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Evolution Biologique et Ecologie [Evolutionary Biology and Ecology] (EBE)
Faculté des Sciences - Biologie des Organismes (unité ULB118)

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Le Service Evolution Biologique et Ecologie de l'ULB développe des recherches articulées autour de 5 axes complémentaires (1) L'étude des substances naturelles produites par les organismes et impliquées dans la reconnaissance des conspécifiques chez les insectes, ainsi que le rôle des médiateurs chimiques dans les relations plantes-insectes (défense chimique des insectes phytophages, mimétisme chimique, ...). (2) L'analyse de la distribution et du comportement d'espèces en régression ou menacées. Chauves-souris, oiseaux et coccinelles font partie des groupes étudiés. En forêt tropicale, les taxa cibles sont les insectes et les arbres forestiers, dont nous nous attachons à évaluer la biodiversité en fonction des conditions de l'environnement naturel et de l'impact des activités humaines. (3) La conception d'approches statistiques pour caractériser la diversité génétique intra-spécifique (génétique des populations) et inter-spécifique (écologie des commautés), et identifier les processus responsables (dérive, dispersion, mutation, sélection) chez les plantes et les animaux. A l'interface entre les populations et les espèces, les études de phylogéographie permettent de déterminer la distribution géographique de la variations génétique et les mécanismes de spéciation chez des plantes et des insectes. Nous recherchons également la structure génétique des sociétés d'insectes sociaux (fourmis, termites), et leurs conséquences en termes de stratégies de reproduction (dispersion, sex ratio, compétition locale, ...). (4) La recherche des principes gouvernant l'évolution des sociétés animales et les conséquences écologiques de la vie sociale: organisation des sociétés, stratégies reproductrices et conflits au sein des groupes. Ces recherches concernent principalement les insectes sociaux et intègrent plusieurs disciplines, comme le comportement animal, l'écologie et la génétique. (5) Les travaux de taxonomie alpha (identification et description de genres et d'espèces) sont effectués en partie pour leur intérêt propre (inventaire du vivant), mais aussi comme support pour les études d'estimation de la biodiversité. L'établissement de phylogénies, en particulier grâce aux outils moléculaires, permet d'élaborer des schémas d'évolution pour d'autres caractères: organisation sociale, comportement, stratégies de reproduction, communication et défense chimique, [Research activities within the Evolutionary Biology and Ecology Unit at the ULB focus on 5 complementary thematics in evolutionary biology. (1) Natural substances produced by organisms from their secondary metabolism play a major role in interactions (intra- or interspecific) between living organisms sharing the same environment. We focus on pheromones involved in conspecific recognition among insects but also on the role of chemicals in insect-plants interactions (chemical defense, chemical mimicry). (2) Problems of biodiversity conservation are studied in local area and in tropical forest ecosystems. At a local scale (Brussels and suburbs), we are interested in distribution and behaviour of endangered species, which require to study potential competitors in expansion (invasive species). Bats, birds and ladybirds belong to the focus groups. In tropical forest, focus groups are termites and ants but also trees, on wich we evaluate biodiversity and its variations depending on natural environment conditions and human activities impact. (3) We evaluate available statistical tools and develop our own to characterize the organization of genetic diversity and identify the processes involved (genetic drift, dispersal, mutation, selection). We use these tools with both plant and animal models. We also study genetic structure of societies and populations of social insects (ants, termites), and their social consequences in terms of reproductive strategies. Phylogeographic studies are conducted, at the interface between populations and species, to gain insights into the geographic distribution of genetic variation and on the mechanisms of speciation. (4) We try to understand the principles that lead evolution of animal societies and the ecological consequences of social life: organisation of societies, reproductive strategies and conflicts within groups. These researches focus on social insects (ants, termites), using several approaches as behaviour, ecology and genetics. (5) Studies of alpha taxonomy (identification and description of genus and species) are made in part for their own interest (inventory of living organisms), but also as a basis for studies on biodiversity estimation. Building of phylogenies, thanks to genetic tools, allows to elaborate evolution outlines for other features: social organisation, behaviour, reproduction ]
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coordonnées

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responsable

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Prof. Serge ARON

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composition

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Marie-Claire CAMMAERTS-TRICOT Hugo DARRAS Gilles DAUBY Jean-Christophe DE BISEAU D'HAUTEVILLE Simon DELLICOUR Senta DEWINCK Jérôme DUMINIL Nora ELVINGER Ebenezer EWEDJE Pierre-André EYER Denis FOURNIER Laurent GRUMIAU Robert HANUS Olivier HARDY Benoît HOST Justine JACQUEMIN Esra KAYMAK KHALI Guillaume KOFFI Olivier LACHENAUD Laurianne LENIAUD Alexandra LEY Patrick MARDULYN Laetitia MARENNE Romain MOERMAN Jean-Marc MOLENBERG Deogratias NDUWARUGIRA Ingrid PARMENTIER Jacques M. PASTEELS Morgan PEARCY Rosalia PINEIRO PORTELLA Jean-rançois PONCELET Vanya PREVOT Maud QUINZIN Maxime REJOU-MECHAIN Yves ROISIN Thomas VAN TORRE Nicolas VEREECKEN Sofia VILACA NORA Jason VLEEMINCKX Nina WAUTERS

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projets

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Génétique des populations [Population genetics]
Les marqueurs génétiques sont des outils puissants pour caractériser l'organisation de la diversité génétique et identifier les processus en jeu (dérive, dispersion, mutation, sélection). Nous développons des approches statistiques pour étudier ces processus en population naturelle. Nous les appliquons à des modèles végétaux, notamment tropicaux, pour quantifier la dispersion des graines et du pollen. Nous étudions également la structure génétique des sociétés et des populations de fourmis et termites, et leurs conséquences sociales en termes de stratégies reproductrices (dispersion, sex ratio, compétition locale, ...). [Genetic markers are powerful tools to caracterize organisation of genetic diversity and identify the processes involved in (genetic drift, dispersal, mutation, selection). We develop statistical tools to study these processes within natural populations. We use these tools with plant models, mainly tropical ones, to quantify seed and pollen dispersal. We also study genetic structure of societies and populations of ants and termites, and their social consequences in terms of reproductive strategies (dispersal, sex ratio, local competition, ...).]
Evolution et organisation sociale [Evolution and social organization]
L'apparition de la coopération et la socialité dans le règne animal est une transition majeure de l'Evolution. Notre objectif est de comprendre les principes gouvernant l'évolution des sociétés animales. Il porte également sur les conséquences écologiques de la vie sociale: organisation des sociétés, stratégies reproductrices et conflits au sein des groupes. Ces recherches concernent principalement les insectes sociaux (fourmis, termites) et les chauves-souris, et intègrent plusieurs disciplines, comme le comportement animal, l'écologie et la génétique. [Rise of cooperation and sociality in animal reign is a major transition of evolution. Our goal is to understand principles that lead evolution of animal societies. We are also interested in the ecological consequences of social life: organisation of societies, reproductive strategies and conflicts within groups. Theses researches are mainly focus on social insects (ants, termites) and bats, using several approaches, as animal behaviour, ecology and genetic.]
Ecologie des communautés [Community Ecology]
Des communautés d'espèces sont modélisées numériquement afin de mieux comprendre l'impact des processus stochastiques (dispersion, dérive) ou déterministes (sélection, compétition) sur les patrons de distribution spatiale des espèces. Des logiciels d'analyses de données d'inventaires biologiques sont également développés afin de caractériser l'organisation spatiale des communautés, notamment dans une perspective phylogénétique. [Communities of species are modeled numerically to investigate the impact of stochastic (dispersal, ecological drift) or determinist (selection, competition) processes on spatial patterns of species distribution. Software for community data analyses are also developped to characterize the spatial organisation of communities, notably in a phylogenetic perspective.]
Biodiversité et Conservation [Biodiversity and Conservation]
Les problèmes de conservation de la biodiversité sont considérés dans notre région ainsi que dans les écosystèmes forestiers tropicaux. Au niveau régional (Bruxelles et environs), nous nous intéressons à la distribution et au comportement d'espèces en régression ou menacées, ce qui implique d'étudier d'autre part les compétiteurs potentiels en expansion (espèces invasives). Chauves-souris, oiseaux et coccinelles font actuellement partie des groupes étudiés. En forêt tropicale, nos groupes-cibles sont les termites et les fourmis ainsi que les arbres forestiers, dont nous nous attachons à évaluer la biodiversité et ses variations en fonction des conditions de l'environnement naturel et de l'impact des activités humaines. [Problems of biodiversity conservation are studied in our area and in tropical forest ecosystems. At a local scale (Brussels and suburbs), we are interested in distribution and behaviour of endangered species, which require to study potential competitors in expansion (invasive species). Bats, birds and ladybirds belong to the focus groups. In tropical forest, focus groups are termites and ants but also trees, on wich we evaluate biodiversity and its variations depending on natural environment conditions and human activities impact.]
Biologie des Insectes Sociaux [Biology of Social Insects]
Le comportement collectif et les communications sont étudiées chez les termites et les fourmis. Les comportements sociaux envisagés sont l'approvisionnement du nid et la défense. La division du travail est analysée, ainsi que l'évolution du polymorphisme (en particulier chez les termites). Les relations entre insectes sociaux et insectes parasites inquilins sont aussi envisagées. L'évolution de l'eusocialité fait l'objet d'approches expérimentales et théoriques. Ces recherches sont complétées par des études systématiques de la biodiversité de ces insectes, en particulier en région tropicale. [Collective behaviour and communication are studied in termites and ants, especially during foragin and defense. Division of labor and the evolution of castes (polymorphism) are considered. The relationships between social insects and their social symbionts are analysed. The evolution of eusociality is investigated using both experimental and theoretical approaches. Systematics and biodiversity of social insects are studied, mainly in the tropics]
Ecologie chimique. [Chemical ecology.]
Les substances naturelles produites par les organismes au niveau de leur métabolisme secondaire jouent un rôle prépondérant dans les nombreuses interactions existant entre les êtres vivants qui partagent un même milieu, tant au niveau intraspécifique qu'interspécifique. Nous étudions plus particulièrement les phéromones impliquées dans la reconnaissance des conspécifiques chez les insectes ainsi que le rôle des médiateurs chimiques dans les relations plantes-insectes (défense chimique des insectes phytophages, mimétisme chimique par leurre sexuel). Les principaux taxa envisagés sont les fourmis, les termites, les chrysomèles, les coccinelles et le complexe orchidées-insectes pollinisateurs. Par ailleurs, la défense chimique des insectes vis-à-vis de leur ennemis naturels, soit autogène, soit dérivée de la plante hôte (séquestration des toxines végétales) est également envisagée. Les mécanismes enzymatiques permettant d'utiliser des toxines végétales sont analysés, ainsi que leur origine évolutive. L'évolution historique de ces relations est étudiée à l'aide d'hypothèses phylogénétiques basées sur données moléculaires (allozymes, séquences d'ADN). [Natural substances produced by organisms from their secondary metabolism play a major role in interactions (intra- or interspecific) between living organisms sharing the same environment. We focus on pheromones involved in conspecific recognition among insects but also on the role of chemicals in insect-plants interactions (chemical defense in phytophageous insects, chemical mimicry in deceit pollination). Taxa studied are ants, termites, chrysomelids, ladybirds and the orchid-pollinator complex. Moreover, the enzymatic mechanisms allowing the utilisation of plant toxins by insects are analysed, as well as their evolutionary origin. The historical evolution of these tritrophic interactions are disclosed using molecular technics (allozymes and ADN sequences). Genetic diversity between insect populations resulting from natural or artificial habitat fragmentation is assessed using molecular technics.]

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publications

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theses

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Dauby G. 2012. Structuration spatiale de la diversité intra- et inter spécifique en Afrique Centrale. Le cas des forêts gabonaises., 2012
Thurin N. 2010. Evolution des stratégies reproductrices au sein du genre Plagiolepis (Hymenoptera: Formicidae)., 2010
Bourguignon T. 2010. The Anoplotermes group in French Guiana: Systematics, Diversity and Ecology., 2010
Hamidi R. 2010. Structure sociale et stratégies de reproduction chez la fourmi hautement polygyne Crematogaster pygmaea., 2010
Koffi G. 2010. Etude de la variabilité génétique et de la phylogéographie de Santiria trimera (Burseraceae) - implications pour une conservation durable des forêts humides d'Afrique., 2010
Cournault L. 2009. Rôle des phéromones dans la régulation de la reproduction chez les fourmis polygynes : comparaison entre Linepithema humile et Tapinoma erraticum (Hymenoptera : Dolichoderinae)., 2009
Timmermans I. 2009. Analyse comparative des stratégies reproductrices au sein du genre Cataglyphis (Hymenoptera : Formicidae)., 2009
Vereecken N. 2008. Caractérisation écologique du syndrome de pollinisation par leurre sexuel dans le genre méditerranéen Ophrys (Orchidaceae) : étude de la radiation et des phénomènes de spéciation au sein de deux associations Ophrys-pollinisateurs., 2008
Kapfer G. 2007. Distribution and habitat use of different bat species along a hydrographical network in the Brussels Capital region., 2007
Pearcy M. 2006. Stratégies reproductrices chez la fourmi Cataglyphis cursor., 2006
Parmentier D. 2006. Developmental flexibility and evolution of the worker caste in termites., 2006
de Menten L. 2005. Contrôle royal du sex-ratio chez les fourmis. Approche méthodologique et expérimentale., 2005
Fournier D. 2004. Population genetic structure, mating system and conflicts in Pheidole ants., 2004
Marlier J.F. 2004. Etude des paramètres responsables du statut dominant de crematogaster scutellaris (Hymenoptera: Myrmicinae) dans les communautés de fourmis méditerranéennes., 2004
Dejaeger F. 2003. Mécanismes de contrôle de la reproduction chez le campagnol roussâtre (Clethrionomys glareolus, Schreber, 1780) : Facteurs sociaux et impact de l'infection des mâles par l'hantavirus de type Puumala., 2003
Leclercq G. 2003. La reconnaissance olfactive au sein des groupes matriarcaux du campagnol des champs, Microtus arvalis (Pall., 1778 Mammalia : Rodentia)., 2003
Termonia A. 2002. Evolution de la spécialisation alimentaire et des défenses chimiques chez les chrysomélines (Coleoptera : Chrysomelidae)., 2002
Aron S. 2001. Queen-worker conflict over sex ratio in ants., 2001
Machkour M'Rabet S. 2001. Génétique des populations de Chrysomela lapponica (Coleoptera : Chrysomelidae) en europe. Evolution de la défense des larves en fonction de leurs plantes-hôte., 2001
Roisin Y. 2000. Caste evolution in termites., 2000
Delsinne T. 2007. Etude de la fidélité spatiale des communautés de fourmis vis-à-vis des phytocénoses le long d'un gradient d'aridité dans le Chaco paraguayen.

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collaborations

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Prof. M. Rowell-Rahier, Université de Neuchâtel, Laboratoire d'Ecologie Animale, Neuchâtel, France
Prof. T. Hartmann, Technischen Universität Braunschweig, Institut für Pharmaceutische Biologie, Braunschweig, ALLEMAGNE (REP.FED.)
Prof. W. Francke, Universität Hamburg, Institut für Organische Chemie und Biochemie, Hamburg, ALLEMAGNE (REP.FED.)
Prof. T.H. Hsiao, Utah State University, Department of Biology, Logan, Etats-Unis (USA)
Prof. S. Duffey, University of California Davis, Department of Entomology, Davis, Etats-Unis (USA)
Dr S. Neuvonen, Univesity of Turku, Subarctic Research Institute, Kevo, Finlande
Prof. M. Lenz, C.S.I.R.O, Entomology Division, Canberra, Australie
Prof. L. Passera, Université Paul-Sabatier, Laboratoire d'Ethologie, Toulouse, France
Prof. L. Keller, Université de Lausanne, Laboratoire d'Ecologie, Lausanne, Suisse
Prof. E. Vargo, University of North-Carolina, Department of Entomology, Raleigh, Etats-Unis (USA)
Prof. W. Boland, Max Planck Institute for Chemical Ecology, Iena, ALLEMAGNE (REP.FED.)
Dr D. Windsor, Smithsonian Tropical Research Institute, Panama
Prof. J. Heinze, University of Regensburg, Lehrstuhl Biologie, Rengensburg, ALLEMAGNE (REP.FED.)
Prof. L. Sundström, University Helsinki, Dpt Biological and Environmental Sciences, Helsinki, Finlande
Prof. Jean-Louis Doucet, FUSAGx, Laboratoire de Foresterie des Régions Tropicales et Subtropicales, Gembloux, Belgique
Dr. Jérôme Chave, CNRS, Université Paul Sabatier, Laboratoire Evolution et Diversité Biologique, Toulouse, France
Dr. Pierre Couteron, Institut Français de Pondichery, Pondichery, Inde
Prof. Bonaventure Sonké, Université de Yaoundé I, Département des Sciences Biologiques, Yaoundé, Cameroun
Dr. Raphaël Pélissier, IRD, UMR AMAP, Montpellier, France
Dr. Martine Hossaert, CEFE-CNRS, Département Biologie des populations, Montpellier, France
Dr. Alain Vanderpoorten, FNRS Université de Liège, Institut de Botanique, Liège, Belgique
Dr. Olivier Raspé, Jardin Botanique National de Belgique, Meise, Belgique
Prof. Gregory Mahy, FUSAGx, Laboratoire d'Ecologie, Gembloux, Belgique

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prix

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Prix Lamarck de l'Académie Royale des Sciences (1993). - Yves ROISIN
Prix de la Fondation Max Poll de l'Académie Royale de Belgique (1995) - Yves ROISIN
Membre correspondant de l'Académie Royale de Belgique (Classe des Sciences) - Jacques Marie PASTEELS
Titulaie de la Chaire Francqui (1992-1993) à l'Université d'Anvers - Jacques M. PASTEELS
Silver Medal Award de l'International Society of Chemical Ecology - Jacques Marie PASTEELS
Exécutive Editor de Biochemical Systematics and Ecology - Membre de l'équipe éditoriale : Entomologia Experimentalis et Applicata (1984-1991), Ethology, Ecology and Evolution (1988-1995), Journal of Insect Behavior (1987-1994), Journal of Chemical Ecology, Insectes Sociaux, Chemoecology. - Jacques Marie PASTEELS
Prix Ferchault de Réaumur - Société entomologique de France (2001) - Serge ARON
Prix Pierre-Joseph et Edouard Van Beneden - Académie Royale des Sciences de Belgique (1999) - Serge ARON
Prix du Jury du CEPULB, ULB (2001) - Serge ARON
Prix du concours annuel, Groupe Biologie végétale - Académie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique (2002) - Olivier HARDY
Président de la Société Royale Zoologique de Belgique (1987), Président de l'International Society of Chemical Ecology (1991) - Jacques M. PASTEELS
Prix Léo Errera, Académie Royale des Sciences, des Lettres & des Beaux-Arts de Belgique (2007) - Olivier HARDY
Prix Max Poll, Académie Royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique (2005) - Patrick MARDULYN
Prix Léo Errera - Académie Royale des Sciences de Belgique (2007) - Olivier HARDY
Prix Paul Brien - Département de Biologie des Organismes (2006) - Nicolas THURIN
Maria Sibylla Merian Award, Society for Tropical Ecology (2011) - Alexandra LEY
Prix Emile De Wildeman de la Société Royale Belge de Botanique (2009) - Ingrid PARMENTIER
Jacques Kets Award 
(2009) - Nina WAUTERS
Paul Brien Award (2009) - Nina WAUTERS

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savoir-faire/équipements

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Appareillages pour analyses chimiques : GC Varian Star 3400 CX, Logiciel Varian GC Star Workstation. Serial n° C32542169, HPLC : LC Module I - Waters, LC module I Plus - Waters, Photodiode Array Detector - Waters 996, Logiciel Millenium (2.10) GCMS : GC 8065 series (Fisons), Spectromètre de masse VG Autospec (Fisons), Station de travail Digital (DEC 3000), Logiciel : Opus V3.2X
 Elevages d'insectes pour analyse du comportement : chambres d'élevage climatisées, chambres froides, balances électroniques, systèmes d'enregistrement/analyse super-vidéo, analyses digitales, ...
 Equipement complet pour analyses génétiques moléculaires: étuves et bains d'extraction, PCR (PTC-100, PTC-200, ...), séquenceur ABI 3730 à 48 capillaires pour génotypage et séquençage ADN, cytomètre de flux,...
 Equipement pour histologie et microscopie optique
 Microscope électronique à balayage : Scanning electron microscope ISI - Model DS-130
 Logiciels spécialisés : Systèmes d'Information Géographique : Arc/Info (ESRI); Microstation (Intergraph). Phylogenèse moléculaire : Phylip (Phylogeny Inference Package, Felsenstein); PAUP (Phylogenetic Analysis Using Parsimony, Swofford); Mac Clade (Maddison & Maddison); MEGA (Molecular Evolution and Genetic Analysis, Kumar et al.) Biologie des populations : GENEPOP (Raymond & Rousset), Relatedness 5.8 (Queller & Goodnight), SPAGEDI (Hardy & Veekmans); Byosis (Swofford)

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mots clés compréhensibles déclarés

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biodiversité communication chimique evolution du comportement social génétique des populations relations insectes-plantes hôtes

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disciplines et mots clés déclarés

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Biologie moléculaire Biologie théorique Ecologie Ecologie [animale] Ecologie [végétale] Entomologie Ethologie Ethologie appliquée Evolution des espèces Génétique moléculaire Systématique des espèces [zoologie] Zoologie générale Zoosociologie
assemblages d'espèces biodiversité communication conflits sociaux défense défense chimique degrés de parenté division du travail ecologie comportementale entomologie evolution de la cooperation evolution sociale fourragement génétique des insectes génétique des plantes génétique des populations insectes sociaux interactions plante-insectes modélisation phylogenèse moléculaire polymorphisme relations tritrophiques société animales stratégies d'accouplement strategies de dispersion structure des populations theorie neutre zoogéographie

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codes technologiques DGTRE

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Écologie animale Écologie végétale Génétique des plantes

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