Thèse Comment la Mémoire Animale Façonne la Dispersion des Graines H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier École doctorale : GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau Laboratoire de recherche : CEFE - Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive Direction de la thèse : Simon BENHAMOU ORCID 0000000308038559 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59 Près de 80% des plantes des régions tempérées sont dispersées par des animaux, un mécanisme appelé zoochorie [1]. Ce processus joue un rôle clé dans la dynamique des populations végétales, et conditionne la capacité des plantes à adapter leur répartition géographique aux changements environnementaux [2]. Ainsi, il apparaît essentiel de décrire et comprendre le processus de zoochorie.

La dispersion des graines peut se concevoir comme un flux depuis une plante source vers son environnement. Ce flux est traditionnellement décrit par une fonction mathématique appelée « noyau de dispersion », qui représente la quantité de graines reçues en tout point de l'espace en fonction de la direction et la distance à la source. On suppose souvent que le noyau de dispersion est isotrope (les flux sont les mêmes dans toutes les directions), unimodal (les flux décroissent avec la distance), et indépendant des conditions locales [3]. Cependant, la zoochorie induit une violation de ces trois hypothèses du fait des capacités cognitives et de déplacement des vecteurs [4]. Les conclusions des modèles classiques sur la viabilité ou la structure génétique des populations végétales sont donc mises en doute pour les espèces zoochores [5].

Bien que l'importance de modéliser les déplacements des animaux vecteurs de façon plus réaliste soit de plus en plus reconnue pour améliorer notre compréhension de la zoochorie, la plupart des modèles mécanistes supposent encore des déplacements sans mémoire [6,7], alors que les capacités mnésiques chez beaucoup d'animaux les conduisent à effectuer des déplacements structurés et routiniers non triviaux [8]. En particulier, la mémoire spatiale peut entraîner une ségrégation spatiale des animaux [9] et un épuisement hétérogène des ressources [10]. Ces effets émergents pourraient déconnecter les populations végétales qui appartiennent aux domaines vitaux d'individus vecteurs différents. Négliger ou sursimplifier ces aspects, comme cela a été fait jusqu'à présent [4], limite notre compréhension du processus de dispersion par zoochorie.

La question centrale de ce projet est donc : comment la mémoire spatiale des animaux vecteurs façonne-t-elle la dispersion des graines ?

Pour répondre à cette question, la thèse se structurera en trois volets.

1) développer un modèle individu-centré spatialement explicite de dispersion de graines par des animaux disposant de capacités mnésiques. Les sorties de ce modèle seront comparées avec celles de modèles classiques de dispersion de graines, sans mémoire.

2) adapter le modèle à la dispersion de graines d'herbacées par les ongulés sauvages. Ceux-ci dispersent des espèces végétales rares [11], mais aussi exotiques [12]. Malgré des efforts récents de recherche sur la zoochorie par les ongulés, notre compréhension de ses mécanismes reste parcellaire [13]. L'une des principales lacunes réside dans l'absence d'une approche intégrée combinant un modèle mécaniste réaliste et des données de déplacements d'ongulés. Le modèle sera donc calibré à des données GPS de déplacement de Cerf élaphe (Cervus elaphus), chevreuil (Capreolus capreolus), et sanglier (Sus scrofa) déjà collectées en France. Puis, il sera utilisé en lien avec des données de temps de rétention de graines déjà collectées pour simuler la dispersion de graines par ces trois espèces d'ongulés.

3) comprendre les pressions évolutives qui s'exercent sur les traits spécifiques des graines (morphologie, forme et présence d'appendices...), qui influent sur leur capacité d'accroche sur le pelage des animaux [14]. L'évolution de cette capacité d'accroche dépend très probablement du comportement de déplacement des animaux, en interaction avec les caractéristiques spatio-temporelles de l'habitat [14]. Pourtant, aucun modèle évolutif mécaniste n'a encore exploré cette question. Il s'agira donc de faire évoluer la capacité d'accroche des graines dans différents contextes environnementaux et de comportement de l'animal vecteur.
Près de 80% des plantes des régions tempérées sont dispersées par des animaux, un mécanisme appelé zoochorie [1]. Ce processus joue un rôle clé dans la dynamique des populations végétales, et conditionne la capacité des plantes à adapter leur répartition géographique aux changements environnementaux [2]. Ainsi, il apparaît essentiel de décrire et comprendre le processus de zoochorie. Cependant, les modèles existant sursimplifient encore le comportement de déplacement des animaux vecteurs.
Voir résumé du projet pour plus de détails. Développement d'un modèle individu-centré spatialement explicite. Expérimentations virtuelles avec ce modèle. Calibrage statistique du modèle sur des données GPS d'ongulés sauvages. Extension évolutive du modèle. Dynamique adaptative. Voir description du projet.

- Master 2 en Ecologie et Evolution.
- Etudiant-e montrant un fort potentiel à manier des approches de modélisation et les théories en écologie et évolution.
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- Bonne capacité de rédaction.
- Maîtrise de l'anglais oral et écrit.
- Une motivation à apprendre le langage de programmation Julia (https://julialang.org/) serait un plus.