Conséquences écologiques du microbiome et du comportement chez deux rongeurs sympatriques, la souris sylvestre (Peromyscus maniculatus) et le campagnol à dos roux (Myodes gapperi)

La communauté de bactéries qui occupe le système digestif d’un hôte joue un rôle important pour la santé et le métabolisme de l’hôte. Une vague récente d’études démontre une relation entre ce microbiome et de nombreux traits liés à l’hôte tels que l’âge, le sexe, la morphométrie, le génotype et l’habitat. Contrairement à la nouveauté de l’étude du microbiome, les chercheurs étudient depuis longtemps le comportement animal et les facteurs à l’origine de ce comportement. Des études récentes sur des souris et des rats en laboratoire révèlent une capacité du microbiome à moduler les comportements d’exploration, de sociabilité et d’anxiété de l’hôte. En milieu naturel, les individus d’une population peuvent différer les uns des autres en fonction de ces comportements, mais l’existence d’un lien entre le comportement et le microbiome intestinal n’a toujours pas été testée en milieu naturel. Étant donné les nombreux autres facteurs écologiques à diverses échelles pouvant aussi interagir avec l’hôte et son microbiome, seule une étude en milieu naturel permettrait une compréhension des conséquences écologiques et évolutives de la relation entre le microbiome et le comportement. Dans cette thèse, je me penche sur la relation entre le microbiome intestinal et les comportements d’exploration, d’agressivité, d’anxiété et de sociabilité chez une métapopulation de souris sylvestres (Peromyscus maniculatus) et de campagnols à dos roux (Myodes gapperi). J’évalue premièrement la relation entre le microbiome de l’hôte et de multiples facteurs écologiques, dont le comportement, au niveau de l’hôte et du paysage. Je démontre que les associations entre les traits relatifs à l’hôte et son microbiome dépendent de l’échelle spatiale et de l’espèce. Je détecte un lien chez les deux espèces d’hôtes entre l’agressivité et le microbiome (composition taxonomique du microbiome bactérien) à un niveau intrapopulationnel. En revanche, entre les populations, le microbiome est plutôt lié au génotype des souris, et à la diversité et à l’isolement de la population et à l’habitat des campagnols. J’évalue ensuite l’effet direct du microbiome sur le comportement des souris et des campagnols en milieu naturel et ses conséquences pour les traits d’histoire de vie de l’hôte. À la suite d’une modification du microbiome par un antibiotique, j’observe une influence du microbiome sur le comportement d’exploration et une réduction du domaine vital des souris, ainsi qu’une réduction importante de la survie des campagnols. Finalement, pour mieux comprendre l’effet que peut avoir la dispersion de bactéries d’un hôte à l’autre, j’examine l’effet de transferts potentiels entre deux hôtes de même espèce et d’espèces différentes. Je démontre un lien entre la composition du microbiome et l’importance des liens sociaux entre les individus d’une même espèce pour les campagnols, mais ce lien reste à être confirmé pour les souris. Je démontre aussi que la composition du microbiome de deux individus d’espèces différentes peut être liée à la probabilité qu’ils se rencontrent. Cette thèse offre un aperçu écologique du lien entre le microbiome intestinal et le comportement et contribue à élucider ses conséquences écologiques et évolutives.

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