Jean-Marc Pons

Jean-Marc PONS (MC2)

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Adresse électronique : pons@mnhn.fr

Principaux Thèmes de Recherche :

ENTRE 1987 ET 1993

Biodémographie d'un vertébré à longue durée de génération

Entre 1987 et 1993, mon domaine de recherches a concerné les mécanismes démographiques qui président aux fluctuations d'effectifs des populations naturelles.

Un de mes objectifs était d'analyser les relations entre la disponibilité en ressources alimentaires d'origine humaine et l'explosion démographique du Goéland argenté (Larus argentatus) au 20ème siècle. Pour cela, j'ai étudié les effets d'une brusque diminution des ressources alimentaires d'origine humaine sur les paramètres biodémographiques d'une colonie. J'ai exploité une situation quasi-expérimentale créée par la fermeture partielle au cours de l'étude, d'une grande décharge d'ordures ménagères (diminution de 80% de la quantité de nourriture disponible), dont j'ai montré qu'elle constituait le principal site alimentaire de la colonie étudiée. Il a donc été possible de comparer l'écologie alimentaire, la biologie de reproduction et les paramètres démographiques (fécondité, survie) des oiseaux au cours de deux périodes successives (avec puis sans la décharge). Pour les besoins de l'étude environ 400 reproducteurs ont été sexés et marqués individuellement entre 1983 et 1990.

Les résultats obtenus montrent que les individus reproducteurs de la population ont réagi différemment selon leur sexe. Alors que les mâles ont continué à fréquenter la décharge, les femelles ont réorienté leurs activités alimentaires vers le milieu agricole. Ce changement de stratégie des femelles résultait d'une augmentation de la compétition intraspécifique sur la décharge lorsque la nourriture y est devenue moins abondante et s'est accompagné d'une forte baisse de la fécondité. Toutes les étapes de la reproduction ont été affectées par la diminution de la quantité de nourriture artificielle. Le paramètre le plus modifié après la fermeture de la décharge a été la production en jeunes qui a chuté de 62%. Cette situation m'a également permis de tester plusieurs hypothèses relatives à la fonction adaptative des caractéristiques de taille et de nombre des oeufs pondus par les Laridés.

Contrairement à la fécondité, l'estimation des taux de survie pose des difficultés méthodologiques particulières, car dans la nature, la date de la mort des individus étudiés est généralement inconnue. J'ai donc utilisé, pour calculer le taux de survie des adultes, les récents développements du modèles de capture-recapture de Cormack-Jolly-Seber proposés par divers auteurs. Ces modèles ont l'avantage d'identifier la probabilité de survie et la probabilité de recapture. Il s'ensuit qu'un individu vivant non recapturé une année donnée de l'étude (mais recapturé ultérieurement) n'est pas considéré comme mort dans les calculs. Par ailleurs, Ces modèles fournissent des estimateurs fiables et permettent de tester les effets principaux du temps, du sexe et de l'âge ou d'autres variables ainsi que leurs interactions. J'ai montré d'une part que la survie annuelle des adultes variait au cours du temps mais ne différait pas entre les sexes et d'autre part qu'elle n'avait pas significativement baissé après la fermeture de la décharge. Les taux de survie calculés dans cette étude sont les plus fiables calculés à ce jour pour cette espèce.

Les bilans démographiques obtenus avec le modèle matriciel de Leslie à partir des paramètres de fécondité et de survie mesurés sur la colonie montrent qu'avant la fermeture de la décharge de Brest, le taux de multiplication asymptotique des effectifs était nettement supérieur à 1 (Lambda=1,08) alors qu'après il était tombé en dessous de l'unité (Lambda varie de 0,94 à 0,98 selon le jeu de paramètres démographiques utilisé).

Sur le plan fondamental, mes recherches se sont inscrites au centre des réflexions qui, dans une perspective évolutionniste, cherchent à déterminer les valeurs adaptatives des traits biodémographiques (survie, fécondité, dispersion - recrutement) qui caractérisent les populations. Pour les espèces itéropares et longévives, la théorie des stratégies adaptatives postule que l'effort de reproduction concentré pendant une saison de reproduction a été façonné au cours de l'évolution pour maximiser le succès de reproduction global des individus. En effet, il a été démontré pour plusieurs espèces que le coût de la reproduction était élevé chez les oiseaux. De ce fait, chez les espèces longévives, une diminution des ressources alimentaires disponibles dans le milieu devrait conduire les adultes reproducteurs à réduire leur investissement dans la reproduction et par conséquent toucher en premier lieu la fécondité avant d'affecter la survie des adultes. Les résultats obtenus sur la colonie bretonne confirment certaines des prédictions émises dans le cadre des stratégies adaptatives à savoir une baisse immédiate de la fécondité mais non de la survie des adultes lorsque les conditions environnementales se détériorent.

A PARTIR DE 1995

Mes activités de recherche se sont organisées autour de deux principaux pôles d'intérêts qui sont d'une part l'écologie des peuplements de Chauves-souris et d'autre part la biogéographie et la systématique d'un Carnivore du genre Procyon.

Ecologie des Chauves-souris en Guyane française

J'étudie actuellement l'impact de la fragmentation de l'habitat en milieu tropical sur une communauté de Chauve-souris forestières. Ce travail s'inscrit dans le cadre du programme d'études Muséum-EDF qui se déroule à la station MNHN de Saint-Eugène sur le site du barrage de Petit-Saut en Guyane française.

Débutée en 1993 par J-F. Cosson, cette étude revêt plusieurs aspects qui alimentent le débat en cours en Biologie de la Conservation sur les relations entre la fragmentation rapide de la forêt tropicale et la chute de la diversité biologique. Cependant les études à "caractère expérimental" qui permettent de comprendre les mécanismes écologiques impliqués dans ces changements sont rares. L'étude diachronique entreprise à Petit-Saut avant la mise en eau du barrage permet la comparaison de l'état initial (non fragmenté) et de l'état actuel (fragmenté) d'une zone forestière et le suivi en temps réel des modifications de la communauté étudiée.

Le modèle biologique choisi, les Chiroptères, présente de nombreux avantages car ces organismes sont abondants et peu difficiles à capturer. Ils permettent donc d'attribuer aux divers paramètres examinés une signification statistique. De plus, les Chauves-souris jouent un rôle primordial au sein des écosystèmes forestiers tropicaux car elles constituent des agents pollinisateurs et disséminateurs de graines efficaces. La zoochorie est particulièrement répandue parmi les plantes pionnières. Près de la moitié de ces espèces végétales sont en effet dispersées par les Chauves-souris. On devine sans peine le rôle prépondérant joué par ces mammifères dans les processus de régénération forestière et de maintien de la biodiversité.

Les premiers résultats pour la période 1993-1996 ont donné lieu à la rédaction d'un article actuellement soumis à la revue Journal of Tropical Ecology. Ils portent sur la comparaison des paramètres communautaires de la guilde de Chauves-souris frugivores et nectarivores (diversité et richesse spécifiques, coefficient de similitude, abondance...) entre une zone de référence non inondée, une île de 30 ha et une série de petits îlots (0,35 à 5 ha) situés à des distances variables du bloc forestier. La guilde a réagi très rapidement à la fragmentation du milieu. L'abondance des individus de même que la richesse et la diversité spécifiques ont significativement baissé dans les petits fragments forestiers. L'effet distance au continent est très marqué, les îlots les plus éloignés étant les plus pauvres en Chauves-souris. La chute de la diversité spécifique dans les fragments forestiers traduit la forte augmentation de la proportion relative d'une seule espèce généraliste de grande taille (Artibeus obscurus) au sein du peuplement.

A partir de 1998 si la station de Saint-Eugène est maintenue en activité, nos recherches s'orienteront vers l'étude des relations plantes-animaux en prenant pour modèle biologique le système Guêpes-Figuiers-Chauves-souris. L'objectif visé sera de déterminer si les modifications connues de la communauté des agents disséminateurs de graines (Chauves-souris) et celles supposées pour les pollinisateurs (Guêpes) entraînent des changements démographiques et génétiques des populations de figuiers. A terme de tels changements toucheraient au fonctionnement même de l'écosystème dans la mesure où ils pourraient perturber la régénération des figuiers dont les fruits constituent une ressource alimentaire utilisée par tout un cortège de frugivores.

Biogéographie et systématique du Raton-laveur de Guadeloupe (Procyon minor)

Mon autre axe de recherches concerne la biogéographie et la taxonomie de du Raton-laveur (Procyon spp.) dans les Antilles. Ce projet est mené en collaboration avec le Parc National de Guadeloupe et l'Office National de la Chasse.

Les mammifères des Antilles posent plusieurs problèmes zoologiques intéressants de part leur insularité et la situation biogéographique de l'archipel. Le statut taxonomique de plusieurs espèces n'est pas clairement établi. En ce qui concerne le Raton-laveur, les relations phylogénétiques entre les formes insulaires et continentales sont mal comprises.

En particulier on ne sait pas si le Raton-laveur de Guadeloupe (Procyon minor) constitue une véritable espèce endémique ou simplement une race géographique du taxon continental Procyon lotor dont l'aire de répartition s'étend du Canada à Panama. On ne sait pas non plus à partir de quelle population continentale ni à quelle date le Raton-laveur a été introduit en Guadeloupe. Pour répondre à ces questions une analyse moléculaire et chromosomique a été effectuée. Le séquençage de la région de contrôle (D-Loop) de l'ADN mitochondrial de 18 individus continentaux et insulaires et le caryotypage (bandes C,G,R) de 2 individus insulaires ont fourni des éléments de réponses intéressants. Les résultats obtenus feront l'objet d'une publication actuellement en cours de rédaction.

A PARTIR DE 1999

Ecologie des Chauves-souris en Guyane française

Je continue les travaux entrepris à la station de Saint-Eugène en 1993. L'accent est maintenant porté sur les relations "plantes-chauves-souris" en forêt primaire fragmentée. Au cours de la mission 1999, nos travaux ont concerné les relations pouvant exister entre la disparition d'une chauve-souris frugivore de petite taille (Rhinophylla pumilio) des îlots de notre secteur d'étude (Cosson et al. 1999) et la disponibilité en fruits de Piper qui constitue une part importante de son alimentation.

Systématique périspécifique et évolution des goélands à pieds jaunes de sud-ouest Paléarctique

Au sein des grands goélands holarctiques, les goélands à pieds jaunes du sud-ouest Paléarctique (depuis les côtes méditerranéennes françaises jusqu’aux Acores), sont aujourd’hui regroupés dans l’espèce Larus cachinnans. Cela après bien des controverses et sans qu’une analyse exhaustive de la différenciation des diverses formes identifiées à ce jour n’ait été réalisée (Crochet 1998). Ce groupe pose donc d’intéressantes questions au niveau systématique et biogéographique et constitue un bon modèle d’étude des mécanismes microévolutifs.
Dans un premier temps Je me fixe pour objectifs de procéder à une étude fine de la variabilité phénotypique et de la différenciation génétique des goélands à pieds jaunes du sud-ouest Paléarctique en collaboration avec Pierre-André Crochet qui a posé les bases de cette étude dans sa thèse (Crochet 1998). Il s'agira ensuite de confronter les deux patterns obtenus afin de tester des hypothèses sur l'origine et l'évolution des différentes populations.

CROCHET P.A. 1998. Structure génétique des populations chez le Goéland leucophée, phylogéographie et phylogénie chez les Laridés. Thèse de l’université Montpellier II. 120 pages + les annexes.

Publications :

PONS J.M., 1989. Contribution à l'étude de la démographie de quatre espèces de Passereaux à l'échelle de la France. L'Oiseau et R.F.O. 5, 1-25.

PONS J.M., 1992. Effects of changes in the availibility of human refuse on breeding parameters in a Herring gull Larus argentatus population in Brittany, France. Ardea, 80 : 143-150.

PONS J.M., 1993. Pourquoi le Goéland argenté pond-il un troisième oeuf plus petit que les deux précédents ? Terre et Vie, 48 : 331-340.

PONS J.M., 1994. Feeding strategies of male and female Herring gulls Larus argentatus during the breeding season under various feeding conditions. Ethology, Ecology and Evolution, 6 : 1-12.

PONS J.M. et MIGOT P. 1995. Life history strategy of the Herring Gull : variations of the survival and the fecundity parameters of a population under different feeding conditions. Journal of Animal Ecology, 64 : 592-599.

CADIOU B, MONNAT J.Y. et PONS J.M. 1997. Les goélands argentés : problèmes urbains. In Clergeau, P. (éd) Oiseaux à risques en ville et en campagne. Vers une gestion intégrée des populations? Editions INRA, Paris : 69-83.

COSSON J.F., PONS J.M. et MASSON D. 1999. Use of neotropical forests fragments by frugivorous and nectarivorous bats: the case of Petit-Saut dam (French Guiana) and a review of potential consequences on fragmented ecosystems in tropical forests. Journal of Tropical biology 15 : 515-534.

PONS J.M., VOLOBOUEV V., DUCROZ, JF, TILLIER A. et REUDET D. 1999. Is the Raccoon of Guadeloupe really an endemic species? New insights based on a molecular and karyological study. J. Zool. Syst. Evol. Research 37 : 101-108