Gaspard RIHM

La soutenance se déroulera le mardi 27 octobre à 14h dans l’amphithéâtre Rouelle, au rez-de-chaussée du pavillon de la Baleine (bâtiment 27, dans le Jardin des Plantes, côté rue Cuvier). 

Pour celles et ceux qui ne pourront se déplacer, un accès est disponible en visioconférence via Microsoft Teams: https://events.teams.microsoft.com/event/9ebad4c0-3de0-4f8f-8214-2d9ffbf1845c@d0e03c67-e3f8-40c1-a4c9-42041d74b08e

La démarche à suivre: s’inscrire sur la page de l’évènement, vous recevrez un code par mail, à remplir pour finaliser l’inscription, puis vous recevrez un lien pour accéder au meeting (vérifier les spams). 

La soutenance se déroulera devant un jury composé de :

Suzana Gonçalves Leles, Assistant Professor University of Texas at Austin, Rapporteure

Meike Vogt, Senior Researcher ETH Zurich, Rapporteure

Éric Thiebaut , Professeur, Sorbonne Université, Examinateur

Thomas Lacour, Chargé de recherche IFREMER, Examinateur

Nicolas Mouquet, Directeur de recherche CNRS, Examinateur

Lucie Bittner, Professeur ISYEB, Sorbonne Université, Directrice de thèse

Résumé Français

Dans l’océan, les protistes planctoniques jouent un rôle clé dans le fonctionnement des écosystèmes marins et les cycles biogéochimiques: ils produisent l’oxygène atmosphérique, séquestrent le carbone et constituent la base des réseaux trophiques océaniques. Des approches fonctionnelles fondées sur les traits des organismes permettent d’appréhender cette complexité écologique, et parmi ces traits, la stratégie trophique, i.e. la manière dont les organismes acquièrent carbone et nutriments, est particulièrement informative chez les protistes, qui couvrent tout le spectre allant de la phototrophie stricte à la phagotrophie stricte, en passant par des stades intermédiaires de mixotrophie : les mixotrophes constitutifs, capables à la fois de photosynthèse et d’ingestion de proies, et les mixotrophes non constitutifs, qui acquièrent des chloroplastes ou des symbiotes issus d’autres organismes photosynthétiques. Les dinoflagellés (Dinophyceae) constituent un modèle d’étude privilégié grâce à leur grande diversité fonctionnelle et à leur succès écologique. Cette thèse explore la biogéographie des stratégies trophiques des dinoflagellés en mettant en œuvre des modélisations à partir de méta-données et des approches omiques. La modélisation de l’habitat favorable des trois stratégies trophiques a révélé des patrons globaux contrastés : la mixotrophie est favorisée dans les eaux chaudes, bien éclairées et oligotrophes, des latitudes tropicales à tempérées, tandis que la phagotrophie stricte présente un gradient latitudinal beaucoup plus faible et reste viable aux hautes latitudes, des patrons appuyés par une homogénéité des réponses contrastée selon les stratégies, suggérant des mécanismes éco-évolutifs distincts. Afin de s’affranchir du proxy ‘espèce’, les stratégies trophiques ont ensuite été estimées à partir de l’expression transcriptomique de marqueurs de la photosynthèse et de la phagocytose, modélisée en fonction de l’environnement à partir des méta-transcriptomes de Tara Oceans, révélant un patron spatial, notamment pour la phagotrophie, dont l’expression est maximale dans les environnements stables et peu productifs. En étendant l’analyse à d’autres lignées de protistes, une congruence de niche a été mise en évidence entre mixotrophes constitutifs et mixotrophes non constitutifs endosymbiotiques, tous deux favorisés par les eaux oligotrophes, tandis que les mixotrophes kleptoplastiques occupent des eaux plus transitionnelles et productives. L’ensemble de ces résultats permet d’établir une première biogéographie globale des stratégies trophiques des dinoflagellés, informée par la génomique environnementale, et montrent que l’hétérogénéité au sein des catégories fonctionnelles peut être aussi informative que les tendances moyennes pour intégrer la diversité des stratégies trophiques dans les modèles écosystémiques et biogéochimiques.

English abstract

In the ocean, planktonic protists play key roles in ecosystem functioning and biogeochemical cycles, producing atmospheric oxygen, sequestering carbon, and forming the base of oceanic food webs. Functional approaches based on organismal traits help capture this ecological complexity, and among these, trophic strategy, how organisms acquire carbon and nutrients, is particularly informative for protists, which span the full spectrum from strict phototrophy to strict phagotrophy, including intermediate mixotrophic stages: constitutive mixotrophs, capable of both photosynthesis and prey ingestion, and non-constitutive mixotrophs, which acquire chloroplasts or symbionts from other photosynthetic organisms. Dinoflagellates (Dinophyceae) are a model lineage for such studies given their remarkable functional diversity and ecological success. This thesis explores the biogeography of dinoflagellate trophic strategies through data-driven modeling combined with omics data. Habitat suitability models for the three trophic strategies revealed contrasting global patterns: mixotrophy is favored in warm, well-lit, oligotrophic waters from tropical to temperate latitudes, while strict phagotrophy shows a much weaker latitudinal gradient and remains viable at high latitudes, patterns further supported by contrasting response homogeneity within each strategy, suggesting distinct eco-evolutionary mechanisms. To move beyond species-level proxies, trophic strategies were then estimated from transcript-level expression of photosynthesis- and phagocytosis-related markers, modeled against environmental variables using Tara Oceans metatranscriptomes, revealing a spatial pattern, notably for phagotrophy, whose expression peaks in stable, low-productivity environments. Extending the analysis to other protist lineages revealed niche congruence between constitutive and non-constitutive endosymbiotic mixotrophs, both favoring oligotrophic waters, while kleptoplastic mixotrophs occupy more transitional, productive waters. Together, these results establish a first global biogeography of dinoflagellate trophic strategies informed by environmental genomics, showing that within-category heterogeneity can be as informative as average trends for incorporating trophic diversity into ecosystem and biogeochemical models.

La soutenance sera suivie d’un pot sur le campus Buffon auquel vous êtes toutes et tous conviés.