The role of maternal effects in host-parasite interactions: examination of the development of the immune defense in a colonial seabird, the black-legged kittiwake (Rissa tridactyla). | Rôle des effets maternels dans l'écologie des interactions hôte-parasite: Etude de la mise en place des défenses immunitaires chez un oiseau de mer colonial, la mouette tridactyle, Rissa tridactyla.

anglais. One of the main aims of evolutionary biology is to understand the mechanisms responsible for the phenotypic variation on which natural selection can act. Maternal effects occur when a mother's phenotype or her environment influence her offspring's phenotype. Despite the importance of such effects for the ecology of host-parasite interactions, their role has been relatively neglected to date. In this thesis, we examined how mothers influence the immune defense of their young in an environment that varies in space and time. This work has primarily focused on a colonial seabird, the black-legged kittiwake (Rissa tridactyla). Using this model, we have first shown that specific maternal antibodies against parasites, commonly present in the environment (the bacterium Borrelia burgdorferi s. l. vectored by the seabird tick Ixodes uriae) were transferred from mothers to chicks via the egg yolk. Analyses of observational data in the kittiwake-tick-Borrelia system and an experimental approach using vaccination protocol allowed us to confirm the existence of a maternal effect induced by parasitism and to investigate its potential adaptive properties (immunomodulator effects). Moreover, a study examining the influence of individual factors on this transfer underlined the importance of considering the immunological history of individual and their intrinsic quality in these processes. Finally, our work has stressed the influence of local environmental factors on the general development of immune defenses. Overall, this thesis underlines the importance of maternal effects and the maternal environment in the ecology and evolution of host-parasite interactions and, in turn, suggests a role for such process in the epidemiology of infectious diseases.

français. Un des principaux objectifs de la biologie évolutive est de comprendre les mécanismes responsables de la variation phénotypique sur laquelle la sélection naturelle peut agir. On parle d'effets maternels quand le phénotype de la mère, et/ou l'environnement rencontré par celle-ci, affectent le phénotype de sa descendance. En dépit de l'importance que ces effets sont susceptibles d'avoir pour l'écologie des interactions hôte-parasite, leur rôle a été relativement peu étudié. Dans cette thèse, nous avons examiné la façon dont les mères pouvaient influencer les défenses immunitaires de leurs juvéniles dans un environnement variable dans le temps et dans l'espace. Les travaux ont été principalement menés chez un oiseau de mer colonial, la mouette tridactyle (Rissa tridactyla). Nous avons tout d'abord mis en évidence le fait que des anticorps maternels spécifiquement dirigés contre un parasite susceptible d'être présent dans l'environnement (la bactérie Borrelia burgdorferi s. l. transmis par la tique Ixodes uriae), étaient transmis de la mère aux poussins via le jaune d'oeuf. L'analyse de données d'observation effectuées sur le système mouette-tique-Borrelia ainsi qu'une approche expérimentale utilisant un vaccin nous ont permis de confirmer l'existence d'un effet maternel induit par le parasitisme et d'évaluer une part de son caractère potentiellement adaptatif (effet immunomodulateur). De plus, une étude menée sur l'effet des caractéristiques individuelles sur le transfert d'anticorps nous a permis de souligner l'importance de considérer l'histoire immunologique des individus dans ce processus. Nos travaux ont enfin montré l'effet de différents facteurs de l'environnement sur le développement global des défenses immunitaires. L'ensemble de ces travaux révèle l'importance des effets maternels et de l'environnement maternel dans l'écologie et l'évolution des interactions hôte-parasite, et donc potentiellement dans l'épidémiologie des maladies infectieuses.