Soutenance d’habilitation à diriger des recherches (HDR) de Pierre-Yves HENRY, Equipe BIOADAPT, UMR MECADEV.

Lieu: Amphithéâtre Rouelle, Jardin des Plantes, Paris.

Résumé
Au fur et à mesure que les activités de l’Homme modifient la biosphère (changements globaux), les êtres vivants doivent ajuster leurs besoins à cette évolution des ressources. A défaut, les performances de certains sont susceptibles de baisser, résultant dans des déclins locaux, voir des extinctions. L’enjeu de l’écologie intégrative des changements globaux est d’accroitre la robustesse de la compréhension des conséquences écologiques des changements globaux, afin de mieux informer la prévention ou la compensation de pertes de biodiversité. Cela implique d’intégrer la compréhension des réponses aux pressions environnementales à différents niveaux d’organisation du vivant : diversité et expression des gènes, ajustements phénotypiques, performances individuelles, composantes de  valeur adaptative, mécanismes démographiques, et interactions entre espèces. Les travaux que j’ai encadrés ont principalement porté sur le rôle de la flexibilité phénotypique (ajustement réversible des traits d’un individu) dans la résilience aux perturbations climatiques, et les conséquences démographiques de ces dernières. Mes modèles sont la flexibilité métabolique (usage de la torpeur) chez les petits mammifères, la flexibilité de la migration chez les oiseaux, et le fonctionnement des populations de passereaux communs. La présente synthèse met en exergue l’importance de considérer les conséquences trophiques des perturbations pour comprendre l’impact des changements globaux. L’usage facultatif de la torpeur permet de compenser les contraintes énergétiques par une réduction du métabolisme, alors que la migration permet de fuir ces contraintes. Chez le Microcèbe murin, nous avons montré que la flexibilité de l’usage de la torpeur est renforcée par acclimatation au déficit trophique et par l’autonomie énergétique (dominance, engraissement). Son expression est étroitement dépendante de la disponibilité en nourriture. Chez les passereaux communs, nous montrons que les années chaudes semblent favoriser la reproduction (productivité des populations), la croissance des individus (taille), et la survie des adultes. Mes recherches à venir s’attacheront à mieux comprendre les coûts et limites de la flexibilité phénotypique, réduisant sa valeur adaptative dans la réponse individuelle et populationnelle aux changements climatiques. Torpeur et migration sont deux adaptations à la saisonnalité reposant sur la flexibilité phénotypique. Je présente une synthèse de leurs convergences et divergences, y compris celles des communautés scientifiques les étudiant. L’ambition est de contribuer à l’émergence d’une compréhension intégrée de la régulation de la flexibilité phénotypique saisonnière et de son rôle dans la réponse des individus, des populations et des communautés aux perturbations environnementales.

Abstract
As human activities modify the biosphere (global changes), living beings must adjust their needs to this evolution of resources. Otherwise, the performance of some is likely to fall, resulting in local declines, or even extinctions. The challenge of integrative ecology of global changes is to increase the robustness of our understanding of the ecological consequences of global changes to better inform the prevention or compensation of biodiversity losses. This involves an integrative understanding of responses to environmental pressures at different levels of life organization: gene diversity and expression, phenotypic adjustments, individual performance, adaptive value components, demographic mechanisms, and interactions between species. The projects I have supervised have focused on the role of phenotypic flexibility (reversible adjustments of an individual’s traits) in the resilience to climatic disturbances, and the demographic consequences of these. My models are metabolic flexibility (use of torpor) in small mammals, flexibility of migration in birds, and the functioning of common passerine populations. The present synthesis emphasizes the importance of considering the trophic consequences of disturbances to understand the impact of global changes. The facultative use of torpor allows to compensate energy constraints by a reduction of the metabolism, whereas migration allows to escape these constraints. We have shown that, in In the grey mouse lemurs, the flexibility of the use of torpor is reinforced by acclimation to trophic deficit and by energy autonomy (dominance, fattening). Its expression is closely dependent on the availability of food. In common passerines, we show that warm years seem to favor reproduction (population productivity), individual growth (size), and adult survival. My future research projects will seek to better understand the costs and limitations that constrain phenotypic flexibility, limiting its adaptive value as individual and population responses to climate change. Torpor and migration are two adaptations to seasonality based on phenotypic flexibility. I present a synthesis of their convergences and divergences, including of the scientific communities studying them. The ambition is to contribute to the emergence of an integrated understanding of the regulation of seasonal phenotypic flexibility and its role in the response of individuals, populations and communities to anthropogenic environmental perturbations.