Violaine Ossola a le plaisir de vous inviter à sa soutenance de thèse de doctorat, intitulée : "Adaptation thermique des papillons tropicaux aux ailes transparentes" (format hybride)

Titre de la soutenance : "Adaptation thermique des papillons tropicaux aux ailes transparentes"
 
Devant un jury composé de :
Olivier Dangles, DR IRD, CEFE, Montpellier, Rapporteur
Sylvain Pincebourde, DR CNRS, IRBI, Tours, Rapporteur
Gabriel Nève, MCF Université Aix-Marseille, IMBE, Marseille, Examinateur
Jean-François Le Galliard, DR CNRS, iEES, Paris, Examinateur
Laurence Després, PR Université de Grenoble, LECA, Grenoble, Examinatrice
Marianne Elias, DR CNRS, ISYEB, Paris, Co-directrice de thèse
Christine Andraud, PR MNHN, CRC, Paris, Co-directrice de thèse
Doris Gomez, CR CNRS, CEFE, Montpellier, Co-directrice de thèse
 
La soutenance se déroulera le jeudi 14 décembre 2023 à 14h00 dans l'auditorium de la Grande Galerie de l'Évolution, et sera suivie d'un pot.
 
un lien zoom est disponible pour suivre la soutenance
ID de réunion: 956 2076 9689
 
Résumé:

Contrairement à la plupart des papillons qui arborent des ailes colorées et une grande variété de motifs, certaines espèces présentent des ailes transparentes à divers degrés, pour lesquelles l'absorption de la lumière est limitée. La transparence soulève des questions concernant les coûts potentiels pour les fonctions vitales, telles que la thermorégulation. En outre, de nombreux papillons néotropicaux à ailes transparentes se trouvent à haute altitude, dans des climats plus froids, où l'on s'attend à ce que les espèces arborent des couleurs plus sombres. La compréhension des processus complexes impliqués dans l'adaptation thermique de ces papillons nécessite une approche interdisciplinaire, combinant l'étude du phénomène physique de l'absorption de la lumière par les ailes, associée à l'exploration des besoins thermiques, de la tolérance et du comportement qui contribuent à la thermorégulation. Je me suis concentrée sur la tribu néotropicale des papillons Ithomiini (Nymphalidae), qui comprend environ 400 espèces, réparties entre les plaines de basse altitude au climat chaud et les hautes altitudes, plus froides, des Andes. Tout d'abord, j'ai entrepris une étude comparative des propriétés optiques et thermiques des ailes de 42 espèces d'Ithomiini, des plus transparentes aux plus opaques, le long du gradient d’élévation, dans un cadre phylogénétique. Deuxièmement, j'ai évalué la capacité des espèces d'Ithomiini de basse et de haute altitude à ajuster leur température dans leur environnement naturel, ainsi que leur tolérance thermique à des températures extrêmes. Troisièmement, j'ai élevé des papillons de deux espèces panaméennes depuis le stade de l'œuf jusqu'à l'âge adulte dans des conditions contrôlées afin de quantifier la plasticité induite par la température des propriétés physiques des ailes et des performances thermiques des papillons. Ces travaux révèlent que si les parties transparentes des ailes sont moins efficaces que les parties opaques pour collecter la chaleur et les radiations lumineuses, la proportion d'espèces à ailes transparentes et la proportion de zones transparentes sur les ailes augmentent avec l'altitude, en désaccord avec les prédictions. De plus, les propriétés optiques des ailes n'ont pas montré de changement après le développement larvaire à différents traitements de température. Il est donc peu probable que les propriétés physiques des ailes soient impliquées dans l'adaptation thermique chez ces papillons. En revanche, j'ai constaté que les espèces de haute altitude étaient plus tolérantes au froid, tandis que les espèces de basse altitude sont plus tolérantes à la chaleur. En tenant compte des relations phylogénétiques, je montre que ces tolérances thermiques sont probablement le résultat d'évolution génétique et de plasticité phénotypique. Ce travail présente une nouvelle étude de cas interdisciplinaire sur les adaptations thermiques d’un clade d'insectes tropicaux, et a des implications pour les études futures sur la résilience au changement climatique de ces animaux si particuliers.

 

Abstract

In contrast to most butterflies that harbor colorful wings and a wide variety of patterns, some species display transparent wings to various extents, for which light absorption is limited. Transparency raises questions regarding potential costs for vital functions, such as thermoregulation. Moreover, many neotropical clearwing butterflies can be found at high altitudes, with cooler conditions, where species are expected to harbor darker color pattern. Understanding the complex processes involved in thermal adaptation in these butterflies requires a interdisciplinary approach, combining the study of the physical phenomenon of light absorption by the wings, associated with the exploration of thermal needs, tolerance and behavior that contribute to thermoregulation. I focused on the neotropical butterfly tribe Ithomiini (Nymphalidae), which includes cerca 400 species, distributed from warm lowlands to colder high elevations in the Andes. First, I undertook a comparative study of the optical and thermal properties of the wings of 42 Ithomiini species, from highly transparent to fully opaque, and from low- to highlands, in a phylogenetic frame. Second, I assessed the capacity for thermal buffering of low and high altitude ithomiine species in their natural environment in the Andes, and their thermal tolerances under extreme temperatures. Third, I reared butterflies from two Panamanian species from the egg stage until adulthood under controlled conditions to quantify the thermally induced plasticity of both wing physical properties and thermal performances of adult butterflies. Our work reveals that while transparent wing patches are less efficient than opaque ones to collect heat from light radiations, the proportion of clearwing species and the proportion of transparent areas increases with altitude, in disagreement with the predictions. Likewise, wing optical properties did not respond to variation in temperature during larval development. The physical properties of the wings are therefore unlikely to contribute to thermal adaptation. By contrast, I found that highland species were more tolerant to cold, and lowland species more tolerant to heat. By taking phylogenetic relationships into account, I show that those thermal tolerances are likely the outcome of both genetic evolution and phenotypic plasticity. This work presents a new interdisciplinary case study of thermal adaptations in a clade of tropical insects and has implications for future studies on the resilience under climate change of such peculiar animals.

 

Publié le : 12/12/2023 09:55 - Mis à jour le : 12/12/2023 10:04

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