Supervision par :

Pierre Legagneux (Membre régulier)

Co-supervision par :

Gilles Gauthier (Membre régulier)

Description du projet de recherche

Combiner physiologie, dynamique des populations et évolution pour éclairer une énigme en biologie : les déterminants de la sénescence chez les vertébrés

Introduction: La sénescence est l’ensemble des conséquences néfastes du vieillissement, se traduisant notamment par une baisse de la reproduction et de la probabilité de survie d’un individu avec l’âge. Ce phénomène est bien connu chez l’homme, ou plus généralement chez les mammifères, et on pourrait s’attendre à ce qu’il soit répandu pour l’ensemble des vertébrés. Or des travaux récents montrent que de nombreuses espèces ne semblent pas montrer de diminution de la reproduction ou de la survie avec l’âge. Cette remise en question souligne le besoin d’étudier la sénescence sous un nouvel angle, avec de nouvelles approches. En effet, comprendre les déterminants de la sénescence est nécessaire pour mieux appréhender son impact sur la dynamique des populations. Ce projet permettra donc à la fois d’éclaircir une problématique fondamentale en biologie et d’affiner notre compréhension des populations de grande oie des neiges, espèce structurante pour l'écosystème arctique. Objectifs: Dans mon projet, je propose d’étudier la sénescence de la grande oie des neiges en utilisant les données démographiques de survie et de reproduction, afin de relier ces informations avec l’âge ainsi qu’avec d’autres variables pouvant potentiellement affecter la performance individuelle. Ce projet peut être divisé en trois objectifs principaux : J’établirai dans un premier temps les relations entre reproduction, survie et âge chez la grande oie des neiges dans des modèles multi-évènements. Le lien entre âge et certaines variables physiologiques (indicateurs de condition corporelle, longueur des télomères, communauté microbienne) sera ensuite effectué afin d’identifier les facteurs pouvant expliquer différemment la sénescence de reproduction et de survie. Aussi, je comparerai les modèles d’explication de la sénescence par l’âge et par les indicateurs physiologiques dans le but mieux décrire les effets observés à l’échelle démographique. Sites d'études: La grande oie des neiges hiverne le long de la côte est américaine et se reproduit en Arctique au nord du Canada l'été. Durant cette saison, les oies sont baguées à l'Île Bylot, Nunavut, où la colonie abrite 20% de la population nicheuse canadienne. Cette colonie est suivie depuis plus de 30 ans, avec plus de 100.000 individus marqués. Matériel et méthodes: Nous disposons aujourd’hui de données riches de suivi écologique sur près de 30 ans à l’Île Bylot qui permettent une analyse fine de la sénescence et de son impact sur la dynamique de population. Afin d’établir les effets de l’âge ou des différentes variables physiologiques sur la dynamique des populations, des modèles de capture-marquage-recapture multi-évènements seront utilisés, grâce auxquels nous pourrons estimer les probabilités de survie et de taux de reproduction. Les variables physiologiques d’intérêt seront tirées de l'analyse d'échantillons de sang et l'étude de la communauté microbienne pourra être faite à partir d'échantillons fécaux. Résultats attendus: Aux vues d’études similaires faites sur d’autres espèces dans la littérature, on peut attendre une baisse de reproduction et de survie avec l’âge. J’attends également un effet de l’âge sur les variables physiologiques étudiées, notamment un raccourcissement des télomères et un changement de microbiome avec l’âge. Ainsi, ces variables devraient avoir un effet négatif de ces variables sur la survie et la reproduction. Cependant, aux vues de résultats préliminaires, il semblerait qu’il y ait une forte variabilité individuelle de l’effet de l’âge sur ces variables physiologiques, et sur la dynamique de population. Il se pourrait donc que les variables physiologiques expliquent mieux la diminution de survie et reproduction que l’âge.

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