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Master en Biologie des Organismes et Ecologie: Thmatiques de recherche et propositions de sujets de mmoire

2013-2014 Table des matires Par ordre alphabtique:

Serge ARON Evolution Biologique et Ecologie 2

Marie BAUCHER - Biotechnologie Vgtale 3

Jean-Christophe de BISEAU - Evolution Biologique et Ecologie 4

Farid DAHDOUH-GUEBAS Ecologie des Systmes et Gestion des Ressources 5

Bruno DANIS - Biologie Marine 7

Jean-Louis DENEUBOURG Ecologie Sociale 8

Chantal DE RIDDER Biologie Marine 9

Claire DETRAIN Ecologie Sociale 10

Thomas DROUET Ecologie Vgtale et Biogochimie 12

Philippe DUBOIS Biologie Marine 13 Denis FOURNIER - Evolution Biologique et Ecologie 15

Isabelle GEORGE Ecologie des Systmes Aquatiques et Biologie Marine 17

Marius GILBERT Lutte Biologique et Ecologie Spatiale 19

Olivier HARDY - Evolution Biologique et Ecologie 20

Christian HERMAN Physiologie et Gntique molculaire des Plantes 22

Patrick MARDULYN - Evolution Biologique et Ecologie 24

Pierre MEERTS - Ecologie Vgtale et Biogochimie 26

Nausicaa NORET Ecologie Vgtale et Biogochimie 27

Yves ROISIN - Evolution Biologique et Ecologie 28

Pierre SERVAIS Ecologie des Systmes Aquatiques 30

Nathalie VERBRUGGEN - Physiologie et Gntique molculaire des Plantes 32

Martine VERCAUTEREN Anthropologie et Gntique Humaine 34

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Evolution Biologique et Ecologie Serge ARON, Directeur de recherches FRS-FNRS Directeur du service EBE Localisation: Campus du Solbosch, btiment U, porte C, niveau 4 Tel: +32 (0)2 650.30.37 - fax: +32 (0)2 650.24.45 e-mail: saron@ulb.ac.be web: http://homepages.ulb.ac.be/~saron/Serge_Aron/Welcome.html

Thme de recherche Structure des populations, Stratgies de reproduction, Evolution Les contraintes cologiques et les facteurs gntiques sont des acteurs fondamentaux dans lvolution des comportements. Leur rle dans lvolution de la coopration et de la vie sociale est tudi chez diffrents modles biologiques, plus particulirement les insectes (fourmis). Les recherches de lquipe portent sur (1) larchitecture gntique des socits et des populations, (2) les stratgies de reproduction et de dispersion des organismes, (3) lvolution du sexe, (4) la comptition spermatique et (5) les causes immdiates (comment ?) et ultimes (pourquoi ?) des conflits sociaux. Ces recherches reposent sur la combinaison dtudes cologiques et comportementales en milieu naturel, ainsi que sur des analyses molculaires (gnotypage, squenage, cytomtrie de flux, fluorescence in situ, ) Sujet(s) de mmoire Chaque anne, plusieurs sujets de mmoire sont proposs ; ils sinscrivent dans le cadre des recherches en cours. Les thmes suggrs couvrent un large ventail: structure gntique des populations, systmes de reproduction, conflits reproductifs, comptition spermatique, Lquipe est galement ouverte aux sujets directement proposs par les tudiants, pour autant quun encadrement fiable soit assur. Les tudiants intresss peuvent prendre contact pour discuter plus en dtail des sujets de mmoire. Quelques publications reprsentatives Eyer P.A., Leniaud L., Darras H., Aron S. 2013. Hybridogenesis through thelytokous parthenogenesis in

two Cataglyphis desert ants. Molecular Ecology, 22: 947-955. Leniaud L., Darras H., Boulay R., Aron S. 2012. Social hybridogenesis in the clonal ant Cataglyphis

hispanica. Current Biology, 22: 1188-1193. Thurin N., Aron S. 2011. No reversion to single mating in a socially parasitic ant. Journal of

Evolutionary Biology, 24: 1128-1134. Thurin N., Sery N., Guimbretiere R., Aron S. 2011. Colony kin structure and breeding system in the ant

genus Plagiolepis. Molecular Ecology, 20 : 3251-3260. Fournier D., De Biseau J.-C., Aron S. 2009. Genetics, behaviour and chemical recognition of the

invading ant Pheidole megacephala. Molecular Ecology, 18: 186-199. Aron S., De Menten L., Van Bockstaele D.R., Blank S.M., Roisin, Y. 2005. When hymenopteran males

re-invented diploidy. Current Biology, 15: 824-827. Pearcy M., Aron S., Doums C., Keller L. 2004. Conditional use of sex and parthenogenesis for worker

and queen production in ants. Science, 306: 1780-1783. Passera L., Aron S., Vargo E.L., Keller L. 2001. Queen control of sex ratio in fire ants. Science, 293:

1308-1310.

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Biotechnologie Vgtale Marie BAUCHER, Matre de Recherches FRS-FNRS Localisation: Campus de Gosselies Tel: +32 (0)2 650.95.79 - fax: +32 (0)2 650. 95.78 e-mail: mbaucher@ulb.ac.be web: http://lbv.ulb.ac.be/

Thmes de recherche et Sujets de mmoire Thme de recherche : Interactions peuplier nmatode galles : importance du mtabolisme de la lignine et impact sur la production de biomasse Les nmatodes galles sont des pathognes infectant le systme racinaire de la majorit des espces de plantes. Ils ont une rpartition mondiale et ont un impact ngatif sur les cultures, induisant des pertes massives de rendement. Parmi les nombreux mtabolismes de la plante altrs lors de linfection par les nmatodes galles, celui de la lignine a t rcemment identifi par tudes transcriptomiques comme significativement drgul chez des lgumineuses. Etonnamment, peu de donnes sur linteraction arbre-nmatode galles sont disponibles alors que des arbres prsentant un intrt agro-conomique, comme le peuplier, sont des htes sensibles. Lobjectif principal du projet est donc dtudier les mcanismes molculaires et cellulaires du mtabolisme de la lignine lors de linteraction peuplier-nmatode galle et dvaluer limpact que pourraient avoir ces nmatodes sur les cultures forestires pour, terme, adapter au mieux nos stratgies dexploitation grce aux avances biotechnologiques. Sujets de mmoire Plusieurs sujets de mmoire concernant ltude de peupliers transgniques affects dans lexpression de gnes cls dans la biosynthse de la lignine sont possibles. Les expriences ralises seront dans le domaine de la culture in vitro, de la biologie molculaire (clonage, RT-qPCR) de la biologie cellulaire et de la microscopie (microscopie lectronique et confocale). Quelques publications rcentes Moussawi, J., Baldacci-Cresp. F., Lepl, J.-C., Twijfels, L., Laurans, F., Spokevicius A., Bossinger, G., Brunel, N.,

Vermeersch M., Prez-Morga, D., El Jaziri, M., and Baucher, M. PtaRHE1, a member of the ATL family of the RING-H2 proteins, has a role in the regulation of secondary growth in Populus, in preparation

Baucher, M., Moussawi, J., Vandeputte, O. M., Monteyne, D., Mol, A., Prez-Morga, D., & El Jaziri, M. (2013). A role for the miR396/GRF network in specification of organ type during flower development as supported by ectopic expression of Populus trichocarpa miR396c in transgenic tobacco. Plant Biology 15, 892898

Fladung, M., Altosaar, I., Bartsch, D., Baucher, M., Boscaleri, F., Gallardo, F., Hggman, H., Hoenicka, H., Nielsen, K., Paffetti, D., Sguin, A., Stotzky, G., & Vettori, C. (2012). European discussion forum on transgenic tree biosafety. Nature biotechnology, 30: 37-38.

Baucher, M., Prez-Morga, D., & El Jaziri, M. (2012). Insight into plant annexin function: from shoot to root signaling. Plant Signalling & Behavior, 7, 524-528.

Baucher, M., Oukouomi Lowe, Y., Vandeputte, O. M., Mukoko Bopopi, J., Moussawi, J., Vermeersch, M., Mol, A., El Jaziri, M., Hombl, F., & Prez-Morga, D. (2011). Ntann12 annexin expression is induced by auxin in tobacco roots. Journal of Experimental Botany, 62: 4055-4065.

Mukoko Bopopi, J., Vandeputte, O. M., Himanen, K., Mol, A., Vaessen, Q., El Jaziri, M., & Baucher, M. (2010). Ectopic expression of PtaRHE1, encoding a poplar RING-H2 protein with E3 ligase activity, alters plant development and induces defence-related responses. Journal of Experimental Botany, 61:297-310.

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Evolution Biologique et Ecologie Jean-Christophe de BISEAU, Charg de cours Localisation: Campus du Solbosch, btiment U, porte C, niveau 4, local 155a Tel: +32 (0)2 650.45.10 - fax: +32 (0)2 650.24.45 e-mail: jcbiseau@ulb.ac.be web: http://ebe.ulb.ac.be/ebe/de_Biseau.html

Thme de recherche Ecologie et volution de la communication chimique chez les insectes Les organismes produisent, au niveau de leur mtabolisme secondaire, des substances naturelles qui jouent un rle prpondrant dans les interactions entre les tres vivants partageant le mme milieu, de mme que dans les relations entre les individus d'une mme espce, en rgissant notamment les activits sexuelles et sociales. Leur tude est donc fondamentale pour comprendre les interactions comportementales (reproduction, grgarisme, socialit), le fonctionnement des cosystmes et les mcanismes l'origine de la biodiversit (spciation par exemple).

Diffrents aspects de la communication chimique chez les insectes (fourmis, chrysomles, coccinelles, blattes) sont abords par lanalyse des comportements qui y sont associs et par la mise en vidence et lidentification des substances produites (phromones, substances dfensives, ).

SUJET DE MEMOIRE PROPOSE EN 2011-2012 Les tudiants intresss par ces thmatiques de recherche sont invits prendre contact avec le promoteur. PUBLICATIONS REPRESENTATIVES Voir le site web mentionn ci-dessus.

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Ecologie des Systmes et Gestion des Ressources Farid DAHDOUH-GUEBAS, Charg de cours & Directeur de service Localisation : Campus du Solbosch Tl : 02/650.21.37 Email: fdahdouh@ulb.ac.be Webpage: http://www.ulb.ac.be/sciences/biocomplexity/ Description des thmatiques de recherche du labo Dynamique de la structure de la vgtation : tldtection + SIG + ralit du terrain Facteurs environnementaux et humains explicatifs tude de la vgtation : caractristiques des propagules (dtachement de larbre, flottation,

dispersion) Interactions plant-animal: prdation de propagules, brachyogamie (?), pathognes dtruisant

les feuilles ou les racines des paltuviers Ethologie : comportement des crabes violonistes (boulettes de nutrition, micro-algues),

orientation des crabes Questionnaires socio-cologiques: utilisation, perceptions de changements, sujets de

gouvernance, potentiel dcotourisme cologie de la restauration : dveloppent, succession secondaire, recrutement faunistique Mangrove Reference Database and Herbarium : macro-cologie des mangroves, socio-

economie et caractristiques climatiques des pays, distributions despces, biogeographie, logiciels didentification, analyses historiques

Biologie du changement global : augmentation du niveau de la mer, dispersion des propagules dans les mangroves, colonisation

Catastrophes naturels : rosion du sol, rosion par les mares, pluies El-Nio, ouragans, ondes ocaniques (douragans, de tsunamis), protection ctire par les mangroves

Description silvimetrique dune fort : cration de forts virtuelles, comparaison de mthodes de description de la vgtation

Fonctionnalit des mangroves : fonctionnalit des paltuviers (biens et services cologiques et socio-cologiques), fonctionnalit de lcosystme de la mangrove (fonctions cologiques)

Tout sujet de MFE est tir des activits de recherche ci-dessus. La liste qui figure ci-dessous nest quune slection de thmes. Les tudiants sont invits de consulter le professeur pour recevoir la liste complte des sujets avec les objectifs et les prrequis pour chaque sujet. Pour autant que possible les objectifs particuliers seront orients vers les intrts de ltudiant. A la proposition des tudiants, on peut envisager aussi dautres sujets. Les tudiants sont galement encourags de consulter les publications dans les revues internationales avec comit de lecture disponibles sur le site web du labo pour se former une ide de la recherche. Plusieurs thmes ncessitent lobtention dune bourse de voyage telle que celles de la CUD (date limite vrifier ; fin octobre/novembre).

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THEMES: Une approche SIG utilisant des donnes des sciences naturelles et sociales pour comprendre

la distribution globale des forts de mangroves. La complexit des racines affecte-t-elle lInteraction entre crabes et propagules ? Une

approche intgrant le comportement animal de fourragement dans des systmes dinformation gographique

Comparaison de la diversit florale et la distribution des mangroves Tumpat (cte est) et Matang (cte oust) sur la pninsule de Malaisie en utilisant les images Quickbird.

Le comportement alimentaire du crabe violoniste Uca lactea annulipes au Kenya et ses consquences pour le fonctionnement de la fort de mangrove.

Evaluation de ltat de plantations de mangrove gs de 20 ans : succession floristique, recrutement faunistique, processus environnementales et utilizations humaines.

Fragmentation de mangroves urbaines et pri-urbaines adjacentes la ville de Recife, Pernambuco Brsil, dtecte sur une srie diachronique de 35 ans dimages de Landsat, du China-Brazil Earth-Resources Satellite (CBERS) et de Quickbird.

Lethnobiologie, la valuation et la gestion des forts de mangroves. Occupation humaine traditionnelle dans la rserve naturelle du Parque Estadual da Ilha do

Cardoso (littoral sud de ltat de So Paulo Brsil) Des trous de canope de mangroves dclenchs par des processus naturels et humains : une

etude de cas dans le littoral sud de ltat de So Paulo Brsil The quest for the most exact silvimetric description of a forest : creation of virtual forests

and simulations of different phytosociological methods. Emergent homing behaviour in the modeling of foraging of the mangrove crab Thalamita

crenata Testing 20 years of mangrove forest structure development in Gazi (Kenya) predicted by

KiWi with field data Using object-based classification of very high resolution remote sensing imagery (aerial,

Ikonos, Quickbird and GeoEye-1 images) to extract information on stem positions in both forests with discontinuous and continuous canopies

Development of isolated trees at the northernmost limit of mangroves along the West-African coast

Integrating very high resolution digital terrain models in the KiWi model to forecast mangrove dispersal under increasing sea-levels

Pruning or thinning a planted mangrove forest ? A case-study using KiWi to predict the effect of various forest management options.

Mangrove species zonation : how ? Reproducing zonation patterns using environmental and vegetation data

Foraging behaviour in Uca lactea annulipes in Kenyan mangroves : spatial analysis of home ranges, feeding pellet depositions and selfish herds

Impact of Neosarmatium meinerti and N. smithii on mangrove regeneration in Kenyan mangroves : modeling interactions amongst crabs and propagule predation in function of leaf and propagule availability

Simulating the future development of the XXX mangrove forest using the KiWi model Investigating the gain and loss of the coastal protection function of mangroves against ocean surges : a modelling approach using different species compositions, densities and diameter distributions of mangrove trees in the KiWi model.

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Biologie Marine Bruno DANIS, Charg de cours Localisation : Biologie Marine CP 160/15, Avenue F.D. Roosevelt 50,1050 Bruxelles Tl : +32 (0)2 650.28.15 Email: bruno.danis@ulb.ac.be Webpage: http://www.ulb.ac.be.be/sciences/biomar

Thme de Recherche Les ocans polaires ont une valeur cologique, biogographique et politique singulires, et prsentent de grands contrastes dans leur fonctionnement. Les espces qui y vivent prsentent souvent des adaptations spcifiques ces conditions environnementales particulires. Les cosystmes marins polaires sont actuellement soumis des changements de ces conditions qui se droulent rapidement, et leur capacit de rsilience est mal connue. La complexit de cette problmatique ncessite dtre aborde en combinant des approches in vivo, in vitro et in silico, et en mobilisant de grands rseaux collaboratifs. La axes de recherche sintgrent ainsi dans les nouveaux programmes de recherche du SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research, www.scar.org) et de lIASC (International Arctic Science Committee, www.iasc.info). Biodiversit des ecosystmes marins polaires En dpit dambitieux efforts de recensement large chelle (www.coml.org), les relations entre les facteurs environnementaux des regions polaires et leurs niveaux de biodiversit sont mal comprises. Ces efforts de recensement ont toutefois mis en lumire un net manque dinformation sur la biodiversit des organismes marins. Dans cet esprit, le premier axe de recherche se focalise sur ltablissement dune base de connaissance sur la biodiversit des astries polaires. Cette base intgrera linformation historique et rcente sur la biodiversit de ces organismes, constituant la premire tape vers les approches dynamiques dveloppes dans les autres axes. Elle permettra par exemple dintgrer et dexploiter les donnes biogographiques, cologiques, physiologiques et gntiques. Sa mise en oeuvre prsente de nombreuses facettes, telles que lintgration et lanalyse de donnes historiques et rcentes, le recensement et la digitalisation des collections, lidentification morphologique et gntique, lanalyse macrocologique, ou encore le recensement et lchantillonnage sur le terrain, en milieu polaire. Eco-physiologie du stress chez les organismes polaires Les espces marines des rgions polaires prsentent des caractristiques physiologiques et morphologiques uniques, mais aussi probablement lune des moins bonnes capacits dadaptation aux variations rapides qui sont actuellement observes dans leur environnement. Mme si un effort de recherche considrable se focalise sur la modlisation des effets du changement global sur les cosystmes marins, de nombreux aspects de la biologie de des organismes polaires (notamment lis leurs limites de tolrance, ou leur susceptibilit au stress) sont trs mal documents. Du niveau sub-cellulaire au niveau individuel, ces aspects seront tudis en utilisant les toiles de mer (Echinodermata : Asteroidea) comme modle initial.

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Ecologie Sociale Jean-Louis DENEUBOURG, Chercheur qualifi FRS-FNRS Localisation : Campus de la Plaine, Btiment NO niveau 5, Boulevard du Triomphe 1050 Bruxelles Tl : 02/650.57.76 Email: jldeneub@ulb.ac.be Webpage: http://www.ulb.ac.be/sciences/use/

Thme de Recherche EtudeexprimentaleetthoriqueducomportementdepontedeTrichogrammesurdesufsartificiels.Promoteurs:JeanLouisDeneubourg,GrgorySempoCe MFE sinscrit dans le cadre dun projet WBGREEN de la rgion wallonne dont lobjectif est laconception de microsystmes de bioproduction autonomes permettant un levage en massedinsectes.Ilsefocalisesurlaconceptionetlamiseaupointd'unbioracteurdanslequelsontplacsdesoeufsartificielsmimantdesoeufsdelpidoptredanslebutd'effectueruneproductionenmassedeparasitodesTrichogrammes. Cetterechercheencollaborationavec lUCLet lULgvise identifierlestapescomportementalesduparasitismeetdemodliserl'ensembleduprocessusafind'optimiserlestapeslesplusdlicateslieauxcomportementsgrgaireousolitairedecesparasitodes.Dans le cadre de ce projet, le but de ceMFE sera, sur base dobservations comportementales, dequantifierlinfluencedeladensitdefemellesetdufsartificielssurlecomportementdeponte.Lesexpriencespermettrontnotammentdemettreenvidence les rles respectifsdescomportementsmimtiquesetdelacomptitionentrefemelles.Cesmesurespermettrontdoptimiserleprocessusdeponte en maximisant notamment le ratio taux de pontes/nombre de femelles ncessaires. Vu lescomportementsmimtiquesen jeuentre femelles, lutilisationdoutils thoriquesserancessaireetpermettra de prdire les dynamiques non linaires rsultant de ces interactions et didentifier lesconditionsoptimalesdeponte.Contrledeladcisioncollectivedungroupedeblattesaumoyendindividusconditionns.Promoteurs:JeanLouisDeneubourg,GrgorySempoDansunedcisioncollective,sileconsensuspeutmergerdesinteractionsentreindividusidentiques,celuici peut galement tre biais vers une solution plutt quune autre par certains individusprsentant une prfrence.Afin demettre en vidence linfluence quun petit nombre dindividus,vous tudierez la dcision collective dun groupe mixte compos dindividus nafs et dindividusinforms. Ces derniers seront obtenus par conditionnement aversif pour une odeur normalementattractive pour les blattes (extrait de vanille.Gadd& Raubenheimer 2000). Lors dun choix binaireentreunabriprsentant lodeurdeconditionnementetunabrivierge,vousmettrezenvidence leratiocritiquedindividus inform/nafsdans lapopulationcapabledeforcerunchoixsousoptimal,savoir lagrgationcollectivedugroupedans labrivierge.Vousmettrezenvidence larelationentrece ratio critique, la taille de la population et le niveau de conditionnement des individus. Cetteexprience,enplaant les individusenconflitentre leurattraction/rpulsionpouruneodeuret leurattractionpourlescongnres,permettrademieuxcomprendrelepoidsrespectifdecesdeuxfacteurssurlecomportementindividueldesblattesetdoncsurladcisioncollectivedugroupe.

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Biologie Marine Chantal De Ridder, Professeur Localisation : Biologie marine, btiment U, porte C, niveau 5 Tl : 02/650.57.66 Email: cridder@ulb.ac.be Webpage: http://www.ulb.ac.be/sciences/biomar/

Thmes de recherche 1. Diversit, volution, et cologie fonctionnelle des symbioses (chinodermes chinides,

crustacs symbiotiques, microflore digestive et biofilms bactriens) 2. Biologie de la nutrition des chinides: comportement alimentaire et structures digestives

(approches morphologique, cologique et volutive) 3. Biogographie et biodiversit des chinides (les chinides antarctiques face au changement

global) Sujets de mmoire Les tudiants intresss peuvent contacter le promoteur pour discuter de sujets de mmoire lis aux thmes prsents ci-dessous Quelques publications rcentes du groupe de recherche

De Bruyn C, David B, De Ridder C and Rigaud T. Asymmetric exploitation of two echinoid host species by a parasitic pea-crab and its consequences on the parasite life-cycle. Marine Ecology Progress Series 2010, 398: 183-191

Ziegler A., R. Mooi, G. Rolet and C. De Ridder. Origin and evolutionary plasticity of the gastric caecum in sea urchins (Echinodermata: Echinoidea). BMC Evolutionary Biology 2010:313 doi:10.1186/1471-2148-10-313. http://www.biomedcentral.com/1471-2148/10/313

Hardy C., David B., Rigaud T., De Ridder C. & Saucde T. 2011. Ectosymbiosis associated with cidaroids (Echinodermata: Echinoidea) promotes benthic colonization of the seafloor in the Larsen embayments, western Antarctica. Deep-Sea Research Part II. 58 : 84-90 Doi : 10.1016/j.dsr2.2010.05.025 De Bruyn C., De Ridder C., Rigaud T. and B. David. 2011. Chemical host detection and differential attraction in a parasitic pea crab infecting two echinoids. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 397 : 173-178. Doi:10.1016/j.jembe.2010.12.005 Q. Jossart, B. David, C. De Bruyn, C. De Ridder, T. Rigaud, R. A.Wattier 2013. No evidence for host specialization in a parasitic crab exploiting two echinoid hosts. Marine Ecology Progress Series - 475: 167176, doi: 10.3354/meps10131 Kaiser S. et al. 2013. Patterns, processes and vulnerability of Southern Ocean benthos: a decadal leap in knowledge and understanding. Review, Concept and Synthesis - Mar Biol (2013) 160:22952317 DOI 10.1007/s00227-013-2232-6 Lecointre, G. et al. 2013. Is the Species Flock Concept Operational? The Antarctic Shelf Case. PLoS ONE 8(8): e68787. doi:10.1371/journal.pone.0068787.

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Ecologie Sociale Claire DETRAIN, Charg de cours/ Matre de recherches FRS-FNRS Localisation : Campus de la Plaine, Btiment NO niveau 5, Boulevard du Triomphe 1050 Bruxelles Tl : 02/650.55.29 Email : cdetrain@ulb.ac.be Webpage : www.ulb.ac.be/sciences/use/detrain.html

Thme de recherche Etude des phnomnes collectifs chez fourmis dans le cadre de lexploitation des ressources et de limmunit sociale. Etude des relations mutualistes des fourmis avec les pucerons et avec les plantes

Sujet(s) de mmoire

1. Comportements hyginiques au sein de la fourmilire Encadrantes : Claire Detrain & Jean-Baptiste Leclerc

La vie en socit de milliers dindividus apparents dans un milieu confin augmente le risque de transmission des pathognes. Outre les dfenses immunitaires individuelles, les insectes sociaux ont dvelopp un arsenal de comportements prophylactiques. Ainsi, le rejet des larves infectes et des cadavres contribue la survie et au dveloppement des fourmilires Lobjectif global de ce mmoire est de montrer lefficacit de ces comportements hyginiques dans la lutte contre la transmission de pathognes. Plus prcisment, nous chercherons rpondre aux questions suivantes: Les stratgies prophylactiques et hyginiques sont-elles dpendantes de la taille de la colonie ? La structure interne du nid influence-t-elle la propagation des pathognes ? Observe-t-on une plus grande efficacit dans la gestion des cadavres au fil dexpositions successives un mme pathogne?

2. Mutualisme pucerons-fourmis: stratgies de protection contre un prdateur aphidiphage Encadrants : C. Detrain & F. Verhegen-(Gembloux ULG).

Les fourmis nuisent au contrle des populations de pucerons en rduisant significativement l'impact des prdateurs aphidiphages. Si lefficacit des fourmis loigner des prdateurs tels que les larves de coccinelles est bien connue, leur impact rel sur les larves de syrphes est sujet controverse. Nous nous proposons de quantifier le degr de tolrance des fourmis Lasius niger aux pontes et la voracit des larves dEpisyrphus balteatus en fonction de la richesse des ressources (nombre, densit des pucerons, qualit du miellat) ou des caractristiques de la fourmilire (taille et besoins nutritifs).

3.Autres sujets possibles : Etude des interactions entre la myrmcofaune et les plantes (dispersion des graines, pollinisation,).

Les tudiants intresss sont invits prendre contact pour discuter en dtail de ces projets.

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Quelques publications de lquipe sur ces thmatiques

Servigne P. and Detrain C. Opening myrmecochory blackbox : what happens inside the ant nest? Ecol Res 25 (2010), 663672. Detrain C., Verhegen F., Diez L., Wathelet B. and Haubruge E. Aphid-ant mutualism: how honeydew sugars influence the behaviour of ant scouts. Physiological Entomology 35, 168174 (2010). Diez L, Deneubourg J.L., Hoebeke L and Detrain C. Orientation in undertaking ants: memory or chemical cues? Animal behaviour 81 (6) (2011), 1171-1176 Diez L, Deneubourg J.L and Detrain C. Social prophylaxis through distant corpse removal in ants. Naturwissenschaften, 99(10) (2012), 833-842

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Ecologie Vgtale et Biogochimie Thomas DROUET, Professeur assistant Localisation : Campus de la Plaine Tl : 02/650.91.55 Email: tdrouetd@ulb.ac.be Webpage: http://www.ulb.ac.be/sciences/lagev/index.html

Thmes de recherche 1) Cycle des lments dans les cosystmes forestiers partir de mesures isotopiques

Jtudie le cycle des lments dans les cosystmes forestiers partir de mesures disotopes stables. Les isotopes du strontium (Sr) sont utiliss comme analogues du calcium (Ca). Ils offrent un outil performant pour dterminer lorigine du Ca prlev par la vgtation (altration des minraux ou prcipitations atmosphriques). Larchivage de signatures isotopiques (Sr, Nd, Pb) dans les cernes de croissance des arbres (dendrochimie isotopique) permet dtudier les modifications chimiques du sol sous linfluence des changements environnementaux (prcipitations acides, pollutions). Linfluence de diffrentes essences forestires sur les cycles biogochimiques peut galement tre estime par ces mthodes.

2) Ecologie des communauts Je mintresse galement aux dterminants pdologiques (pH, lments minraux, texture, ) de la rpartition spatiale des arbres au sein des communauts forestires en relation avec les traits fonctionnels des espces (densit du bois, surface foliaire spcifique).

Les tudiants intresss sont invits prendre contact avec Thomas Drouet pour prciser des sujets de mmoire.

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Biologie Marine Philippe DUBOIS, Matre de Recherches FRS-FNRS Localisation: Biologie Marine CP 160/15 Avenue F.D. Roosevelt 50, B-1050 Brussels Tel: +32 (0)2 650.28.39 Local: UC5.149 e-mail: phdubois@ulb.ac.be web:http://www.ulb.ac.be/sciences/biomar/

Thmes de recherche Impact du changement global sur les organismes benthiques et mcanismes dacclimatation/adaptation Le changement global a pour consquence, en milieu marin, une augmentation de la temprature des eaux de surface et une acidification de la colone deau. En effet, le CO2 atmosphrique est pour une part importante absorb par les ocans o il modifie lquilibre des carbonates. Il en rsulte une diminution du pH et une rduction du taux de saturation du carbonate de calcium. Par ailleurs, les changements climatiques induisent un accroissement de la frquence des vnements hydrodynamiques violents. Les travaux mens visent dterminer les effets de laugmentation de temprature et de lacidification diffrents niveaux dintgration biologique : la physiologie, en particulier la balance acide-base et la croissance squelettique, le dveloppement larvaire et la croissance, la capacit rsister lhydrodynamisme, les interactions biotiques structurant les cosystmes littoraux temprs et tropicaux, la distribution des organismes, en particulier dans l'ocan austral. Les rsultats obtenus permettent dinfrer la capacit des organismes et populations rsister aux changements attendus. Acidification et biodisponibilit des mtaux Lacidification de la colonne deau modifie la spciation et la biodisponibilit des mtaux. Par ailleurs, la modification de la balance-acide base des organismes suite cette acidification peut son tour affecter laccumulation de ces contaminants par les organismes. Cette problmatique est borde la fois en conditions exprimentales, en manipulant le pH et les concentrations mtalliques, mais aussi en comparant in situ des organismes de physiologies contrastes. Ecotoxicologie des mtaux chez les algues daquaculture tropicales Lalgue rouge, Kappaphycus alvarezii est une algue dont on extrait des carrhagnanes, polysaccharides servant d'agent d'paississement et de stabilisation dans l'industrie alimentaire. Actuellement, plus de 400 villageois sont employs dans le nord de Madagascar et sur les ctes du canal de Mozambique pour la production de cette algue. Comme tous les carraghnophytes, K.alvarezii a une importante capacit de complexation et squestration de mtaux lourds. Le littoral malgache ntant pas exempt de contaminations mtalliques cette capacit daccumulation de mtaux pourrait affecter le produit fini, pour partie destin la consommation humaine. Les travaux portent sur la caractrisation et la dynamique de ces contaminations mtalliques

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Sujets de mmoire Les tudiants sont invits prendre contact avec le promoteur pour dfinir un sujet de mmoire sinscrivant la fois dans les thmes de recherche prsents et dans les proccupations du candidat. Quelques publications rcentes de lquipe Moulin L., Catarino A. I., Claessens T and Dubois P. 2011. Effects of seawater acidification on early

development of the intertidal sea urchin Paracentrotus lividus. Mar. Pollut. Bull. 62: 48-54. Catarino AI, De Ridder C, Gonzalez M, Gallardo P, Dubois Ph 2012. Sea urchin Arbacia dufresnei

(Blainville 1825) larvae response to ocean acidification. Polar Biology 35: 455-461. Moureaux C,.Simon J, Mannaerts G, Catarino AI, Pernet P, Dubois P 2011. Effects of field

contamination by metals (Cd, Cu, Pb, Zn) on biometry and mechanics of echinoderm ossicles. Aquat Toxicol 105: 698-707.

Moureaux C, Dubois P 2012. Plasticity of biometrical and mechanical properties of Echinocardium cordatum spines according to environment. Mar Biol 159: 471-479.

Ingels J, Vanreusel A, Brandt A, Catarino AI, David B, De Ridder Ch, Dubois Ph, Gooday AJ, Martin P, Pasotti F, Robert H 2012. Possible effects of global environmental changes on Antarctic benthos: a synthesis across five major taxa. Ecology Evolution 2: 453-485..

Catarino AI, Bauwens M, Dubois Ph 2012, Acid-base balance and metabolic response of the sea urchin Paracentrotus lividus to different seawater pH and temperatures, Environmental Science and Pollution Research 19: 2344-2353.

Collard M, Catarino AI, Bonnet S, Flammang P, Dubois Ph. 2013 Effects of CO2-induced ocean acidification on physiological and mechanical properties of the starfish Asterias rubens. J exp mar Biol Ecol 446 : 355362.

Collard M, Laitat K, Moulin L, Catarino AI, Grosjean Ph, Dubois Ph. 2013 Buffer capacity of the coelomic fluid in echinoderms. Comp Biochem Physiol A 166 : 199206.

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Evolution Biologique et Ecologie Denis FOURNIER, Chercheur qualifi FRS-FNRS Localisation: Evolution Biologique et Ecologie, btiment U, porte C, niveau 4 Tel: +32 (0)2 650.44.97 - fax: +32 (0)2 650.24.45 e-mail: Denis.Fournier@ulb.ac.be web: http://ebe.ulb.ac.be/ebe/Fournier.html

Thme de recherche Invasions biologiques - Gntique des populations - Stratgies de reproduction et de dispersion volution du sexe cologie - Insectes sociaux Analyses molculaires Les recherches menes dans lquipe porte sur (i) les consquences des invasions biologiques, tant du point de vue de lenvahisseur que de lenvironnement envahi, (ii) la gntique des populations, les stratgies de reproduction et de dispersion et (iii) lvolution du sexe. Nos recherches sintressent aux insectes sociaux invasifs, et plus particulirement aux fourmis, aux termites et aux bourdons. Les travaux raliss reposent sur des tudes comportementales et cologiques en milieux naturels et perturbs (Australie, Galpagos, Guyane, Cameroun, Belgique), sur des outils molculaires (ADN microsatellites, ADN mitochondrial) et des analyses chimiques. Les tudiants intresss par ces thmatiques peuvent prendre contact pour discuter plus en dtail des projets en cours au laboratoire. Ils peuvent galement proposer et dfinir avec le promoteur un sujet de mmoire sintgrant dans les thmatiques de recherche du laboratoire. Sujet(s) de mmoire Il ne sagit que de propositions, dautres sujets peuvent tre abords. Impact de la fourmi envahissante Solenopsis geminata sur la faune endmique des les Galpagos Aspects gntiques et cologiques Ce mmoire sinscrit dans un projet consacr limpact de la fourmi envahissante Solenopsis geminata sur la faune des Galpagos, et notamment sur la tortue terrestre endmique Geochelone porteri. Les les Galpagos prsentent un degr dendmisme important et ce titre constituent un milieu fragile et sensible aux invasions biologiques. La fourmi de feu tropicale Solenopsis geminata fait partie des espces vgtales et animales envahissantes parmi les plus nuisibles du globe. Largement rpandue sur larchipel, les consquences de sa prsence sur les populations darthropodes, de reptiles ou doiseaux nont pourtant t que trs peu tudies. Ce mmoire portera sur les facteurs gntiques et cologiques expliquant le succs de cette espce envahissante. Diffrents traits dhistoire de vie lis aux stratgies de dispersion et de reproduction seront tudis. Les relations gntiques entre socits appartenant des populations et des les diffrentes seront galement mesures pour tenter de retracer les routes dintroduction de la fourmi dans larchipel. Ce travail reposera sur la combinaison danalyses molculaires, bioinformatiques et cologiques.

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Architecture gntique des colonies et gntique des populations chez les termites humivores des forts guyanaises (en collaboration avec Yves Roisin, Evolution Biologique et Ecologie) Les termites humivores sont l'un des taxa les plus abondants dans les sols des forts no- et afrotropicales, o ils constituent un maillon important dans le rseau trophique. Leurs stratgies de reproduction et de dispersion restent nanmoins peu connues. Lobjectif de ce travail est de dterminer larchitecture gntique des socits, savoir le nombre de rois et de reines, leur parent gntique et leur contribution relative la descendance, et dtudier les relations quentretiennent les diffrentes socits dune population. Ce travail se basera sur lutilisation de marqueurs molculaires et sur lapplication danalyses de gntique des populations. Date daccueil : 2013-2014 Quelques publications reprsentatives Fournier D, Tindo M, Kenne M, et al. (2012) Genetic structure, nestmate recognition and behaviour of two cryptic

species of the invasive big-headed ant Pheidole megacephala. PLoS ONE 7, e31480. Foucaud J, Orivel J, Fournier D, et al. (2009) Reproductive system, social organization, human disturbance and

ecological dominance in native populations of the little fire ant, Wasmannia auropunctata. Molecular Ecology 19, 5059-5073.

Fournier D, Aron S (2009) No-males land for an Amazonian ant. Current Biology 19, R738-R740. Fournier D, de Biseau J-C, Aron S (2009) Genetics, behaviour and chemical recognition of the invading ant

Pheidole megacephala. Molecular Ecology 18, 186-199. Orivel J et al. (2009) Ecologically heterogeneous populations of the invasive ant Wasmannia auropunctata within

its native and introduced ranges. Ecological Entomology 34, 504-512. Fournier D, Dubois D, Aron S (2008) Isolation and characterization of microsatellite loci for the invasive ant

Pheidole megacephala. Molecular Ecology Resources 8, 919-922. Fournier D, Battaille G, Timmermans I, Aron S (2008) Genetic diversity, worker size polymorphism and division

of labour in the polyandrous ant Cataglyphis cursor. Animal Behaviour 75, 151-158. Foucaud J, Fournier D, Orivel J, et al. (2007) Sex and clonality in the little fire ant. Molecular Biology and

Evolution 24, 2465-2473. Aron S, Fournier D (2007) Lnigme de laltruisme. Science & Avenir Hors-Srie 152, 44-49. Fournier D, Aron S (2007) Le sexe, si ncessaire. Les Dossiers de La Recherche 27, 20-25. Estoup A, Fournier D (2005) Guerre des sexes chez une fourmi : reproduction clonale des mles et des reines. M/S

Mdecine Sciences 21, 907-909. Fournier D, Estoup A, Orivel J, et al. (2005) Clonal reproduction by males and females in the little fire ant. Nature

435, 1230-1234.

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Ecologie des Systmes Aquatiques & Biologie Marine Isabelle GEORGE, charge de cours Localisation: Ecologie des Systmes Aquatiques Campus Plaine, Btiment A Local A.2.104 Tel : +32 (0)2 6505992 Biologie marine Campus Solbosch, Btiment U, porte C, 5e tage Local UC5.238A Tl : +32 (0)2 6502224 e-mail: igeorge@ulb.ac.be

Thmesderecherche:microbiologieenvironnementalemolculaireLadiversitestimedesprocaryotes (bactriesetarches)dpassedeplusieursordresdegrandeurcelledesplantesetdesanimaux.Cettediversitresteglobalementpeucaractrise,demmequelesmcanismes biologiques et volutifs qui la soustendent. Son ampleur soulve cependant denombreusesquestions:existetilautantdenichescologiquesquedespcesdeprocaryotessurterreetquellessontelles?Lestaxonsmicrobiensdominantssontilstoujourslesplusactifs?Aquoisertlamyriadede taxons raresquonobservedans laplupartdescosystmes?Commentexploiterun telrservoir de diversit, alors que 99% des microorganismes nont jamais pu tre cultivs enlaboratoire?Noustentonsderpondrecesquestionspartroisapprochesdiffrentes:Structureetdynamiquedescommunautsprocaryotiquesaquatiques(collaborationavecP.Servais,EcologiedesSystmesaquatiques)Noustudions lastructuredescommunautsmicrobiennes(nombredespcesetabondancerelativede cellesci)dansdiffrentsmilieuxaquatiques:eauxdouces,eaux ctires, sdiments,mangroves.Nous cherchons comprendre et prdire les variations spatiales et temporelles de celleci enfonction des paramtres environnementaux, et notamment des pressions dorigine anthropique(apportsdematireorganique,pollutionspardescontaminantschimiquesetmtalliques).Lobjectifestdecomprendrelelienentrelastructuredescommunautsmicrobienneset1)leurfonction,2)leurrsistance facedeschangementsdesconditionsenvironnementaleset3) leur rsilience facecesmmeschangements.Cestudescombinentdesapprochesmolculaires(squenagehautdbitdelADNetlARN),desmesuresdactivitmtabolique,desmesuresdeparamtresphysicochimiquesetdesmanipulationsdecommunautsmicrobiennesenlaboratoire.Interactionsbactriennes(collaborationavecC.DeRidder&MarinellaSilvaLaport,Biologiemarine)Ladiversit dumondeprocaryotique sexplique enpartiepar lamultitude dinteractions existantesentre microorganismes: relations de commensalisme, coopration, de synergie mtabolique,damensalisme,decomptition,deprdation.Noustudionsces interactionsdansdiversesmatrices(sols, ponges) afin dvaluer quelles interactions faonnent la structure des communautsbactriennes dans ces environnements. Cette tude combine des approches physiologiques (co

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cultures despces en laboratoire sous diffrentes conditions) et des approches molculaires(cartographiede ladiversitphylogntique etutilisationdesdonnesdansdesmodlesprdictifsdinteractions(biologicalnetworkinference)).Les microorganismes sont galement impliqus dans de nombreuses symbioses avec des hteseucaryotes. Nous tudions plus particulirement les interactions symbiotiques entre invertbrsmarinsbenthiques(oursins,ponges)etleursmicroorganismesassocis.Bioprospection denzymes et molcules naturelles bioactives (collaboration avec Marinella SilvaLaport,Biologiemarine)La diversit mtabolique du monde microbien reste virtuellement inexplore au regard de sonpotentielbiotechnologique.Les raisonsprincipales sont labsenceduneffortcollectifpour isolerunmaximumdemicroorganismesde lenvironnement,maissurtout limpossibilitdecultiver laplupartdeceuxcienlaboratoire(besoinsphysiologiquesinconnus,ncessitdevivredansdesconsortiaavecdautres espces etc. ). Pour pallier ce problme, nous dveloppons des mthodes de culturesalternativesauxmthodestraditionnellesquinouspermettentdisolerdesmicroorganismesditsnoncultivables (cas du phylum desAcidobacteria). En parallle, nous dveloppons des techniques declonagehautdbitdelADNenvironnementaldansunhtebactrienfacilecultiverafindaccderindirectementcepooldADN (mtagnomique).Dans lesdeuxcas, lescolonies sontcriblespourleur activit de production de molcules antagonistes (antibiotiques) et pour leur activit dedgradation de xnobiotiques ou de biopolymres de plantes et dalgues.Une troisime approcheconsiste cribler legnomede certaines souches (quand ilestdisponible) la recherchedegnesdintrt.SujetsdemmoireLes tudiants sont invits prendre contact avec le promoteur pour dfinir un sujet demmoiresinscrivantlafoisdanslesthmesderechercheprsentsetdanslesproccupationsducandidat.QuelquespublicationsreprsentativesI.F.George,M.Hartmann,M.R.Liles,S.N.Agathos.(2011).RecoveryofasyetunculturedsoilAcidobacteriaon

dilutesolidmedia.AppliedandEnvironmentalMicrobiology,77:81848188.Parsley,L.C.,Linneman,J.,Goode,A.M.,Becklund,K.,George,I.,Goodman,R.M.,Lopanik,N.B.,&Liles,

M.R.(2011).PolyketidesynthasepathwaysidentifiedfromanarrayedmetagenomiclibraryarederivedfromsoilAcidobacteria.FEMSmicrobiologyecology,78(1):176187.

I.George,B.Stenuit&S.N.Agathos.Applicationofmetagenomicstobioremediation.(2010).In:D.Marco(ed),Metagenomics:Theory,Methods,andApplications,CaisterAcademicPress/HorizonScientificPress,pp.119140.

I.George,L.Eyers,B.Stenuit,S.N.Agathos.(2008).Effectof2,4,6trinitrotolueneonsoilmicrobialcommunities.JournalofIndustrialMicrobiologyandBiotechnology35(4):225236.

P. Servais, T. GarciaArmisen, I. George, G. Billen. (2007). Fecal bacteria in the rivers of the Seine drainagenetwork:source,fateandmodeling.ScienceoftheTotalEnvironment357:152167.

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Lutte Biologique et Ecologie Spatiale Marius GILBERT, Chercheur qualifi FRS-FNRS Localisation: Campus Solbosch, btiment U, porte B, niveau 2, local UB2.171 Tel: +32 (0)2 650.37.80 e-mail: mgilbert@ulb.ac.be web: http:// lubies.ulb.ac.be/mgilbert.html

Thme de recherche Nos recherches portent sur l'pidmiologie spatiale de maladies mergentes (grippe aviaire, fivre catarrhale ovine, tuberculose bovine, malaria), et aux processus qui participent leur mergence et leur propagation (intensification de l'levage, intensification du commerce, changement climatique, urbanisation). Ce travaux s'appuient en particulier sur de la modlisation l'aide de statistiques spatiales en R et de systmes d'information gographiques (SIG). Plus spcifiquement, nous travaillons sur quatre thmes de recherche: i) la gographie de la grippe aviaire (particulirement en Asia), ii) la distribution spatiale de l'intensification de la production animale et les tendances futures, iii) la cartographie des populations humaines et animales, et iv) de nouveaux dveloppements mthodologiques pour modliser la propagation d'organismes invasifs. Une description plus dtaille des sujets de recherche est consultable sur http://lubies.ulb.ac.be/Spatepi.html Les tudiants intresss peuvent prendre contact pour discuter plus en dtail des projets en cours au laboratoire et dfinir un sujet de mmoire. Quelques publications reprsentatives Van Boeckel, T, W. Thanapongtharm, T. Robinson, B. Chandra, X. Xiao & M. Gilbert (2012) Improving risk

models for avian influenza: the role of intensive poultry farming and flooded land during the 2004 Thailand epidemic. Plos ONE 7(11): e49528. doi:10.1371/journal.pone.0049528

Van Boeckel, T., W. Thanapongtharm, T. Robinson, L. DAietti & M. Gilbert (2012). Predicting the distribution of intensive poultry farming in Thailand. Agriculture, Ecosystem and Environment. Doi: 10.1016/j.agee.2011.12.019

Linard C., Gilbert M, Snow RW, Noor AM, Tatem AJ (2012) Population Distribution, Settlement Patterns and Accessibility across Africa in 2010. PLoS ONE 7(2): e31743. doi: 10.1371/journal.pone.0031743

Gilbert, M. & Liebhold, S. (2010) Comparing methods for estimating invasive species spread rate: a simulation study. Ecography Doi 10.1111/j.1600-0587.2009.06018.x.

Martin, M., D. Pfeiffer, X. Zhou, X. Xiao, D. Prosser, G. Fusheng & M. Gilbert (2011) Spatial distribution and risk factors of highly pathogenic avian influenza (HPAI) H5N1 in China. PLoS Pathogens 7(3): e1001308. Doi:10.1371/journal.ppat.1001308

Gilbert M., Newman, S.H., Takekawa JY, Loth L, Biradar C, Prosser DJ, Balachandran S, Subba Rao SV, Mundkur T, Yan B, Xing Z, Hou Y, Batbayar N, Natsagdorj T, Hogerwerf L, Slingenbergh J, Xiao,X (2011) Flying over an infected landscape: distribution of Highly Pathogenic Avian Influenza H5N1 risk in South Asia and satellite tracking of wild waterfowl. Ecohealth DOI: 10.1007/s10393-010-0672-8

Linard, C., Gilbert, M., A.J. Tatem. (2010) Assessing the use of global land cover data for guiding large area population distribution modelling. GeoJournal. Doi: 10.1007/s10708-010-9364-8

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Evolution Biologique et Ecologie

Olivier HARDY, Chercheur qualifi FRS-FNRS Localisation: Solbosch, btiment U, UC4.250 Avenue F.D. Roosevelt 50, B-1050 Brussels Tel: +32 (0)2 650.65.85 - fax: +32 (0)2 650.24.45 Email: ohardy@ulb.ac.be Webpage: http://ebe.ulb.ac.be/ebe/Hardy.html

quipe : Gntique des populations et diversit des communauts vgtales tropicales Thmes de recherche Les recherches menes dans lquipe sintressent aux processus impliqus dans la dynamique de la biodiversit, avec un intrt particulier pour la biodiversit vgtale des forts pluviales africaines. Ces recherches relvent principalement de la gntique des populations, la phylogographie, la phylognie et lcologie des communauts. Les tudes en cours portent sur :

(1) La phylogographie darbres ou dherbaces dAfrique centrale pour reconstruire lhistoire des populations et tester limpact des changements climatiques passs ;

(2) Les mesures de la dispersion des graines et du pollen darbres pour quantifier les flux gniques;

(3) Le dveloppement de codes-barres ADN pour identifier les espces darbre en Afrique;

(4) Lanalyse des communauts vgtales pour tudier limpact des filtres cologiques, de la drive dmographique et de lhistoire ;

(5) La modlisation en gntique et cologie pour comprendre laction des processus structurant la diversit ;

(6) Le dveloppement de logiciels pour lanalyse de donnes de gntique des populations ou de diversit des communauts. Sujets de mmoire Les tudiants intresss par ces thmatiques sont invits prendre contact avec Olivier Hardy pour discuter des possibilits de mmoire. Parmi les sujets possibles, il y aurait notamment une tude sur la phylogographie et les flux de gnes dune espce darbre impliquant une mission de terrain en Afrique centrale pour rcolter des chantillons et des analyses de laboratoire (squenage de gnes et/ou gnotypage de microsatellites). Quelques publications reprsentatives Hardy OJ, Born C, Budde K, Danou K, Dauby G, Duminil J, Ewdj EEBK, Gomez C, Heuertz M, Koffi KG,

Lowe AJ, Micheneau C, Ndiade-Bourobou D, Pieiro R, Poncet V (2013) Comparative phylogeography of African rain forest trees: a review of genetic signatures of vegetation history in the Guineo-Congolian region. Comptes rendus Geoscience (early online). doi:10.1016/j.crte.2013.05.001

Duminil J, Brown RP, Ewdj EEBK, Mardulyn P, J.-L. Doucet JL, Hardy OJ (2013) Large-scale pattern of genetic differentiation within African rainforest trees: insights on the roles of ecological gradients and past climate changes on the evolution of Erythrophleum spp (Fabaceae). BMC Evolutionary Biology 13:195.

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doi:10.1186/1471-2148-13-195 Parmentier I, Duminil J, Kuzmina M, Philippe M, Thomas DW, Kenfack D, Chuyong GB, Cruaud C, Hardy OJ

(2013) How effective are DNA barcodes in the identification of African rainforest trees? PLoS ONE 8(4): e54921. doi:10.1371/journal.pone.0054921

Hardy OJ, Couteron P, Munoz F, Ramesh BR, Plissier R (2012). Phylogenetic turnover in tropical tree communities: impact of environmental filtering, biogeography and mesoclimate niche conservatism. Global Ecology and Biogeography 21:10071016. doi: 10.1111/j.1466-8238.2011.00742.x

Duminil J, Kenfack D.; Viscosi V, Grumiau L; Hardy OJ (2011) Testing species delimitation in sympatric species complexes: the case of an African tropical tree, Carapa spp. (Meliaceae). Molecular Phylogenetics and Evolution 62:275285. doi:10.1016/j.ympev.2011.09.020

Rjou-Mchain M, Hardy OJ (2011) Properties of similarity indices under niche-based and dispersal-based processes in communities. The American Naturalist 177: 589-604. doi: 10.1086/659627

Debout GDG, Doucet J-L, Hardy OJ (2011) Population history and dispersal ecology inferred from spatial genetic structure of a Central African timber tree, Distemonanthus benthamianus (Caesalpinioideae). Heredity 106:88-99. doi:10.1038/hdy.2010.35

Ley A, Hardy OJ (2010) Species delimitation in the Central African herbs Haumania (Marantaceae) using georeferenced nuclear and chloroplastic DNA sequences. Molecular Phylogenetics and Evolution 57:859867. doi: 10.1016/j.ympev.2010.08.027

Koffi KG, Heuertz M, Doumenge C, Onana J-M, Gavory F, Hardy OJ (2010) A combined analysis of morphological traits, chloroplast and nuclear DNA sequences within Santiria trimera (Burseraceae) suggests several species following the Biological Species Concept. Plant Ecology & Evolution 143:160169.

Parmentier I., Hardy O. J. (2009) The impact of ecological differentiation and dispersal limitation on species turnover and phylogenetic structure of inselbergs plant communities. Ecography 32: 613-622.

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Physiologie et Gntique molculaire des Plantes

Christian HERMANS, chercheur qualifi FNRS Localisation : LPGMP, Campus Plaine, Btiment BC, aile C, niveau 6 Tel: 02 650 54 17 fax : 02 650 54 21 Email : chermans@ulb.ac.be Webpage : www.ulb.ac.be/sciences/lpgmp

Thmes de recherche Nutrition des plantes en lments minraux majeurs.

Comprendre comment les plantes rgulent l'absorption et le transport d'ions essentiels peut avoir des applications majeures pour lenvironnement et la sant humaine. En modifiant ces facteurs, il est possible de dvelopper des cultures qui demande moins dintrants ainsi que des produits de rcolte valeur nutritionnelle ajoute . Deux thmes de recherche sont axs sur lhomostasie du magnsium et limpact de la disponibilit en azote sur le systme racinaire dans lespce modle Arabidopsis thaliana. Dune part, le but recherch est de savoir comment les plantes acquirent le magnsium et rgulent leur teneur interne. Des approches physiologiques et transcriptomiques globales ont permis didentifier le transport des sucres et lhorloge circadienne comme des cibles prcoces de la carence en Mg [1,2]. Dautre part, les mcanismes qui gouvernent la plasticit du systme racinaire en rponse aux nitrates sont tudis (des teneurs faibles stimulent le dveloppement de racines latrales, alors que des teneurs uniformes leves ont un effet inhibiteur) [3]. Nous avons recours des approches gntiques directes et lexploitation de la variabilit naturelle dans des populations dArabidopsis pour identifier des gnes qui rgulent larchitecture racinaire. Pour ces deux lignes de recherche, un transfert des connaissances est envisag vers les espces agronomiques du genre Brassica (chou, colza, ) auxquelles la plante modle est apparente.

Sujets de mmoire (1) Biofortification en magnsium pour lamlioration nutritionnelle des plantes Le sujet de mmoire porte sur la nutrition minrale des plantes pour amliorer l'alimentation humaine. Le magnsium est le 4me cation le plus rpandu dans le corps humain, avec la moiti de ses apports alimentaires d'origine vgtale. En outre, hypomagnsmie est reconnue comme un problme clinique mondial et prvaut galement chez les ruminants. Lobjectif est de dissquer et d'exploiter les bases physiologiques et gntiques pour la rgulation de la concentration en Mg dans les tissus vgtaux, qui sont peu comprises ce jour. Dterminer comment les plantes contrlent labsorption du Mg partir de la rhizosphre, ainsi que le transport et l'allocation aux organes, aura des implications importantes pour la nutrition des plantes et la sant humaine. Avec la connaissance des gnes qui rgulent l'homostasie du Mg, il sera possible d'laborer des stratgies de biofortification (le processus damlioration du contenu en minraux et en vitamines dans les plantes) par slection classique. L'objectif long terme est d'enrichir les parties comestibles des cultures, ce qui offrirait lhomme des sources amliores en Mg pour surmonter la malnutrition minrale. Des stratgies de recherche sont dveloppes pour dissquer les mcanismes de l'homostasie du Mg dans Arabidopsis thaliana. L'exploitation de la variation dans des populations naturelles et des mutants vise identifier les gnes cls contrlant la teneur en Mg dans les tissus vgtaux. Arabidopsis a une large rpartition gographique et est donc soumis des environnements diffrents, ce qui en fait un modle utile pour tudier l'adaptation et de slection. Nous avons dj observ une diffrence de plus de

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50% de la teneur en Mg entre les populations les plus contrastes [4]. Des stratgies danalyse des traits quantitatifs et de cartographie associative seront effectues pour identifier les loci responsables de ces traits. Dans la seconde approche gntique directe, sera tudie une ligne mutant due lexposition aux neutrons rapides, qui accumule deux fois plus de Mg dans les feuilles que le type sauvage. Date daccueil : partir de 2013 Responsable : Dr Christian Hermans, chermans@ulb.ac.be (2) Etude de linfluence de lazote sur le dveloppement racinaire Le sujet de mmoire sinscrit dans une thmatique de l'amlioration de l'acquisition et de l'utilisation des nutriments dans les vgtaux. La fertilisation azote est utilise depuis des dcennies pour augmenter le rendement des cultures, mais des concentrations excessives en nitrates sont prjudiciables la sant humaine et l'environnement. Dans l'UE des 27, plus dun tiers du territoire est dsign comme zone vulnrable aux nitrates. Il est donc essentiel de dvelopper un systme de production durable avec moins d'intrants et de minimiser limpact de la production agricole sur lenvironnement. Le mmoire repose sur ltude de larchitecture racinaire facette largement nglige pour amliorer lacquisition des nutriments. La question centrale est de comprendre la rgulation du dveloppement racinaire et lallocation de biomasse entre les racines et parties ariennes [4], et en particulier de savoir comment le nitrate influence le dveloppement et la croissance de la racine dArabidopsis thaliana. Les stratgies exprimentales visent exploiter la variation de larchitecture racinaire et de la production de biomasse en rponse aux nitrates dans des mutants [5,6] et des populations naturelles [7]. Le rle dun gne identifi par ces approches comme rgulant la croissance et le dveloppement racinaire sera ensuite tudi. A long terme, les perspectives de cette thmatique de recherche seraient de transfrer les connaissances acquises dans Arabidopsis vers des cultures du genre Brassica, avec lambition damliorer lefficacit et lutilisation de lazote et de minimiser la pollution lie aux nitrates dorigine agricole. Date daccueil : partir de 2013 Responsable : Dr Christian Hermans, chermans@ulb.ac.be Quelques publications reprsentatives [1] Hermans C., Vuylsteke M., Coppens F., Craciun A., Inz D. and Verbruggen N. (2010) The early transcriptomic changes induced by magnesium deficiency in Arabidopsis thaliana reveal the alteration of circadian clock genes expression in roots and the triggering of ABA-responsive genes. New Phytologist 187: 119-131. [2] Hermans C., Vuylsteke M., Coppens F., Cristescu S., Harren F., Inz D. and Verbruggen N. (2010) System analysis of the responses to long term magnesium deficiency and restoration in Arabidopsis thaliana. New Phytologist 187: 132-144. [3] Hermans C., Hammond J.P., White P.J. and Verbruggen N. (2006) How do deficiencies of essential mineral elements alter biomass allocation? Trends in Plant Sciences 11: 610-617. [4] Baxter I., Hermans C., Lahner B., Yakubova E., Tikhonova M., Bing H., Verbruggen N., Chao D.-Y. and Salt D.E. (2012) Mineral accumulation of Arabidopsis natural populations. PLoS ONE 7: e35121. [5] Hermans C., Porco S., Verbruggen N. and Bush D. (2010) Chitinase-like protein CTL1 plays a role in the root system plasticity in response to multiple environmental signals. Plant Physiology 152: 904-917. [6] Hermans C., Porco S., Vandenbussche F., Gille S., De Pessemier J., Van Der Straeten D., Verbruggen N. and Bush D. (2011) Dissecting the role of CTL1 in nitrate-dependent changes in root architecture. Plant Physiology 157: 1313-1326. [7] De Pessemier J., Chardon F., Juraniec M., De Laplace P. and Hermans C. (2012) Natural variation of the root morphological response to nitrate supply in Arabidopsis. Mechanisms of Development, In press.

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Evolution Biologique et Ecologie Patrick MARDULYN, Chercheur qualifi FRS-FNRS Localisation : Solbosch, btiment U, UC4.149b Avenue F.D. Roosevelt 50, B-1050 Brussels Tel: +32 (0)2 650.26.49 - fax: +32 (0)2 650.24.45 Email : pmarduly@ulb.ac.be, Webpage : http://ebe.ulb.ac.be/ebe/Mardulyn.html Thmes de recherche Phylogographie, dispersion et mcanismes de spciation chez diffrents insectes herbivores en Europe. Les insectes herbivores contribuent pour plus d'un quart des espces la diversit des organismes vivants ( l'exclusion des fungi, algues et microbes) sur notre plante. Il semble donc naturel de choisir ce groupe pour tudier les mcanismes de spciation, qui gnrent la diversit biologique. Une grande partie de ces insectes herbivores prsentent une spcialisation alimentaire forte, et ne se nourrissent que d'une ou quelques espces de plantes htes, alors que d'autres ont un rgime alimentaire plus vari. Certains comme les chrysomles (coloptres) ont dvelopp une diversit remarquable de stratgies de dfense pour se protger, notamment la production de substances toxiques qui les rendent peu attractifs pour leurs prdateurs potentiels. La phylogographie permet d'tudier l'volution de la diversit biologique au niveau intraspcifique. Elle explore les relations volutives entre les diffrents allles d'un gne et leur distribution gographique. On peut alors estimer et comparer les probabilits de diffrentes hypothses d'volution des populations ou espces, d'avoir engendr les structures phylogographiques mises en vidence. Ces hypothses concernent par exemple l'impact des changements climatiques du pass, ou l'impact des capacits de dispersion, sur la distribution gographique actuelle de la diversit gntique, et les mcanismes de spciation. Plusieurs projets de phylogographie compare sont en cours dans notre quipe de recherche: nous comparons la distribution de la diversit gntique entre plusieurs espces et pour plusieurs gnes. Les motifs phylogographiques mis en vidence nous permettent de tester des hypothses (1) sur l'impact des changements climatiques du pass sur diffrents insectes, dont les chrysomles (coloptre herbivore spcialis sur quelques plantes htes) europennes et amricaines adaptes au froid, (2) sur la stratgie de dispersion et l'histoire de colonisation des scolytes (coloptres qui s'attaquent aux arbres de nos forts), (3) sur l'effet de la spcialisation alimentaire des abeilles et bourdons sur la structure gntique des populations, (4) sur les mcanismes de spciation chez ces diffrents insectes. Nous nous intressons galement aux mthodes analytiques qui permettent de comparer des hypothses partir de donnes phylogographiques, ou qui permettent d'estimer diffrents paramtres de l'histoire volutive des populations et espces. Nous valuons ces mthodes au moyen de simulations de l'volution des populations par ordinateur, et nous dveloppons des modles afin de mieux analyser la variation gntique observe partir de nos donnes.

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Sujets de mmoire Les tudiants intresss peuvent prendre contact pour discuter plus en dtail des projets en cours au laboratoire et dfinir un sujet de mmoire. En collaboration avec Nicolas Vereecken (http://student.vub.ac.be/~nvereeck/), Landscape Ecology & Plant Production Systems (EIB): tude phylogographique dune des espces d'abeilles sauvages les plus rares d'Europe, Colletes halophilus, dont les populations sont exclusivement limites aux marais salins des ctes Atlantiques, de la Manche et de la mer du Nord. Les rsultats seront compars ceux obtenus pour son espce-soeur, C. hederae (Dellicour et al., sous presse). Quelques publications reprsentatives Dellicour S, Mardulyn P, Hardy O, Hardy C, Roberts SPM, Vereecken NJ. 2013. Inferring the mode of

colonisation of the rapid range expansion of a solitary bee from multi-locus DNA sequence variation. Journal of Evolutionary Biology, in press.

Vereecken NJ, Wilson CA, Htling S, Schulz S, Banketov SA, Mardulyn P. 2012. Pre-adaptations and the evolution of pollination by sexual deception: Copes rule of specialization revisited. Proceedings of the Royal Society B, 279 :4786-4794.

Mardulyn P. 2012. Trees and/or networks to display intraspecific DNA sequence variation? Molecular Ecology, 21:3385-3390.

Mardulyn P., Othmezouri N., Mikhailov Y., Pasteels J.M. 2011. Conflicting mitochondrial and nuclear phylogeographic signals and evolution of host-plant shifts in the boreo-montane leaf beetle Chrysomela lapponica. Molecular Phylogenetics and Evolution, 61:686-696.

Mardulyn P., Mikhailov Y., Pasteels J.M. 2009. Testing phylogeographic hypotheses in a euro-siberian cold-adapted leaf beetle with coalescent simulations. Evolution, 63:2717-2729.

doi:10.1371/journal.pone.0002960 Mardulyn P., Milinkovitch M.C. 2005. Inferring contemporary levels of gene flow and demographic

history in a local population of the leaf beetle Gonioctena olivacea from mitochondrial DNA sequence variation, Molecular Ecology, 14:1641-1653.

Cassens I., Mardulyn P., Milinkovitch M. C. 2005. Evaluating intraspecific "Network" construction methods using simulated sequence data: do existing algorithms outperform the global maximum parsimony approach?, Systematic Biology, 54 :363-372.

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Ecologie Vgtale et Biogochimie Pierre MEERTS, Professeur ordinaire & Directeur de service Localisation : Campus de la Plaine Tl : 02/650.91.67 Email: pmeerts@ulb.ac.be Webpage: http://www.ulb.ac.be/sciences/lagev/index.html

Thmes de recherche Mes recherches portent sur la variation des traits fonctionnels (surface foliaire spcifique, hauteur, teneur en lments minraux, etc.), son dterminisme et son rle dans ladaptation des plantes leur environnement. Mes modles principaux sont i) la flore et la vgtation du Katanga (RD Congo), spcialement les forts et les vgtations tablies sur des sols riches en cuivre, ii) les plantes exotiques envahissantes. Ces travaux comportent souvent un volet exprimental (culture en jardin commun ou en conditions contrles). Je dveloppe galement des recherches en floristique et taxonomie de la flore dAfrique tropicale, en collaboration avec lHerbarium et la bibliothque de botanique africaine de lULB. SUJET DE MEMOIRE Structuration de la variation gntique de la capacit accumuler et tolrer le cobalt et le cuivre chez Anisopappus chinensis

La contamination des sols par les Elments Traces Mtalliques (ETM) reprsente une pression de slection importante pour la vgtation. Trs peu despces ont dvelopp une capacit remarquable tolrer des teneurs leves en mtaux dans le sol. Dans ce prsent projet, nous tudierons la tolrance et laccumulation dETM chez une espce de la flore des sols riches en cuivre et en cobalt du Katanga (Rpublique Dmocratique du Congo), Anisoppapus chinensis (Asteraceae). Chez cette espce, les concentrations foliaires en Co et en Cu observes in natura prsentent de fortes variations intra-spcifiques encore incomprises. En conditions contrles, nous mettrons en culture plusieurs dizaines dindividus venant de 6 populations dorigines mtallicoles et non mtallicoles afin de rpondre aux questions suivantes : i) les populations mtallicoles et non mtallicoles diffrent-elles dans leurs capacits de tolrance et daccumulation du Co et du Cu ? Si oui, ii) Existe-t-il de la variation gntique entre populations dune mme origine ? iii) Existe-t-il de la variation gntique entre familles (= descendants dindividus diffrents) au sein de la mme population ?

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Ecologie Vgtale et Biogochimie Nausicaa NORET, Professeur assistant Localisation : Campus de la Plaine Tl : 02/650.91.61 Email: nausicaa.noret@ulb.ac.be Webpage: http://www.ulb.ac.be/sciences/lagev/index.html

Les interactions biotiques peuvent-elles expliquer lendmisme de certaines plantes mtallicoles ? Viola calaminaria (Violaceae) est une espce endmique des sites mtallifres (= pollus par les mtaux lourds). Sur les sites mtallifres, on constate i) que les communauts dherbivores et de pathognes sont particulires et caractristiques de ces sites, et ii) que les dfenses chimiques (mtabolites secondaires) des plantes mtallicoles sont faibles. La perte de mcanismes de dfense contre les herbivores, et peut-tre contre les champignons, qui est probablement lie lvolution des endmiques sur les sites mtallifres, pourrait empcher la dispersion de celles-ci dans les environnements non pollus, et contribuer ainsi leur isolation. Le mmoire testera lhypothse selon laquelle Viola calaminaria ne colonise pas les sites normaux (non pollus) parce quelle y subirait des dommages dherbivores ou de pathognes trop importants. Le mmoire consistera essentiellement i) identifier les champignons phytopathognes de sites mtallifres et de sites normaux adjacents, ii) comparer les taux de germination des graines et les taux de survie des plantules en contact avec les phytopathognes des sites mtallifres et des sites normaux en conditions contrles (ii.a) et in situ (ii.b).

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Evolution Biologique et Ecologie Yves ROISIN, Professeur Localisation : Solbosch, btiment U, local UC4-157 Avenue F.D. Roosevelt 50, B-1050 Brussels Tel: +32 (0)2 650.45.12 - fax: +32 (0)2 650.24.45 Email : yroisin@ulb.ac.be Webpage : http://www.ulb.ac.be/sciences/bioancel/yroisin/yroisin.htm Thmes de recherche 1. Termites: systmatique, distribution, phylognse

tude taxonomique dtaille de la faune de termites de Nouvelle-Guine, ainsi que de certains groupes d'Amrique tropicale, en particulier les termites sans soldats (groupe Anoplotermes). tudes phylogntiques selon des critres morphologiques et molculaires. Richesse spcifique en termites de diffrents milieux tropicaux et subtropicaux.

Collaborations: Z.T. Nagy, G. Sonet (JEMU, Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique); R.H. Scheffrahn (University of Florida); T. Bourguignon (Hokkaido University)

2. Biodiversit des insectes sociaux (termites et fourmis)

tudes de diversit et distribution des espces de termites et fourmis en zone intertropicale (Guayne franaise, quateur), diverses chelles: relation avec l'htrognit du milieu, diffrences sol-canope, variations rgionales, gradients altitudinaux, etc.

Collaboration: M. Leponce (Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique)

3. cologie comportementale et volution du polymorphisme dans les socits de termites

Caractrisation du polymorphisme social chez des termites choisis pour leur position-cl dans la phylognie ou pour leurs particularits co-thologiques. Expriences visant mettre en vidence les potentialits physiologiques des diffrentes catgories d'individus (castes) et estimer la flexibilit de leurs schmas de dveloppement. Observations sur le rle thologique des diffrentes castes. Recherche des relations entre organisation sociale et cologie comportementale des espces.

Collaborations: J. obotnk, R. Hanus (Institute of Organic Chemistry and Biochemistry, Prague); T. Bourguignon (Hokkaido University)

4. Thorie de l'volution des comportements sociaux

Mise en vidence des similitudes et diffrences entre termites et autres animaux sociaux, en particulier les hymnoptres (gupes, abeilles, fourmis). Recherche thorique et exprimentale des facteurs pouvant avoir favoris l'apparition de la vie sociale chez les termites.

Sujets de mmoire Diversit et distribution des termites dans une fort guyanaise (thme 2) Les termites reprsentent une proportion importante de la biomasse animale en fort tropicale o ils forment un groupe cl par leur rle de dcomposeurs. En Guyane franaise, on rencontre plus de 100 espces de termites, dont prs des 2/3 sont humivores. Pourquoi observe-t-on une telle diversit ?

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L'ide de dpart est que les diffrentes espces occupent des niches cologiques distinctes. Afin de tester cette hypothse, nous tenterons de cerner les facteurs qui permettent aux diverses espces de termites humivores de coexister dans un milieu en tudiant leur rpartition dans la fort, en fonction de l'htrognit du milieu: prsence de palmiers, de nids d'autres espces, d'arbres morts, nature du sol, etc. Les arbres influencent-ils la distribution des arthropodes des litires en fort andine ? (thme 2 en collaboration avec Maurice Leponce, IRSNB: Maurice.Leponce@naturalsciences.be et http://www.naturalsciences.be/cb/ants/projects/andes-mountain-forests.htm) La litire de feuilles des forts tropicales est un milieu riche en arthropodes, qui font partie de la chane trophique lie la dcomposition de cette litire. Les feuilles mortes sont dcomposes par des champignons brouts par des collemboles et des acariens, eux-mmes consomms par des fourmis et autres prdateurs. L'tude propose vise dterminer si la nature chimique des feuilles d'arbre affecte la composition des assemblages d'arthropodes. Dans l'affirmative les arbres apparatraient comme un facteur structurant la distribution d'arthropodes des litires (telles les fourmis) et favorisant leur diversit. Le travail de laboratoire aurait lieu la Section d'Evaluation Biologique de l'IRSNB. Du travail de terrain supplmentaire est envisageable en Equateur. L'tude peut dbuter immdiatement. Castes et comportement chez Prorhinotermes (thme 3) Le genre Prorhinotermes occupe une position particulire dans la phylognie et l'volution des termites. Ce Rhinotermitidae appartient une ligne basale, dpourvue de vritables ouvriers, mais qui montre un comportement d'exploration et de recrutement vers des sites de nidification potentiels. Le rle des diffrentes castes (faux-ouvriers, soldats et sexus) dans ce systme peut jeter un calirage particulirement intressant sur l'volution des castes chez les termites, et les insectes sociaux en gnral. En particulier, on peut s'attendre ce que les comportements sociaux dpendent des possibilits de reproduction future des individus. Il convient notamment de tester les capacits des individus gnrer une nouvelle colonie dans diffrentes conditions, et de mettre ces donnes en relation avec leur comportement d'exploration et de recrutement. Quelques publications reprsentatives Leponce M., Theunis L., Delabie J.H.C., Roisin Y. (2004) Scale dependence of diversity measures in a

leaf-litter ant assemblage. Ecography 27, 253-267. Roisin Y., Dejean A., Corbara B., Orivel J., Samaniego M., Leponce M. (2006) Vertical stratification of

the termite assemblage in a neotropical rainforest. Oecologia 149, 301-311. Rupf T., Roisin Y. (2008) Coming out of the woods: do termites need a specialized worker caste to

search for new food sources? Naturwissenschaften 95, 811-819. Bourguignon T., Leponce M., Roisin Y. (2009) Insights into the termite assemblage of a neotropical

rainforest from the spatio-temporal distribution of flying alates. Insect Conservation and Diversity 2, 153-162.

Bourguignon T., obotnk J., Lepoint G., Martin J.-M., Roisin Y. (2009) Niche differentiation among neotropical soldierless soil-feeding termites revealed by stable isotope ratios. Soil Biology & Biochemistry 41, 2038-2043.

Roisin Y., Korb J. (2010) Social organisation and the status of workers in termites. In: Bignell D.E., Roisin Y., Lo N. (eds) Biology of Termites: A Modern Synthesis. Springer SBM, Dordrecht, The Netherlands, Chapter 6, pp. 133-164.

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Ecologie des Systmes Aquatiques

Pierre SERVAIS, Professeur Localisation : ESA, ULB, Campus Plaine, CP 221 (Btiment A, 1 er tage), 1050 Bruxelles Tel: 02 650 5995 ou 02 650 54 17 fax : 02 650 5993 Email : pservais@ulb.ac.be Webpage : www.ulb.ac.be/assoc/esa/index.htm Thmes de recherche I. Activit et diversit des communauts bactriennes aquatiques Les communauts bactriennes jouent un rle fondamental dans le fonctionnement biogochimique des milieux aquatiques. Dune part, elles biodgradent la matire organique dorigine autochtone et allochtone, minralisent les nutriments (N, P, ..) et, dautre part, elles convertissent la matire organique dissoute en biomasse bactrienne qui peut tre transfre vers les niveaux trophiques suprieurs grce la boucle microbienne (Azam et al., 1983; Cole et al., 1988). Lapprofondissement de la comprhension du fonctionnement des cosystmes aquatiques et notamment des processus de transformation de la matire organique passe aujourdhui par une amlioration de la connaissance des facteurs qui contrlent les fluctuations de la physiologie et de la diversit taxinomique au sein des communauts bactriennes et leurs relations avec le fonctionnement de ces communauts. Les dveloppements, raliss durant les annes 1990, des mthodes issues de la biologie molculaire (squenage de lADNr, hybridation in situ,) permettent maintenant des avances considrables dans le domaine de la diversit bactrienne. Certaines de ces mthodes peuvent, par ailleurs, tre utilises pour tudier les relations entre la taxinomie des bactries, dune part, et leur activit, dautre part. 1. Structure et dynamique des communauts procaryotiques aquatiques (collaboration avec I. George) Nous tudions la structure des communauts microbiennes (nombre despces et abondance relative de celles-ci) dans diffrents milieux aquatiques : eaux douces, eaux ctires, sdiments. Nous cherchons comprendre et prdire les variations spatiales et temporelles de celle-ci en fonction des paramtres environnementaux, et notamment des pressions dorigine anthropique (apports de matire organique, pollutions par des contaminants chimiques et mtalliques). Lobjectif est de comprendre le lien entre la structure des communauts microbiennes et 1) leur fonction, 2) leur rsistance face des changements des conditions environnementales et 3) leur rsilience face ces mmes changements. Ces tudes combinent des approches molculaires (squenage haut dbit de lADN et lARN), des mesures dactivit mtabolique, des mesures de paramtres physico-chimiques et des manipulations de communauts microbiennes en laboratoire. 2. Antibiorsistance des bactries des rivires Les mcanismes de rsistance des bactries autochtones dans les milieux naturels peuvent avoir leur origine dans une forme de communication et de comptition entre les diffrentes espces bactriennes.Dans les rivires, les diffrents rejets, contamins en antibiotiques et en mtaux lourds, ont, de plus crs, une pression de slection dans les bactries de lenvironnement et dans les bactries entriques rejetes dans lenvironnement. La quantification et lidentification phylogntique des bactries rsistantes aux antibiotiques ainsi que ltablissement de leur

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pattern de rsistance a lchelle dun bassin versant permettraient de dvaluer limpact des rejets urbains sur la rsistance aux antibiotiques de la communaut bactrienne autochtone et valuer les risques lis aux possibles transferts des gnes de rsistance. Sujets de mmoire Les tudiants sont invits prendre contact avec le promoteur pour dfinir un sujet de mmoire sinscrivant la fois dans les thmes de recherche prsents et dans les proccupations du candidat. Quelques publications reprsentatives Garcia-Armisen, T, Anzil, A., Cornelis, P., Chevreuil, M. & Servais P. 2013. Identification of antimicrobial resistant bacteria in rivers: insights into cultivation bias. Water Research. 47: 4938-4947. Garcia-Armisen, T., Vercammen, K, Passerat, J., Triest, D., Servais, P. and Cornelis, P. 2010. Antimicrobial resistance of heterotrophic bacteria in sewage-contaminated rivers. Water Research. 2011. 45 : 788-796

Lenchi, N., Inceoglu, O., Kebbouche-Gana, S., Gana, M.L., Lliros, M. Servais, P. & Garcia-Armisen, T. 2013. Diversity of microbial communities in production and injection waters of Algerian oilfields revealed by 16S rRNA gene amplicon 454. PloS-One. 8 (6): e66588.

Pirlot, S., Unrein, F., Descy, J.P & Servais, P. 2007. Fate of heterotrophic bacteria in Lake Tanganyika (Esat Africa). FEMS Microbiology Ecology. 62(3): 354-364.

Servais, P. & Passerat, J. Antimicrobial resistance of fecal bacteria in waters of the Seine river basin (France). Science of the Total Environment. 2009. 408: 365-372.

Servais, P., Casamayor, E., Courties, C., Catala, P., Parthuisot, N. & Lebaron, P. 2003. Activity and diversity of high and low nucleic acid bacterial cells. Aquatic Microbial Ecology. 33 : 41-51.

Stenuite, S., Pirlot, S., Tarbe, A.L., Sarmento, H., Lecomte, M., Thill, S., Leporcq, B., Sinyinza, D., Descy, J.P & Servais, P. 2009. Abundance and production of bacteria, and relationship to phytoplankton production, in a large tropical lake (Lake Tanganyika). Freshwater biology. 54: 1300-1311.

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Physiologie et Gntique Molculaire des Plantes

Nathalie VERBRUGGEN, Professeur Localisation : LPGMP, Campus Plaine CP242, Bd du Triomphe, 1050 Bruxelles Tel: 02 650 21 28 ou 02 650 54 17 fax : 02 650 54 21 Email : nverbru@ulb.ac.be Webpage : www.ulb.ac.be/sciences/lpgmp Thmes de recherche Notre recherche est centre sur les mcanismes des plantes qui rgulent le contenu en nutriments et la rponse aux lments toxiques prsents dans le sol (adaptation, dtoxication). La nutrition minrale des plantes alimente toute la chane terrestre et son tude a dimportantes applications en sant humaine et en environnement. Par leurs systmes de transport des nutriments essentiels, les plantes peuvent galement accumuler des lments mtalliques non essentiels, potentiellement toxiques. Notre laboratoire a une longue collaboration avec luniversit de Lille (quipe du Dr Pierre Saumitou-Laprade) pour tudier ladaptation dArabidopsis halleri un milieu mtallique extrme et en particulier dans lanalyse de lhyperaccumulation de cadmium. Sujets de mmoire (1) Dterminants gntiques de la tolrance au cadmium dans une espce hyperaccumulatrice Identifier les gnes impliqus dans la tolrance aux mtaux des plantes est un dfi important qui permet de comprendre ladaptation aux milieux extrmes que sont les sites mtallifres. Une des espces modles pour cette tude est A. halleri, une Brassicaceae, auto-incompatible, capable de se dvelopper la fois dans des sites pollus par les mtaux (sites calaminaires) et dans des sites non pollus, et hyperaccumulatrice de zinc et de cadmium. Les bases gntiques de la tolrance au cadmium ont t prcdemment tudies l'aide de croisements entre A. halleri et A. lyrata petrea, (une proche relative non-tolrante et non-hyperaccumulatrice). Cette tude a permis d'identifier 3 rgions du gnome (quantitative trait loci , QTLs) dont une a dj t caractrise (Courbot et al. 2007). Le (La) mmorante participera la poursuite de ltude des deux rgions non caractrises pour identifier de potentiel(s) gne(s) candidat(s) qui feront lobjet dtudes fonctionnelles. Co-Responsable : Dr Claire-Lise Meyer, clmeyer@ulb.ac.be (2) Variabilit de larchitecture gntique de la tolrance au Cd dans Arabidopsis halleri Pour avoir une comprhension plus complte et robuste des mcanismes expliquant la tolrance au Cd dA. halleri il est important de prendre en compte la variabilit naturelle de ce trait et lhistoire volutive de cette espce. En effet, une tude phylogographique rcente a montr que les populations sur les sites contamins (C) avaient t trs probablement fondes de manire indpendante partir des populations sur sites non contamins (NC) proches. Dautre part, une variabilit importante pour la tolrance au Zn et Cd a t dmontre entre les populations sur site C et NC. Les populations sur site C montrent une tolrance plus importante que celle sur site NC. Ces rsultats suggrent une volution secondaire de la tolrance dans les milieux C. Le(a) mmorant(e) participera ltude de la possible variabilit de larchitecture gntique de la tolrance au Cd au sein dA. halleri dans le but didentifier les dterminismes originaux de ce trait et les possibles mcanismes distincts entre populations.

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Co-Responsable : Dr Claire-Lise Meyer, clmeyer@ulb.ac.be (3) Etude dun gne impliqu dans la tolrance de multiples stress et potentiellement impliqu dans le cycle cellulaire Au cours dun criblage pour identifier des mutants sensibles un excs en cuivre, nous avons identifi un gne de fonction encore inconnue, exprim essentiellement au niveau du mristme apical racinaire et impliqu dans la rgulation du cycle cellulaire. Les plantes mutantes pour ce gne ont une croissance normale mais sont hypersensibles une multitude de stress. Le travail du mmorant(e) contribuera dcouvrir la fonction de ce gne. Co-Responsable : Dr Michal Juraniec, michal.juraniec@ulb.ac.be (4) Identification des cibles de la toxicit du cadmium Nous avons rcemment mis en vidence quune carence en magnsium supprimait de manire spectaculaire les premiers symptmes de toxicit du cadmium dans Arabidopsis (chlorose des jeunes feuilles) (Hermans et al. 2011). Le travail de mmoire participera dcouvrir les mcanismes lorigine de ce phnomne, ce qui permettra didentifier les cibles de la toxicit du cadmium dans les plantes. (5) Utilisation de Brachypodium distachyon comme modle pour ltude de la nutrition des crales Brachypodium distachyon est considre comme une espce modle reprsentative de gramines tempres et dont le gnome prsente la plus grande syntnie avec celui du bl. Trs peu dinformations existent sur les mcanismes impliqus dans la rponse du systme racinaire vis--vis de la concentration en nitrates dans les crales et le travail du mmorant(e) sinscrit dans ce travail pionnier. A terme, cette recherche peut permettre de dvelopper de nouvelles stratgies pour augmenter lefficacit dacquisition de ce nutriment. Co-Responsable : Dr Michal Juraniec, michal.juraniec@ulb.ac.be Quelques publications reprsentatives M Courbot, G Willems, P Motte, S Arvidsson, P Saumitou-Laprade & N Verbruggen (2007). The major

QTL for Cd tolerance in Arabidopsis halleri co-localizes with HMA4, a gene encoding a heavy metal ATPase. Plant Physiology 144: 1052-65

N Verbruggen, C Hermans, H Schat (2009). Molecular mechanisms of metal hyperaccumulation and tolerance in plants. New Phytologist 181: 759-776

N Verbruggen, C Hermans, H Schat (2009). Mechanisms to cope with arsenic or cadmium excess in plants. Current Opinion in Plant Biology 12: 19

G Willems, H Frrot, J Gennen, P Salis, P Saumitou-Laprade & N Verbruggen (2010). Quantitative Trait Loci analysis of mineral element concentrations in an Arabidopsis halleri x Arabidopsis lyrata petraea F2 progeny grown on cadmium contaminated soil. New Phytologist, 187 (2) 368-79

Hermans C, Chen J, Coppens F, Inz D and Verbruggen N (2011) Low magnesium status in plants enhances tolerance to cadmium exposure. New Phytologist 192(2):428-36

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Anthropologie et Gntique Humaine Martine VERCAUTEREN, Charge de cours & Directrice du Service Localisation : Solbosch, U.B.2.246 Tel: 02/ 650 37 79 Email : mvercau@ulb.ac.be Webpage : www.ulb.ac.be/rech/inventaire/unites/ULB114.html

Thmes de recherche Une convention lie le laboratoire dAnthropologie de lULB et le laboratoire dAnthropologie de lIRScNB de Belgique: cest lUnit dAnthropologie Biologique (UAB). Lanthropologie biologique sintresse la diversit des populations humaines actuelles et anciennes et aborde donc la variabilit de lespce humaine tant dans le temps (tude de lvolution) que dans lespace (diversit contemporaine). Les activits de recherche du service intgre ces deux axes. Etude de la croissance (nourrisson, enfants et adolescents) comme indicateur de sant au niveau individuel et au niveau de la population. Interactions du dveloppement avec les facteurs du milieu et tablissement de standards destins lusage mdical. Etude de palocologie des populations anciennes : dmographie, essai de reconstitution du rgime alimentaire, palopathologie. Sujets de mmoire Il sagit ici de quelques propositions; dautres sujets pourraient tre abords. -Etude du dveloppement de la population scolaire de Quito (Equateur) Facteurs msologiques et standards de croissance. Projet en cours. -Reconstitution de ltat sanitaire dans la population mdivale de labbaye de Coxyde Apport des indicateurs de stress. Ces derniers sont des stigmates osseux ou dentaires rvlateurs de mauvaises conditions de vie pendant la croissance (malnutrition, anmie, maladies). Marqueurs dobsit sur le squelette de populations anciennes : application la population mdivale de labbaye de Coxyde. Certaines pathologies osseuses sont rvlatrices dexcs alimentaires comme la goutte et le DISH (diffuse idiopathics skeletal hyperostosis). Quelques publications reprsentatives Polet C., Bourdon C., Vercauteren M. & Slachmuylder J.L., 2008. Apport de la micro-usure dentaire la

reconstitution du rgime alimentaire des anciens Pascuans. Bulletins et Mmoires de la Socit dAnthropologie de Paris, 3-4 : 165-187.

Vercauteren M., 2003. Evolution sculaire au XXme sicle. In : Susanne C., Rebato E. & Chiarelli B. (eds). Anthropologie biologique: Evolution et Biologie humaine. De Boeck Universit, Bruxelles, ch. 47 : 539-547.