Ant resistance to temperature increase : a comparative approach to the effects of precipitation, morphological traits and bioturbation activity in soils | Résistance des fourmis à l'augmentation de température : approche comparative des effets de la précipitation, des traits morphologiques et de l'activité de bioturbation dans les sols

English. Climate change is one of the most relevant phenomena for biodiversity today. Although it is a complex phenomenon that affects practically all aspects of the climate, the increase in temperature stands out as one of the most important aspects due to its direct impact on all levels of organism organization. Despite virtually all forms of life already experiencing the consequences of this temperature increase, invertebrates, especially insects such as ants, are particularly susceptible. Since they cannot directly regulate their body temperature, they depend on ambient temperature to regulate their metabolism.Ants, being one of the most important groups of insects, are present in almost all terrestrial environments, occupying various ecological niches and playing a fundamental role in generating ecosystem services. Understanding how the increase in global temperatures affects ant populations is crucial to comprehend the strategies they use to cope with climate change.One of the most significant activities of ants is bioturbation, involving the mobilization of soil particles and the modification of its properties. This activity gives ants the role of ecosystem engineers, as their actions modify, maintain, and even generate habitats for themselves and other organisms.Although the classical approach to analysing temperature resistance in ants relies on the analysis of the Critical Thermal Maximum (CTmax), this method focuses solely on physiological adaptations without considering other important factors in determining resistance. This thesis aimed to analyse the response of ants to temperature increase in different environments, observing crucial aspects of their biology at various levels of organization.At the organism level, I explored the relationship between CTmax and some morphological functional traits in populations from diverse environments. I investigated whether polymorphism conferred any advantage in terms of temperature resistance. At the colony scale, I examined the effects of different temperatures on the surface and their impacts on the architecture of underground nests and colony development in a species from a temperate environment. Finally, at the community level, I focused on how abiotic conditions, including humidity, modify the abundance, richness, and structure of an ant community in a temperate environment, and how this affects their bioturbation activity.This comprehensive approach allowed for the development of a model for analysing temperature resistance that, to the best of my knowledge, has not been proposed before. In this model, I suggest that temperature resistance, assessed by CTmax and/or morphological traits as indicators, depends on bioturbation capacity of ants and habitat resilience. According to this model, ants may maintain their current resistance by increasing their bioturbation activity, adapting nests to temperatures when the environment allows it. However, this capacity is limited by habitat resilience, as temperate environments are expected to offer more potential niches for ants, while in xeric environments, niches could be even scarcer than they are currently under increased temperatures.

French. Le changement climatique est l'un des phénomènes les plus pertinents pour les écosystèmes aujourd'hui. Bien que ce soit un phénomène complexe qui affecte pratiquement tous les aspects du climat, l'augmentation de la température se distingue comme l'un des aspects les plus importants en raison de son impact direct sur tous les niveaux d'organisation des organismes. Bien que pratiquement toutes les formes de vie subissent déjà les conséquences de cette augmentation de la température, les invertébrés, en particulier les insectes tels que les fourmis, sont particulièrement susceptibles. Étant donné qu'ils ne peuvent pas réguler directement leur température corporelle, ils dépendent de la température ambiante pour réguler leur métabolisme.Les fourmis, l'un des groupes les plus importants d'insectes, sont présentes dans presque tous les environnements terrestres, occupant diverses niches écologiques et jouant un rôle fondamental dans la génération de services écosystémiques. Comprendre comment l'augmentation des températures mondiales affecte les populations de fourmis est crucial pour comprendre les stratégies qu'elles utilisent pour faire face au changement climatique.L'une des activités les plus significatives des fourmis est la bioturbation, qui implique la mobilisation des particules du sol et la modification de ses propriétés. Cette activité confère aux fourmis le rôle d'ingénieures de l'écosystème, car leurs actions modifient, maintiennent et même génèrent des habitats tant pour elles-mêmes que pour d'autres organismes.Bien que l'approche classique pour analyser la résistance à la température chez les fourmis se base sur la température critique maximale (CTmax), cette méthode se concentre uniquement sur les adaptations physiologiques sans tenir compte d'autres facteurs importants dans la détermination de la résistance. Cette thèse avait par objectif analyser la réponse des fourmis à l'augmentation de la température dans différents environnements, en observant des aspects cruciaux de leur biologie à plusieurs niveaux d'organisation.Au niveau de l'organisme, j'ai exploré la relation entre la CTmax et certains traits morphologiques fonctionnels dans des populations de divers environnements. J'ai étudié si le polymorphisme conférait un avantage en termes de résistance à la température. À l'échelle de la colonie, je me suis intéressé aux effets de différentes températures en surface et leurs impacts sur l'architecture des nids souterrains et le développement de la colonie dans une espèce d'environnement tempéré. Enfin, au niveau de la communauté, j'ai étudié la manière dont différentes conditions abiotiques, y compris l'humidité, modifient l'abondance, la richesse et la structure d'une communauté de fourmis dans un environnement tempéré, et comment cela se répercute sur leur activité de bioturbation.Cette approche intégrale a permis de développer un modèle d'analyse de la résistance à la température qui, autant que je le sache, n'a pas été proposé auparavant. Dans ce modèle, il est proposé que la résistance à la température, évaluée par la CTmax et/ou des traits morphologiques en tant qu'indicateurs, dépend de la capacité bioturbatrice et de la résilience de l'habitat. Selon ce modèle, les fourmis pourront maintenir leur résistance actuelle en augmentant leur activité bioturbatrice, en adaptant les nids aux températures lorsque l'environnement le permet. Cependant, cette capacité est limitée par la résilience du milieu, car on s'attend à ce que les environnements tempérés offrent davantage de niches potentielles pour les fourmis, tandis que dans les environnements xériques, les niches pourraient être encore plus rares qu'actuellement.