biological invasions, the alien species is introduced with no or very few natural enemies and natural regulation takes time. In most cases, the lack of scientific or practical knowledge of these recently introduced species makes it difficult to adapt efficient control strategies. In the last 13 years, some labs have initiated research in diverse fields: population genetics to understand the invasion history, behavioural ecology and chemical ecology coupled with brain neurobiology, reproductive biology, mathematical modeling to predict the expansion risks, microbiology, such as the recent characterization of deformed wing viruses or entomopathogenic fungi, and research on parasites. Linked to the hornet’s geographical spread, research efforts are also expanding, with an increase in significant research projects and the number of peer reviewed publications, around 10 in 2005, and now approaching 100.

Assuming that eradication is no longer possible, the control of the V. velutina population is the only way to limit the impact on honeybees. Energy should now be placed on systematic nest destruction and apiary protection. Regarding the historical examples of vespid biological invasion in New Zealand and Australia, for instance, innovative approaches should be developed including tracking techniques and biological control agents. Focusing effort on the behaviour of honeybees may also prove to be of interest as some colonies are capable of self-defense.

Axel Touchard

Laboratoire de Biochimie et Toxicologie des Substances Bioactives, Institut National Universitaire Champollion, Albi, France
Axel Touchard

Les venins sont des cocktails chimiques complexes constitués en partie, et dans certains cas majoritairement, de toxines peptidiques dont la fonction principale est de tuer et/ou paralyser les proies et peuvent également avoir une fonction défensive. Mes recherches, axées autour de l’écologie chimique et de la toxinologie, ont pour objectifs la caractérisation des peptides bioactifs des venins de fourmis, ainsi que la compréhension de leur rôle dans les interactions biotiques. Pour répondre à ces objectifs, j’utilise une approche intégrative afin de caractériser la structure et la fonction de ces toxines puis de relier cette diversité vénomique avec l’écologie des espèces.

https://www.researchgate.net/profile/Axel_Touchard

Conférence plénière 3 : Diversité des toxines peptidiques des venins de fourmis

Les fourmis, avec plus de 13.000 espèces, représentent l’un des groupes d’organismes venimeux les plus diversifiés de la planète (diversité spécifique supérieure aux serpents, scorpions et conidae réunis). Leur vie sociale leur confère une forte abondance, de sorte qu’elles dominent presque tous les environnements terrestres. Malgré cette omniprésence, la composition de leur venin, et en particulier les peptides, reste peu étudiée et très peu de caractérisations structurales et pharmacologiques sur des toxines isolées ont été effectuées à ce jour. Mes travaux précédents effectués sur un panel de fourmis néotropicales, européennes et australiennes ont montré que les peptides représentent pourtant la classe prédominante de toxines rencontrées, et ceci est particulièrement le cas pour les venins des sous-familles Ponerinae, Ectatomminae, Myrmeciinae, Pseudomyrmecinae, Dorylinae, Paraponerinae, Amblyoponinae et Myrmicinae. De plus, la composition peptidique des venins est strictement spécifique, permettant ainsi d’identifier facilement et rapidement les espèces de fourmis bien que des variations de composition des venins semblent être expliquées par la provenance géographique des colonies. Cette étude extensive des peptides réalisée dans les venins de plus 100 espèces de fourmis a également révélé l’importante diversité structurale de ces toxines. Ces recherches m’ont ainsi permis de décrire une nouvelle famille structurale de toxines encore jamais décrite dans un venin animal, et d’entrevoir le potentiel applicatif de ces peptides pour le développement de molécules à visées thérapeutiques et insecticides.

Le faible nombre d’études effectuées sur les venins de fourmis est en partie attribuable à leur petite taille et donc à la faible quantité de venin récoltable. Récemment, les avancées technologiques dans le domaine de la biochimie analytique ainsi que l’avènement du séquençage nouvelle génération permettent désormais de contourner les problèmes inhérents aux faibles quantités de venin. L’approche intégrative dite « vénomique », qui combine des données issues d’analyses protéomique et transcriptomique, s’est en effet révélée très pertinente pour explorer la composition des venins des petits organismes venimeux. Cette approche « venomics » m’a permis de décrire en détail la diversité moléculaire des peptidomes des venins des fourmis Tetramorium bicarinatum et Manica rubida. La comparaison de ces venins a révélé des stratégies biochimiques différentes utilisées par ces deux espèces pour capturer les proies et pour se défendre contre les prédateurs.

Dans un future proche, l’application de la méthodologie « venomics » à diverses espèces de fourmis appartenant à différentes sous-familles nous permettra d’avoir une vision globale de la diversification des venins chez les fourmis en lien avec l’écologie et la phylogénie.