Le rôle de l’olfaction dans la localisation des ressources trophiques et des congénères par les carabes.

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

La régulation biologique des bioagresseurs est un service écosystémique majeur dans les parcelles agricoles, où elle contribue à réduire la pression exercée sur les cultures et à limiter les pertes de récolte. Cette régulation peut être renforcée par la conservation ou l’attraction de prédateurs naturellement présents dans les cultures comme les carabes (Coleoptera : Carabidae). Ces derniers sont capables de consommer un large éventail de bioagresseurs, tels que des graines d’adventices ou des pucerons, mais également des proies alternatives comme les collemboles. Un enjeu important est donc de mieux comprendre leurs déplacements et leurs comportements de recherche et d’exploitation des ressources trophiques pour évaluer leur rôle dans ces régulations [1]. Toutefois, les décisions de déplacement des carabes pourraient ne pas dépendre uniquement de la recherche de ressources trophiques : la recherche de congénères, notamment de partenaires sexuels, pourrait également orienter leurs mouvements et leur distribution dans l’espace.

La détection et le choix de s’orienter vers une ressource trophique ou un congénère peuvent impliquer différentes modalités sensorielles, comme l’olfaction, dont le rôle est important chez les insectes [2]. Chez les carabes, l’olfaction semble être utilisée aussi bien pour la détection des graines [3] que des proies animales [4]. Toutefois, très peu d’études ont cherché à caractériser comment les odeurs sont utilisées par les carabes pour s’orienter et sélectionner les proies lorsqu’ils sont confrontés simultanément à différents types de ressources. La présence d’une proie alternative, ou sa perception via les odeurs associées, pourraient entraîner des modifications comportementales avec des répercussions importantes sur les régulations biologiques. De même, l’olfaction semble impliquée dans le comportement d’agrégation observé chez certaines espèces de carabes, comme c’est notamment le cas de Brachinus sclopeta, Poecilus cupreus ou Anchomenus dorsalis, qui pourraient utiliser des phéromones [5-6]. Dans les deux cas, qu’il s’agisse de ressources trophiques ou de congénères, les Composés Organiques Volatils (COVs) émis, perçus et utilisés par les carabes pour s’orienter restent largement méconnus.

En outre, la réponse des individus face à une source d’odeur pourrait varier d’une espèce de carabe à l’autre. Par exemple, la spécialisation trophique de l’espèce (plus ou moins forte propension à consommer telle ou telle ressource) pourrait être liée à sa capacité olfactive et sa réponse comportementale. Par ailleurs, selon l'écologie et le comportement des espèces, les individus peuvent s'agréger pour bénéficier d'une meilleure défense [5] ou, au contraire, s'éviter pour réduire la compétition intraspécifique [7]. Leur réponse aux odeurs de leurs congénères peut donc varier fortement d'une espèce à l'autre.

L’objectif principal de ce stage sera d’étudier les réponses comportementales de différentes espèces de carabes aux signaux olfactifs associés à leurs ressources trophiques et à leurs conspécifiques. Un objectif secondaire est de caractériser les composés organiques volatils (COV) émis par ces différentes sources d’odeurs et d’identifier ceux impliqués dans les réponses comportementales observées.

Le stage se déroulera au sein de l’équipe EGI de l’UMR IGEPP, sur le site d’Angers de l’Institut Agro Rennes-Angers. Il sera co-encadré par Benjamin CARBONNE (Enseignant-chercheur en entomologie et protection des plantes) et Pierre GENDRON (doctorant en écologie trophique et chimique). Ce stage est financé par le projet de recherche PARSADA ARDECO (https://ardeco.hub.inrae.fr/).

Missions principales du stagiaire : 

Etude bibliographique et formation à l’olfactométrie

Captures des carabes en milieu agricole et maintien en laboratoire

Elevage et préparation des ressources trophiques testées (ex : collembole)

Définition des protocoles, programmation et réalisation des tests d’olfactométrie

Analyse des déplacements par vidéo tracking

Analyses statistiques des données recueillies à l’aide du logiciel R 

Missions secondaires du stagiaire : 

Tester la réponse antennaire et comportementale à des COVs émis par des ressources trophiques et des carabes.

Ce stage s’inscrira dans la continuité de travaux d’écologie chimique conduits entre 2024 et 2026, ayant permis de développer un dispositif d’olfactométrie passive et de caractériser les réponses olfactives de plusieurs espèces de carabes. En 2027, le stagiaire poursuivra ces travaux en étudiant leurs réponses comportementales aux odeurs de ressources trophiques et de conspécifiques, avec un suivi vidéo possible des déplacements (video tracking). Ces travaux seront complétés par la caractérisation des composés organiques volatils (COV) émis (déjà engagée en 2026), de leur détection antennaire par électroantennographie et de leur rôle dans les réponses comportementales des carabes. Dans le cadre de ces travaux, des déplacements ponctuels dans les laboratoires partenaires du projet sont envisagés.

Formations et compétences recherchées

Formation recommandée : Master 2 en écologie ou 3^ème année École d’Ingénieur Agronome

Connaissances souhaitées : Connaissances en entomologie, écologie et analyses statistiques ; Connaissance du langage et logiciel R

Aptitudes recherchées : Intérêt pour l’expérimentation en laboratoire et la mise au point de dispositifs d’étude ; Rigueur, autonomie, sens relationnel ; Bonnes capacités rédactionnelles.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation