Sujet de thèse de doctorat à soumettre au Conseil de l`école

Appel à propositions :
Sujet de thèse de doctorat à soumettre au Conseil de l’école doctorale 227 en vue de leur
présentation au concours de juillet 2014
Intitulé du sujet de thèse : Ecologie thermique et thermorégulation sociale des éléphants de
mer austraux (Mirounga leonina) au cours de leur mue
Directeur de thèse HDR 1 :
Dr. Marc Théry
Courriel : [email protected]
Unité du directeur de thèse de recherche (intitulé, label, numéro) : UMR 7179,
CNRS/MHNH, laboratoire Mecadev
Equipe (intitulé, directeur) : BIOADAPT, chef d'équipe: Dr. Marc Théry
Doctorants en cours d’encadrement (prénom, nom, nombre d’années d’inscription, codirecteurs le cas échéant) : Thomas Le Tallec, inscription en 3ème année de thèse en octobre
2013; Monica Arias, inscription en 2nde année de thèse en octobre 2013, co-dirigée par
Violaine Llaurens.
Co-directeur(s) HDR, si c’est le cas : prénom, nom, unité, équipe, doctorants en cours
d’encadrement : Dr. André Ancel, UMR 7178, IPHC, CNRS, UdS, équipe écologie
fonctionnelle, co-encadrement de Robin Cristofari, inscription en 2ème année de thèse en
octobre 2013.
Co-encadrant(s) sans HDR, si c’est le cas : prénom, nom, unité, équipe, doctorants en cours
d’encadrement : Dr. Caroline Gilbert, UMR 7179, CNRS, MNHN, équipe Bioadapt
Sujet 2 : (1500 caractères espaces compris) :
Lors de la mue, phase coûteuse en énergie, les éléphants de mer sont observés en groupes,
plus ou moins agrégés densément. Le comportement de thermorégulation sociale est une
stratégie d’économie d’énergie largement utilisée par les oiseaux et les mammifères
confrontés à de fortes dépenses énergétiques.
Ce travail de thèse repose sur l’étude du comportement de thermorégulation sociale chez les
éléphants de mer au cours de leur période de mue. Nous supposons que les adaptations
comportementales et physiologiques liées à leurs agrégations plus ou moins denses au cours
de leur mue pourraient être influencées par leur condition corporelle et les contraintes
climatiques. Les agrégations permettraient ainsi aux individus de minimiser le temps passé à
terre à jeûner, nécessaire au renouvellement de leur peau et fourrure. Les principaux objectifs
sont de déterminer comment se comportent les éléphants de mer pendant la mue
(regroupements, sites d’échouage, déplacements...) et de déterminer comment ils font face à
ce stress énergétique (estimation de la condition corporelle, du métabolisme, évolution des
températures de surface mesurées par thermographie infra-rouge et interne) en fonction des
conditions climatiques.
Cette étude nous permettra ainsi d’explorer l’écologie thermique d’une espèce soumise à de
fortes contraintes énergétiques, afin de mieux comprendre comment les organismes sont
1
capables de s’adapter à leur environnement dans le contexte des changements climatiques
actuels.
Contexte national et international 3 (1000 caractères espaces compris) :
Les éléphants de mer austraux, auxiliaires des océanographes, sont très étudiés concernant
leur comportement de recherche alimentaire. Cependant, aucune étude ne s’est intéressée à
leurs adaptations physiologiques et comportementales lors de leurs phases à terre. Alors que
la thermorégulation sociale est une stratégie d'économie d'énergie très utilisée, les adaptations
physiologiques et comportementales associées restent actuellement peu explorées. Ce travail
s'insère tout à fait dans la thématique du laboratoire, s'intéressant aux adaptations des
organismes à leur environnement (modèle microcèbe) et permettra d'élargir les modèles
animaux du laboratoire. Les équipes associées à ce projet (UMR 7178, Strasbourg; Dr. D.
McCafferty, Glasgow; Dr. C. Guinet, CEBC CNRS Chizé) collaborent activement sur cette
approche originale, qui vise également à développer la technique non invasive de
thermographie infra-rouge comme estimateur de la dépense énergétique.
Résultats attendus, stratégie de publication 4 (750 caractères espaces compris) :
Le projet, dont les expérimentations ont déjà débuté en janvier 2012, a déjà donné lieu à
deux communications affichées (congrès SCAR, juillet 2013 et congrès CEPA, novembre
2013). Une communication orale est prévue pour septembre 2014 (Biologging
symposium, Strasbourg). Etant donné l'originalité du sujet et le très faible nombre de
publications pour cette thématique (thermorégulation sociale des éléphants de mer,
thermographie infra-rouge et estimation du métabolisme), ainsi que la diversité des
données collectées (GPS, températures internes et de surface, fréquence cardiaque,
suivis, comptages, thermographie infra-rouge), trois publications au moins pourront
être réalisées.
Possibilité de réorientation 5 (250 caractères espaces compris) :
Une partie des données a déjà été collectée, assurant ainsi la réalisation du projet. Il sera
toutefois possible de réorienter l'étude en collaborant avec le Dr. D. McCafferty (Université
de Glasgow) pour transposer le sujet chez les phoques gris.
Faisabilité en trois ans, échéancier 6 (750 caractères espaces compris) :
Une première campagne de terrain en janvier 2012 a permis de suivre les déplacements
(GPS), d’étudier le comportement (suivis, transects) et d’enregistrer les températures de
surface (thermographie infra-rouge) au cours de la mue de 22 individus. Une deuxième
campagne de terrain de janvier à mars 2014 est en cours (30 individus) afin d’apporter
de nouvelles données (GPS, suivis, thermographie infra-rouge, températures internes).
Une troisième campagne de terrain est prévue pour le début d’année 2015. Ce projet est
financé par l’IPEV, la campagne de terrain de 2015 sera ainsi assurée logistiquement.
Le doctorant pourra analyser les données déjà collectées et assurer le terrain de janvier
à mars 2015.
Publications 7 (une à trois publications récentes de l’encadrement, en rapport avec le sujet
de thèse titre des articles in extenso etc….) :
McCafferty D.J., Gilbert C., Thierry A.-M., Currie J.C., Le Maho Y., Ancel A. (2013).
Emperor penguin body surfaces cool below air temperature. Biology Letters. 9: 20121192.
Gilbert C., McCafferty D.J., Giroud S., Ancel, A., Blanc S. (2012) Private Heat for Public
Warmth: How Huddling Shapes Individual Thermogenic Responses of Rabbit Pups. Plos One
7: e33553.
2
Gilbert C., McCafferty D., Le Maho Y., Martrette J-M., Giroud S., Blanc S., Ancel A. (2010).
One for all and all for one: the energetic benefits of huddling in endotherms. Biological
Reviews 85: 545–569.
Cofinancement : un cofinancement éventuel a-t-il été obtenu sur ce projet ? Si oui, nature,
montant, durée : financement IPEV (Institut Polaire Français Paul-Emile Victor), programme
1037, HENERGES. Financement pour 3 ans: première année = 12000 euros, deuxième année
= 15000 euros, troisième année = financement à venir. L'IPEV assure également la logistique
de 3 scientifiques pour réaliser le terrain (acheminement jusqu'aux Iles Kerguelen, matériel
nécessaire).
Profil du candidat recherché : (250 caractères espaces compris)
formation en biologie animale, écophysiologie animale, physiologie, éthologie, analyses
statistiques des données; formation expérimentation animale, des expérimentations sur
le terrain sont prévues: bonne condition physique requise.
Avis du directeur d’unité : il sera donné séparément en même temps que les sujets de son
unité qu’il transmettra à l’école doctorale.
Le sujet de thèse proposé porte sur l'étude des processus de thermorégulation chez l'éléphant
de mer par des approches comportementales et écophysiologiques. Axé sur des observations
de terrain en terres australes, et bénéficiant d'un cofinancement récurrent de l'Institut Paul
Emile Victor, ce projet ambitieux apportera des résultats majeurs sur les processus adaptatifs
en réponse aux changements climatiques actuels. Il entre donc parfaitement dans les
thématiques de l'Equipe BIOADAPT "Biologie Intégrative de l'Adaptation". L'expérience des
encadrants et co-encadrants dans le domaine des mécanismes adaptatifs est excellente et les
compétences requises pour l'analyse des jeux de données recueillis sont présentes dans
l'Unité. J'apporte donc mon soutien total à ce projet.
Avis très favorable.
Fabienne AUJARD
Directrice de l'UMR 7179 MECADEV
Quelques précisions importantes:
1
Le directeur de thèse doit être HDR et rattaché à l’ED 227. Le sujet sera refusé s’il encadre
déjà 2,5 thèses à la date d’examen du sujet
2
Problématique, objectifs, déroulement du travail
3
Importance du sujet pour l’avancement des connaissances, équipes éventuellement en
compétition, situation nationale et internationale de l’unité sur cette problématique, caractère
innovant
4
La soutenance est conditionnée à l’existence d’un article publié ou accepté et un soumis
5
Notamment, si le sujet comporte une grosse part de risque ou d’imprévu (caractère très
innovant, dépendance à l’obtention de matériels particuliers,…)
6
Le doctorant est un collaborateur salarié, en apprentissage de la recherche par la recherche ;
il intègre une équipe pour la durée de son contrat et seulement celle-ci. Il doit, à la fois,
recevoir une formation et avoir une autonomie favorisant créativité, inventivité et innovation.
Aucune autre mission que celles qui sont prévues dans son contrat et dans une éventuelle
mission doctorale complémentaire ne peut lui être confiée. Une quatrième inscription reste
possible mais est dérogatoire et soumise à financement. Il convient alors de prendre contact
avec la direction de l’ED au plus tard vers le milieu de la troisième année. S’il s’agit d’un
3
simple délai pour soutenance, celle-ci doit s’effectuer avant le premier janvier de la quatrième
année.
7
Indiquer les références, comprenant le titre in extenso, d’un maximum de trois publications
récentes en rapport avec le sujet pour chacune des personnes impliquées dans l’encadrement
scientifique de la thèse.
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