Physiologie et adaptation

Ecophysiologie et biogéographie

Les modifications climatiques actuelles ont des effets majeurs sur la biodiversité avec des extinctions locales et des changements d’aire de distribution. Afin de comprendre ces phénomènes, il est nécessaire d’élucider les mécanismes proximaux impliqués. Nos travaux sur les serpents ont mis en évidence de forts contrastes d’adaptations physiologiques entre les espèces selon leur biogéographie à l’échelle mondiale. Ainsi, les espèces de climat froid présentent un taux métabolique plus élevé que les espèces de zones chaudes et des pertes hydriques plus prononcées. Elles sont donc exposées à des dépenses énergétiques plus élevées face à l’augmentation des températures. Cette approche a également été validée à une échelle plus fine en France en étudiant la vipère péliade. Nous avons modélisé la distribution de l’espèce en combinant des approches corrélatives et physiologiques et mis en évidence un rôle de « refuge climatique » du Massif Central.

Adaptation à la vie marine chez les reptiles

La transition évolutive vers la vie marine chez les mammifères, les oiseaux et les reptiles permet de comprendre comment l’environnement marin a modelé ces organismes sur le plan morphologique, hydrodynamique et des capacités d’apnée. La salinité de l’eau de mer a un pouvoir déshydratant pour ces organismes qui doivent excréter l’excès de sel grâce à des reins spécialisés chez les mammifères et un organe spécialisé : la glande à sel chez les oiseaux et les reptiles. Malgré ces adaptations à la salinité, nous avons montré chez les serpents marins que l’accès à l’eau douce est vital pour ces organismes. De plus, des analyses biogéographiques suggèrent que la salinité océanique a été un véritable verrou aux transitions évolutives vers le milieu marin où seules certaines espèces ont pu s’adapter à ce milieu. Ces transitions ont vraisemblablement eu lieu dans des environnements particuliers où la salinité était relativement faible et très variable.

Stress et reproduction chez les oiseaux arctiques

Le réchauffement climatique est plus prononcé en Arctique que partout ailleurs sur la planète. Les effets sont directs comme la réduction de la glace de mer ou la température de l’océan arctique ou indirects comme l’arrivée de nouvelles proies ou prédateurs. Nous étudions les effets en cascades de ces changements (en mesurant les hormones de stress ou de reproduction) sur la condition corporelle, la migration et la reproduction d’oiseaux marins. Des travaux similaires sont conduits par l’équipe chez la mouette tridactyle au Svalbard et l’eider à duvet au Nunavut. Ces deux espèces peuvent vivre plus de 20 ans et décider de se reproduire ou non une année donnée. Nos études montrent que la décision de reproduction est étroitement liée à la physiologie du stress chez ces deux espèces. Les principaux stress environnementaux rencontrés sont la qualité et la disponibilité des proies ainsi que les tempêtes hivernales. Enfin, l’impact d’un stress peut perdurer dans le temps et affecter la migration ou la condition corporelle