• Langue : Français, Anglais
• Discipline : Biologie de l'environnement, des organismes, des populations, écologie
• Identifiant : 2025ULILR060
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 18/12/2025

Résumé en langue originale

Les angiospermes présentent une diversité remarquable de traits floraux, la sélection sexuelle étant considérée comme l'un des moteurs clés de leur évolution. La théorie prédit qu'en raison de l'anisogamie, le succès reproducteur des mâles devrait être principalement limité par l'accès aux partenaires sexuels et à leurs gamètes, entraînant une compétition intra-sexuelle pouvant s'exprimer à la fois avant et après la pollinisation, mobilisant principalement des traits floraux impliqués dans l'interaction plantes-pollinisateurs—chez les espèces à pollinisation biotique—et des traits polliniques. A l'inverse, le succès reproducteur des femelles devrait être principalement limité par les ressources disponibles pour la production d'ovules, entraînant une sélection sur les traits liés à la fertilité. Toutefois, lorsque les pollinisateurs sont rares, l'accès aux partenaires sexuels pourrait devenir limitant pour la reproduction des femelles, la sélection ciblant alors des traits floraux impliqués dans les interactions plantes-pollinisateurs. L'abondance des pollinisateurs pourrait également moduler la force relative de la compétition intra-sexuelle aux stades pré- et post-pollinisation. En particulier, la compétition pollinique devrait s'intensifier avec la quantité de pollen déposée sur les stigmates. Par ailleurs, la plupart des espèces d'angiospermes sont généralistes dans leurs interactions avec les pollinisateurs, or différents groupes de pollinisateurs peuvent exercer des pressions de sélection distinctes selon leurs capacités sensorielles, leur morphologie et leur comportement. Cette thèse explore ces différentes hypothèses chez l'espèce dioïque Silene dioica, à travers plusieurs questions : (i) A quelle échelle spatiale la compétition pour l'accès aux pollinisateurs a-t-elle lieu ? (ii) Les patrons de sélection diffèrent-ils entre individus mâles et femelles ? (iii) Sont-ils affectés par+ l'anthropisation de l'habitat, potentiellement associée à un déclin des pollinisateurs ? (iv) Sont-ils influencés par l'identité de ces pollinisateurs ? Et enfin, (v) la compétition pollinique contribue-t-elle à façonner le succès reproducteur mâle ? Nos résultats montrent des flux de pollen spatialement restreints en populations naturelles, suggérant que les individus d'une même population peuvent être en compétition pour l'accès aux pollinisateurs. Par ailleurs, les patrons de sélection mis en évidence différaient entre sexes : chez les mâles, une relation positive a été observée entre le succès d'accouplement et le succès reproducteur, suggérant que la sélection sexuelle pourrait opérer. Chez les femelles, cette relation n'a pas été observée et nous avons détecté une sélection directionnelle positive sur plusieurs traits liés à la fertilité. Nos observations ont montré un taux de visite plus faible dans les sites anthropisés que forestiers, causant potentiellement une différence de sélection sur la hauteur du calice chez les mâles. La qualité du service de pollinisation n'était cependant pas impactée, de même que les patrons de sélection chez les femelles. Nous avons par ailleurs observé que les bourdons et les syrphes sélectionnaient des traits floraux distincts chez les mâles. Enfin, nous avons pu mettre en évidence un effet significatif de la majorité des traits polliniques mesurés sur le succès de fertilisation des mâles, avec un effet modulé par la quantité de pollen déposée sur les stigmates pour l'un d'entre eux. Dans l'ensemble, ces résultats indiquent que la densité et l'identité des pollinisateurs influencent les patrons de sélection de manière différenciée entre mâles et femelles, et entre les stades pré- et post-pollinisation.

Résumé traduit

Angiosperms display a remarkable diversity of floral traits, with sexual selection considered one of the key drivers of their evolution. Theory predicts that, due to anisogamy, male reproductive success should be primarily limited by access to mates and their gametes, leading to intra-sexual competition both before and after pollination. This competition involves mainly floral traits associated with plant-pollinator interactions—in animal-pollinated species—as well as pollen traits. In contrast, female reproductive success is expected to be primarily limited by the resources available for ovule production, resulting in selection on traits related to fertility. However, when pollinators are scarce, access to mates may become limiting for female reproduction, leading to selection on floral traits involved in plant-pollinator interactions. Pollinator abundance may also modulate the relative strength of intra-sexual competition at pre- and post-pollination stages. In particular, pollen competition should intensify with increasing pollen loads on stigmas. Finally, most angiosperms are generalists in their interactions with pollinators, and different pollinator groups may exert distinct selective pressures depending on their sensory capacities, morphology, and behavior. This thesis explores these hypotheses in the dioecious species Silene dioica, addressing several questions: (i) At what spatial scale does competition for access to pollinators occur? (ii) Do selection patterns differ between males and females? (iii) Are these patterns affected by habitat anthropization, potentially associated with pollinator decline? (iv) Are they influenced by pollinator identity? And finally, (v) does pollen competition contribute to shaping male reproductive success? Our results revealed spatially restricted pollen flow within natural populations, suggesting that individuals from the same population may compete for access to pollinators. Moreover, selection patterns differed between sexes: in males, a positive relationship was observed between mating success and reproductive success, suggesting that sexual selection may operate. In females, this relationship was not detected, and we observed positive directional selection on several traits related to fertility. Pollinator visitation rates were lower in anthropized sites than in forested ones, potentially leading to differential selection on calyx height in males. However, pollination service quality and female selection patterns remained unaffected. We also found that bumblebees and hoverflies exerted selection on distinct male floral traits. Finally, most measured pollen traits had a significant effect on male fertilization success, with one trait showing an effect modulated by the amount of pollen deposited on stigmas. Overall, these findings indicate that pollinator density and identity influence selection patterns differently between sexes and across the pre- and post-pollination stages.