Thermal phenotypic plasticity of freshwater protists : bringing time and ecology in microcosms

Les organismes sont constamment exposés à des fluctuations de leur environnement local, comme la température, impactant des processus allant des vitesses de réactions chimiques à la survie des individus. Lorsque ces fluctuations sont prévisibles et relativement rapides, certains organismes peuvent répondre en modifiant leur traits par plasticité phénotypique. Cette thèse vise à mieux comprendre les mécanismes et les facteurs influençant le déroulement et l'évolution de la plasticité. À l'aide de microcosmes de protistes d'eau douce, nous abordons des zones grises dans l'étude des réponses plastiques. La première concerne leur vitesse. Alors que l'amplitude de la plasticité a été largement quantifiée, les travaux empiriques ont négligé sa dynamique temporelle. Nous plaidons pour inclure le facteur temps dans les études de plasticité et proposons une série de pistes à explorer. Nous tentons ensuite de répondre empiriquement à certaines questions en mesurant séquentiellement le phénotype de Ciliés exposés à des changements thermiques. Nous décrivons la dynamique temporelle de quatre traits plastiques, leur diversité intraspécifique et la relation entre la vitesse et l'amplitude de la plasticité. En outre, nous trouvons que les aspects temporels de la plasticité sont essentiels pour expliquer la performance des organismes en milieux fluctuants. Nos résultats offrent la première description détaillée de cette dynamique temporelle et confirment des prédictions théoriques classiques. Nous nous intéressons ensuite au compromis entre études in natura et expériences en environnements contrôlés. Les premières, riches en observations écologiques, restent souvent corrélatives et multidimensionnelles, tandis que les secondes, plus causales, utilisent des espèces adaptées aux laboratoires mais manquent d'autécologie. Pour confronter les microcosmes au réalisme écologique, nous avons parcouru les Pyrénées et échantillonné des dizaines de lacs de montagne, à partir desquels nous isolons plus de cent souches de microalgues vertes de novo. Nous quantifions leurs courbes de tolérance thermique et explorons les facteurs de variations de ces normes de réaction. La phylogénie des microalgues explique davantage de variance que leur environnement local, mais une majeure partie demeure inexpliquée, soulevant des questions clés sur l'évolution de la plasticité et la biogéographie des protistes. Dans l'ensemble, ces travaux ouvrent des pistes relativement nouvelles pour améliorer notre compréhension de la plasticité phénotypique. Mais avancer dans ces directions nécessitera une croissance scientifique supplémentaire, en recueillant des milliers de points temporels ou en purifiant des centaines de nouvelles espèces. En faisant appel à l'épistémologie et la sociologie, nous dédions une dernière partie de la thèse à un effort réflexif sur la recherche académique en contexte de crise bioclimatique. En soulignant comme les chercheur·euses sont peu engagé·es malgré leur savoir immense sur la gravité de la crise, nous remettons en question le discours dominant selon lequel une accumulation supplémentaire de faits rationnels constituera un point de bascule. Nous appelons à des réflexions urgentes sur le pourquoi, le quoi et le comment de la recherche scientifique face à l'urgence.