Qu'est-ce
que l'écologie chimique ? L'écologie
chimique est l'étude du rôle des composés chimiques dans la médiation des interactions
biotiques. Les interactions entre organismes, aux niveaux intra et interspécifiques,
se déroulent dans un monde où des molécules organiques dominent comme signaux
et comme défenses. L'écologie chimique se trouve donc au cœur des questions fondamentales
en biologie évolutive et en écologie fonctionnelle sur le fonctionnement des écosystèmes
et sur l'origine et le maintien de la biodiversité.
L'écologie chimique est un domaine en plein essor. Son développement est stimulé
par des avancées dans les deux disciplines dont elle est issue. En premier lieu,
la chimie analytique a connu des innovations techniques extraordinaires, permettant
de séparer des mélanges complexes pour isoler et identifier les composés individuels,
souvent à partir de quantités infimes (Eisner & Meinwald, 1995). Cette augmentation
de la sensibilité des analyses est particulièrement importante du fait des très
faibles concentrations des molécules actives en écologie chimique. Deuxièmement,
des avancées conceptuelles en écologie évolutive et en écologie comportementale
ont mis à jour de nouvelles questions sur la médiation chimique. Ces progrès conceptuels
portent sur des thèmes tels que l'évolution de la socialité (Bourke et Franks,
1995), la dynamique de la coévolution (Spencer, 1988), le lien entre spécialisation
écologique et spéciation (Schulter, 1998) ; et l'évolution de la coopération,
du mutualisme, et de la tricherie dans la nature (Axelrod & Hamilton, 1981). Plus
récemment, les progrès de la génomique ont ouvert la voie à des études visant
à identifier le déterminisme génétique et développemental de la production et
de la réception de signaux (Mitchell-Olds et al., 1998), permettant de mieux comprendre
les contraintes conditionnant l'évolution de la médiation chimique. La compréhension
de la mise en place de l'incroyable diversité de la médiation chimique devient
ainsi envisageable en croisant pressions de sélection et contraintes fonctionnelles.
L'immense capacité
d'analyse fournie par les innovations techniques a favorisé l'accumulation de
données remarquables dans leur détail et leur précision. Pour de nombreux modèles
d'étude, la description du système a ainsi devancé le développement des questions
biologiques. Pour l'avenir, l'enjeu est d'intégrer la phase initiale plutôt descriptive
avec une analyse des mécanismes évolutifs, en passant d'une approche centrée plutôt
sur des individus vers une approche populationnelle (Vet, 1999). En combinant
l'approche expérimentale, classique dans ce domaine, avec des approches de modélisation,
de génétique de populations, de génomique, et d'analyse comparée avec l'appui
de la phylogénie moléculaire, l'écologie chimique peut devenir une pièce maîtresse
d'une biologie intégrative des interactions biotiques. Pourquoi
un GDR en Ecologie Chimique ? L'écologie
chimique en France s'est tout d'abord développée dans des laboratoires isolés
à l'INRA (en 1975, création du laboratoire sur des médiateurs chimiques, C. Descoins)
et au CNRS (en 1976, IBEAS Tours et travaux sur l'écologie chimique de la teigne
du Poireau, E. Thibout et J. Auger). Au niveau International, en 1984, Jean Luc
Clément a participé à la fondation de l'International Society of Chemical Ecology
à Austin au Texas. Il est un des responsables thématiques de ce GDR. Anne-Geneviève
Bagnères est concillor de la Société. Depuis 20 ans, l'ISCE organise un congrès
tous les ans et assure la publication de la revue d'Ecologie Chimique, revue de
référence dans le domaine. Plus
récemment, l'écologie chimique en France a cherché à se fédérer en groupe de recherche
comme le pôle méditerranéen d'écologie chimique regroupant les chercheurs de Montpellier,
Toulouse et Marseille. De plus, lors du Colloque International d'Ecologie Chimique
organisé en 1999 à Marseille, il est clairement apparu que l'écologie chimique
était bien représentée en France mais dans des Instituts divers avec un déficit
de mise en commun des savoir-faire aussi bien techniques que conceptuels. L'objectif
du GDR en Ecologie chimique est de fédérer ces différentes unités en un
réseau structuré de compétences diversifiées et d'approches complémentaires. Une
des missions principales de ce regroupement sera de faciliter la pluridisciplinarité
des approches : écologie chimique vue à travers l'écologie évolutive, l'écologie
sensorielle, l'écologie comportementale, la génétique des populations et la post-génomique.
Outre les apports méthodologiques, cette pluridisciplinarité permettra de promouvoir
la qualité et l'originalité des recherches en écologie chimique en France à travers
une vision intégrée de son rôle. Parmi les autres objectifs de ce GDR nous pouvons
aussi citer :
- favoriser les échanges inter-équipes en soutenant des programmes
de recherches communs
- favoriser les échanges d'étudiants en association
avec les écoles doctorales (transfert de savoir-faire et de culture scientifique)
- mettre en commun des méthodologies
- organiser des réunions annuelles
d'écologie chimique avec la participation d'experts internationaux dont l'objectif
essentiel sera de promouvoir des discussions sur des thématiques particulières
et la présentation de travaux d'étudiants en thèse
- organiser des ateliers
thématiques
- soutenir la participation aux colloques internationaux notamment
pour les étudiants
- participer aux enseignements dans les masters de biologie
des populations, ou dans ceux plus spécialisés comme celui de biophotonique de
la cellule et des systèmes intégrés (Université de St Etienne). Les
grands thèmes scientifiques Les
apports respectifs des différentes expertises regroupées dans ce GDR sont orientés
autour de 5 thèmes fédérateurs complémentaires qui seront développés sur
les modèles propres à chaque groupe ou sur des modèles biologiques communs. De
plus, le GDR se propose d'interagir ponctuellement avec d'autres réseaux existant
: le GDR d'Ecologie comportementale, le réseau 'Plantes-Arthropodes' et le réseau
'Interactions durables'.
Les
5 thèmes que nous proposons de développer sont les suivants :
1.
Médiateurs chimiques et mutualismes
2. Médiateurs
chimiques et insectes sociaux
3.
Ecologie fonctionnelle de la médiation chimique
4.
Ecologie sensoriel de la médiation chimique
5.
Communication chimique chez les vertébrés
Références
citées -
Axelrod R., Hamilton W.D. 1981. The evolution of cooperation. Science. 211, 1390-1396.
Bourke, A. F. G., N. R. Franks. 1995. Social evolution in ants. Princeton, N.J.,
Princeton University Press.
- Eisner T, Meinwald J. 1995. Chemical Ecology.
Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 92, 1.
Mitchell-Olds
T., Gershenzon J., Baldwin I.T., Boland W. 1998. Chemical ecology in the molecular
era. Trends in Plant Science, 9, 362-365.
- Schluter D. 1998. Ecological causes
of speciation. In "Endless Forms - Species and Speciation" (D.J. Howard and S.H.
Berlocher, eds). Oxford University Press, New York. Pp 114-129.
- Spencer
K.C. 1988. Chemical mediation of coevolution. Academic Press, San Diego, California.
Vet L.E.M. 1999. From chemical to population ecology : infochemical use in an
evolutionary context. Journal of Chemical Ecology, 25, 31-49. |
