Association dynamics between Amazonian ants and their microbial communities | Dynamiques des associations entre les fourmis amazoniennes et leurs communautés microbiennes

English. Host-associated microbial communities are numerous et depend on several ecological and evolutive factors. In this thesis, we studied the factors structuring the associations between Amazonian ants and their microbial communities. The chapters 1 and 2 describe respectively the diversity of bacterial and eukaryote communities associated with 38 Amazonian ant species. These different species have diverse ecologies and have been collected in two distinct habitats. As such, we were able to compare the microbial communities associated with Amazonian ants according to different host parameters, like its habitat, nesting mode, diet, taxonomy and evolutive history. To this aim, we did a metabarcoding analysis targeting the 16S rRNA gene and 18S rRNA gene in chapter 1 and 2 respectively. Our results reveal that microbial communities associated with Amazonian ants are structured by different factors, like host diet, nesting mode and taxonomy, however habitat does not seem to be a structuring factor. Chapter 3 present an analysis of the biosynthetic gene clusters (BGC) diversity of symbiotic bacteria from the ant genus Cephalotes. These BGC allow bacteria to produce secondary metabolites, some of which play a part in the structuration and maintenance of bacterial communities, in natura or associated with a host. Our results reveal that the main bacterial communities associated with 17 different species of Cephalotes ants possess numerous biosynthetic gene clusters, with some of them presenting high similarity between BGC from the same symbiont across different ant host species, and between BGC from the same bacterial order within the same host species. These preliminary results pave the way to better understand the functional role of these metabolites for bacteria-bacteria interactions and host-bacteria interactions.

French. Les associations entre hôte et communautés microbiennes sont nombreuses et dépendantes de plusieurs facteurs, tant sur le plan écologique qu’évolutif. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié les facteurs structurant les associations entre fourmis amazoniennes et leurs communautés microbiennes. Les chapitres 1 et 2 décrivent respectivement la diversité des communautés bactériennes et eucaryotes associées à 38 espèces de fourmis amazoniennes. Ces différentes espèces possèdent diverses écologies et ont été collectées dans deux habitats distincts. Nous avons ainsi pu comparer les communautés microbiennes associées aux fourmis amazoniennes en fonction de différents paramètres de l’hôte, tels que son habitat, son mode de nidification, son régime alimentaire, sa taxonomie et son histoire évolutive. Pour cela nous avons procédé à une analyse métabarcoding en ciblant les gènes 16S rRNA et 18S rRNA respectivement dans les chapitres 1 et 2. Nos résultats révèlent que les communautés microbiennes associées aux fourmis amazoniennes sont structurées par différents facteurs tels que le régime alimentaire, le mode de nidification ainsi que la taxonomie cependant cette structuration ne semble pas impactée par l’habitat. Le chapitre 3 présente une analyse de la diversité des clusters de gènes de biosynthèse (CGB) des bactéries symbiotiques des fourmis du genre Cephalotes. Ces CGB permettent aux bactéries de produire des métabolites secondaires dont certains jouent un rôle dans la structuration et la maintenance des communautés bactériennes, qu’elles soient associées à un hôte ou non. Nos résultats révèlent que les communautés bactériennes dominantes de 17 espèces de fourmis Cephalotes possèdent de nombreux clusters de gènes de biosynthèse dont certains présente une haute similarité entre des CGB issu d'un même symbiote à travers différentes espèces hôtes de fourmis, et entre les CGB provenant de différents ordres bactériens au sein d'une même espèce hôte. Ces résultats préliminaires ouvrent la voie pour mieux comprendre le rôle fonctionnel de ces métabolites dans les interactions bactériennes et les interactions bactérie-hôte.