La conceptualisation des symptômes de base dans le processus psychothérapeutique: « objets bizarres » en séance ?

La notion que le début d'une schizophrénie puisse être marqué par une zone d'ombre aux caractéristiques vagues et aspécifiques n'est pas nouvelle dans l'histoire de la psychiatrie. Cependant, la question de son repérage et des traitements adaptés réapparaît dans les débats psychiatriques au cours de ces dernières années. Beaucoup d'efforts sont actuellement déployés pour repérer les phases prodromales à travers des outils très différents pour ce qui est de la conceptualisation dont ils sont issus (psychiatrique, psychologique ou phénoménologique). Il n'est néanmoins pas clair quelle proposition psychothérapeutique pourrait mieux profiter à ces patients, pour qui il est le plus souvent question d'un malaise aspécifique, du registre relationnel et existentiel, et pas encore d'une « maladie » stricto sensu. Dans cet article, à l'aide d'un suivi psychothérapeutique d'un jeune patient à risque de psychose, la question de la psychothérapie des prodromes est esquissée en essayant d'articuler la notion de symptômes de base, concept psychologique issu des travaux de Huber et Gross, avec une compréhension psychanalytique et d'inspiration phénoménologique. Les symptômes de base et leur transformation possible dans le processus psychothérapeutique sont décrits ainsi dans la perspective d'une théorie de la réparation de l'appareil à penser et de l'intersubjectivité de la dyade thérapeutique.

Pizgrischite, (Cu,Fe)Cu14PbBi17S35, a new sulfosalt from the Swiss Alps: Description, crystal structure and occurrence

Pizgrischite, (Cu,Fe)Cu14PbBi17S35, is a new mineral species named after the type locality, Piz Grisch Mountain, Val Ferrera, Graubunden, Switzerland. This sulfosalt occurs as thin, striated, metallic lead-grey blades measuring up to I cm in length, embedded in quartz and associated with tetrahedrite, chalcopyrite, pyrite, sphalerite, emplectite and derivatives of the aikinite-bismuthinite series. In plane-polarized light, the new species is brownish grey with no perceptible pleochroism; under crossed nicols in oil immersion, it presents a weak anisotropy with dark brown tints. Minimum and maximum reflectance values (in %) in air are: 40.7-42.15 (470 nm), 41.2-43.1 (546 nm), 41.2-43.35 (589 nm) and 40.7-43.3 (650 nm). Cleavage is perfect along 001 I and well developed on {010}. Abundant polysynthetic twinning is observed on (010). The mean micro-indentation hardness is 190 kg/mm(2) (Mohs hardness 3.3), and the calculated density is 6.58 g/cm(3). Electron-microprobe analyses yield (wt%; mean result of seven analyses): Cu 16.48, Pb 2.10, Fe 0.77, Bi 60.70, Sb 0.35, S 19.16, Se 0.04, total 99.60. The resulting empirical chemical formula is (Cu15.24Fe0.80Pb0.60)(Sigma 16.64)(Bi17.07Sb0.17)(Sigma 17.24)(S35.09Se0.03)(Sigma 35.12), in accordance with the formula derived from the single-crystal refinement of the structure, (Cu,Fe)Cu14PbBi17S35. Pizgrischite is monoclinic, space group C2/m, with the following unit-cell parameters: a 35.054(2), b3.91123(I), c43.192(2) angstrom, beta 96.713(4)degrees, V5881.24 angstrom(3), Z=4. The strongest seven X-ray powder-diffraction lines [d in angstrom (I)(hkl)] are: 5.364(40)((6) over bar 04), 4.080(50)((8) over bar 05), 3.120(40)(118), 3.104(68)((3) over bar 18), 2.759(53) ((9) over bar 11),2.752(44)(910) and 1.956(100)(020). The crystal structure is an expanded monoclinic derivative of kupcikite. Pizgrischite belongs to the cuprobismutite series of bismuth sulfosalts but, sensu stricto, it is not a homologue of cuprobismutite. At the type locality. pizarischite is the result of the Alpine metamorphism under greenschist-facies conditions of pre-Tertiary hydrothermal Cu-Bi mineralization.

Does a shift in host plants trigger speciation in the Alpine leaf beetle Oreina speciosissima (Coleoptera, Chrysomelidae)?

Background: Within the Coleoptera, the largest order in the animal kingdom, the exclusively herbivorous Chrysomelidae are recognized as one of the most species rich beetle families. The evolutionary processes that have fueled radiation into the more than thirty-five thousand currently recognized leaf beetle species remain partly unresolved. The prominent role of leaf beetles in the insect world, their omnipresence across all terrestrial biomes and their economic importance as common agricultural pest organisms make this family particularly interesting for studying the mechanisms that drive diversification. Here we specifically focus on two ecotypes of the alpine leaf beetle Oreina speciosissima (Scop.), which have been shown to exhibit morphological differences in male genitalia roughly corresponding to the subspecies Oreina speciosissima sensu stricto and Oreina speciosissima troglodytes. In general the two ecotypes segregate along an elevation gradient and by host plants: Oreina speciosissima sensu stricto colonizes high forb vegetation at low altitude and Oreina speciosissima troglodytes is found in stone run vegetation at higher elevations. Both host plants and leaf beetles have a patchy geographical distribution. Through use of gene sequencing and genome fingerprinting (AFLP) we analyzed the genetic structure and habitat use of Oreina speciosissima populations from the Swiss Alps to examine whether the two ecotypes have a genetic basis. By investigating a wide range of altitudes and focusing on the structuring effect of habitat types, we aim to provide answers regarding the factors that drive adaptive radiation in this phytophagous leaf beetle.Results: While little phylogenetic resolution was observed based on the sequencing of four DNA regions, the topology and clustering resulting from AFLP genotyping grouped specimens according to their habitat, mostly defined by plant associations. A few specimens with intermediate morphologies clustered with one of the two ecotypes or formed separate clusters consistent with habitat differences. These results were discussed in an ecological speciation framework.Conclusions: The question of whether this case of ecological differentiation occurred in sympatry or allopatry remains open. Still, the observed pattern points towards ongoing divergence between the two ecotypes which is likely driven by a recent shift in host plant use.

Genetic structure of the genus Leptospira by multilocus enzyme electrophoresis

Thirty strains from the 11 species of the genus Leptospira were studied by multilocus enzyme electrophoresis at 12 enzyme loci, all of which were polymorphic. The mean number of alleles per locus was 6.5. Twenty-five electrophoretic types were distinguished. Grouping of the strains by cluster analysis was in general agreement with species delineation as determined by DNA-DNA hybridization, except for the strains of Leptospira meyeri and Leptospira inadai, which were scattered throughout the genus, reflecting previously recognized taxonomic uncertainties. Analysis of the clonality within Leptospira interrogans sensu stricto indicated that this population was relatively heterogeneous and a lack of gene linkage disequilibrium could not be excluded. There was a genetic discrimination between the pathogenic species and the saprophytic ones. The phenotypically intermediate species (L. inadai and Leptospira fainei) were also genetically separated and were probably closer to the saprophytes than to the pathogens.

Pliocene and Pleistocene diversification and multiple refugia in a Eurasian shrew (Crocidura suaveolens group).

We sequenced 998 base pairs (bp) of mitochondrial DNA cytochrome b and 799 bp of nuclear gene BRCA1 in the Lesser white-toothed shrew (Crocidura suaveolens group) over its geographic range from Portugal to Japan. The aims of the study were to identify the main clades within the group and respective refugia resulting from Pleistocene glaciations. Analyses revealed the Asian lesser white-toothed shrew (C. shantungensis) as the basal clade, followed by a major branch of C. suaveolens, subdivided sensu stricto into six clades, which split-up in the Upper Pliocene and Lower Pleistocene (1.9-0.9 Myr). The largest clade, occurring over a huge range from east Europe to Mongolia, shows evidence of population expansion after a bottleneck. West European clades originated from Iberian and Italo-Balkanic refugia. In the Near East, three clades evolved in an apparent hotspot of refugia (west Turkey, south-west and south-east of the Caucasus). Most clades include specimens of different morphotypes and the validity of many taxa in the C. suaveolens group has to be re-evaluated.

The role of fungi in the precipitation of calcite : relationships between fungal filaments, nanofibres, and needle fibre calcite

RésuméLes champignons sont impliqués dans les cycles biogéochimiques de différentes manières. En particulier, ils sont reconnus en tant qu'acteurs clés dans la dégradation de la matière organique, comme fournisseurs d'éléments nutritifs via l'altération des minéraux mais aussi comme grands producteurs d'acide oxalique et de complexes oxalo-métalliques. Toutefois, peu de choses sont connues quant à leur contribution à la genèse d'autres types de minéraux, tel que le carbonate de calcium (CaCO3). Le CaCO3 est un minéral ubiquiste dans de nombreux écosystèmes et il joue un rôle essentiel dans les cycles biogéochimiques du carbone (C) et du calcium (Ca). Le CaCO3 peut être d'origine physico-chimique ou biogénique et de nombreux organismes sont connus pour contrôler ou induire sa biominéralisation. Les champignons ont souvent été soupçonnés d'être impliqué dans ce processus, cependant il existe très peu d'informations pour étayer cette hypothèse.Cette thèse a eu pour but l'étude de cet aspect négligé de l'impact des champignons dans les cycles biogéochimiques, par l'exploration de leur implication potentielle dans la formation d'un type particulier de CaCO3 secondaires observés dans les sols et dans les grottes des environnements calcaires. Dans les grottes, ces dépôts sont appelés moonmilk, alors que dans les sols on les appelle calcite en aiguilles. Cependant ces deux descriptions correspondent en fait au même assemblage microscopique de deux habitus particulier de la calcite: la calcite en aiguilles (au sens strict du terme cette fois-ci) et les nanofibres. Ces deux éléments sont des habitus aciculaires de la calcite, mais présentent des dimensions différentes. Leur origine, physico-chimique ou biologique, est l'objet de débats intenses depuis plusieurs années déjà.L'observation d'échantillons environnementaux avec des techniques de microscopie (microscopie électronique et micromorphologie), ainsi que de la microanalyse EDX, ont démontré plusieurs relations intéressantes entre la calcite en aiguilles, les nanofibres et des éléments organiques. Premièrement, il est montré que les nanofibres peuvent être organiques ou minérales. Deuxièmement, la calcite en aiguilles et les nanofibres présentent de fortes analogies avec des structures hyphales, ce qui permet de confirmer l'hypothèse de leur origine fongique. En outre, des expériences en laboratoire ont confirmé l'origine fongique des nanofibres, par des digestions enzymatiques d'hyphes fongiques. En effet, des structures à base de nanofibres, similaires à celles observées dans des échantillons naturels, ont pu être produites par cette approche. Finalement, des enrichissements en calcium ont été mesurés dans les parois des hyphes et dans des inclusions intrahyphales provenant d'échantillons naturels de rhizomorphes. Ces résultats suggèrent une implication de la séquestration de calcium dans la formation de la calcite en aiguilles et/ou des nanofibres.Plusieurs aspects restent à élucider, en particulier la compréhension des processus physiologiques impliqués dans la nucléation de calcite dans les hyphes fongiques. Cependant, les résultats obtenus dans cette thèse ont permis de confirmer l'implication des champignons dans la formation de la calcite en aiguilles et des nanofibres. Ces découvertes sont d'une grande importance dans les cycles biogéochimiques puisqu'ils apportent de nouveaux éléments dans le cycle couplé C-Ca. Classiquement, les champignons sont considérés comme étant impliqués principalement dans la minéralisation de la matière organique et dans l'altération minérale. Cette étude démontre que les champignons doivent aussi être pris en compte en tant qu'agents majeurs de la genèse de minéraux, en particulier de CaCO3. Ceci représente une toute nouvelle perspective en géomycologie quant à la participation des champignons au cycle biologique du C. En effet, la présence de ces précipitations de CaCO3 secondaires représente un court-circuit dans le cycle biologique du C puisque du C inorganique du sol se retrouve piégé dans de la calcite plutôt que d'être retourné dans l'atmosphère.AbstractFungi are known to be involved in biogeochemical cycles in numerous ways. In particular, they are recognized as key players in organic matter recycling, as nutrient suppliers via mineral weathering, as well as large producers of oxalic acid and metal-oxalate. However, little is known about their contribution to the genesis of other types of minerals such as calcium carbonate (CaCO3). Yet, CaC03 are ubiquitous minerals in many ecosystems and play an essential role in the biogeochemical cycles of both carbon (C) and calcium (Ca). CaC03 may be physicochemical or biogenic in origin and numerous organisms have been recognized to control or induce calcite biomineralization. While fungi have often been suspected to be involved in this process, only scarce information support this hypothesis.This Ph.D. thesis aims at investigating this disregarded aspect of fungal impact on biogeochemical cycles by exploring their possible implication in the formation of a particular type of secondary CaC03 deposit ubiquitously observed in soils and caves from calcareous environments. In caves, these deposits are known as moonmilk, whereas in soils, they are known as Needle Fibre Calcite (NFC - sensu lato). However, they both correspond to the same microscopic assemblage of two distinct and unusual habits of calcite: NFC {sensu stricto) and nanofibres. Both features are acicular habits of calcite displaying different dimensions. Whether these habits are physicochemical or biogenic in origin has been under discussion for a long time.Observations of natural samples using microscopic techniques (electron microscopy and micromorphology) and EDX microanalyses have demonstrated several interesting relationships between NFC, nanofibres, and organic features. First, it has shown that nanofibres can be either organic or minera! in nature. Second, both nanofibres and NFC display strong structural analogies with fungal hyphal features, supporting their fungal origin. Furthermore, laboratory experiments have confirmed the fungal origin of nanofibres through an enzymatic digestion of fungal hyphae. Indeed, structures made of nanofibres with similar features as those observed in natural samples have been produced. Finally, calcium enrichments have been measured in both cell walls and intrahyphal inclusions of hyphae from rhizomorphs sampled in the natural environment. These results point out an involvement of calcium sequestration in nanofibres and/or NFC genesis.Several aspects need further investigation, in particular the understanding of the physiological processes involved in hyphal calcite nucleation. However, the results obtained during this study have allowed the confirmation of the implication of fungi in the formation of both NFC and nanofibres. These findings are of great importance regarding global biogeochemical cycles as they bring new insights into the coupled C and Ca cycles. Conventionally, fungi are considered to be involved in organic matter mineralization and mineral weathering. In this study, we demonstrate that they must also be considered as major agents in mineral genesis, in particular CaC03. This is a completely new perspective in geomycology regarding the role of fungi in the short-term (or biological) C cycle. Indeed, the presence of these secondary CaC03 precipitations represents a bypass in the short- term carbon cycle, as soil inorganic C is not readily returned to the atmosphere.

A new perspective on the evolutionary history of western European Sorex araneus group revealed by paternal and maternal molecular markers.

The species of the common shrew (Sorex araneus) group are morphologically very similar, but have undergone a spectacular chromosomal evolution. We investigate here the evolutionary history of the Sorex araneus group distributed in western Europe. In particular, we clarify the position of a difficult species, S. granarius, using sex-specific (mtDNA and Y-chromosome) markers. The karyotype of S. granarius is generally considered similar to the common ancestor of the restricted group considered here. The mtDNA data (1.4 kb) confirms the close relationship between S. granarius and S. araneus sensu stricto (hereafter S. araneus s.s.), but the Y-chromosome (3.4 kb) produces a quite different picture: S. granarius is closely related to another species, S. coronatus. Comparison of mtDNA and Y-chromosome phylogenies suggests that the genetic and chromosomal evolution in this group are disconnected processes. The evolutionary history of the south-western European populations of the S. araneus group can only be understood considering secondary contacts between taxa after their divergence, implying genetic exchanges by means of hybridization and/or introgression.

Pliocene and Pleistocene diversification and multiple refugia in a Eurasian shrew (Crocidura suaveolens group).

We sequenced 998 base pairs (bp) of mitochondrial DNA cytochrome b and 799 bp of nuclear gene BRCA1 in the Lesser white-toothed shrew (Crocidura suaveolens group) over its geographic range from Portugal to Japan. The aims of the study were to identify the main clades within the group and respective refugia resulting from Pleistocene glaciations. Analyses revealed the Asian lesser white-toothed shrew (C. shantungensis) as the basal clade, followed by a major branch of C. suaveolens, subdivided sensu stricto into six clades, which split-up in the Upper Pliocene and Lower Pleistocene (1.9-0.9 Myr). The largest clade, occurring over a huge range from east Europe to Mongolia, shows evidence of population expansion after a bottleneck. West European clades originated from Iberian and Italo-Balkanic refugia. In the Near East, three clades evolved in an apparent hotspot of refugia (west Turkey, south-west and south-east of the Caucasus). Most clades include specimens of different morphotypes and the validity of many taxa in the C. suaveolens group has to be re-evaluated.

Good outcomes of Lyme arthritis in 24 patients in an endemic area of Switzerland

RESUME : But : Décrire l'évolution après traitement de l'arthrite de Lyme dans une zone d'endémie de l'Ouest de la Suisse, région où certains parmi les premiers cas d'arthrite de Lyme en dehors des Etats-Unis (USA) ont été rapportés. Patients et méthodes : Une évaluation rétrospective a été faite à partir d'un groupe de 24 patients (15 H, 9 F; âge moyen :38,7 ans) qui ont présenté une arthrite monoarticulaire (20 cas) ou oligoarticulaire (4 cas) causée par une infection à Borrelia burgdorferi (Bb). Ces patients ont été recrutés par l'intermédiaire de rhumatologues entre 1994 et 1999. Le genou était touché dans 85 % des cas. Une histoire de piqûre de tique était décrite dans 9 cas et un érythème chronique migrant dans 4 cas. Tous les patients avaient un titre d'anticorps pour Bb élevé, dosé par ELISA.Dans 20 cas, un immunoblot était positif pour Bb, la majorité étant positif pour les 3 sous-types de Bb présents en Suisse ; un seul cas était positif pour Bb sensu stricto. Neuf liquides synoviaux ont été examinés par PCR afin de détecter la présence de BbDNA (6 cas positifs). Résultats : Tous les patients ont reçu des antibiotiques soit oralement (10 cas), soit par voie parentérale (14 cas). Une deuxième cure d'antibiotiques a été administrée à 4 patients en raison de persistance de l'arthrite. On a observé une évolution rapidement favorable chez 13 patients et dans 9 cas, il a fallu, pour obtenir la guérison, réaliser une injection intraarticulaire de glucocorticoïdes ou une synoviorthèse. Après une période d'observation de 40 mois en moyenne (de 6 à 84 mois), aucun patient n'a présenté de signe d'arthrite chronique, mais 2 patients se plaignaient encore de myalgies ou d'arthralgies. Conclusion : Nous n'avons pas trouvé dans notre étude d'arthrite récidivante ou chronique après traitement comme on l'a décrit aux USA. Ceci est peut-être lié au fait que les types de Bb observés en Europe sont différents des USA où on trouve seulement Bb sensu stricto. ABSTRACT: Objective: To describe outcomes of treated Lyme arthritis in an endemic area of western Switzerland, where some of the first cases of Lyme disease outside the United States were reported. Patients and methods: We retrospectively studied 24 patients (15 males and nine females, mean age 38.7 years) managed by rheumatologists between 1994 and 1999 for Borrelia burgdotferi arthritis manifesting as monoarthritis (a = 20), oligoarthritis (a = 3), or polyarthritis (a = 1). The knee was affected in 20 (85%) patients. Nine patients reported a history of tick bite and four of erythema chronicum migrans. All the patients but one had a high titer of antibodies to B. burgdoiferi by ELISA and all but two had a positive immunoblot test (22 positive for all three types of B. burgdorferi found in Switzerland and one positive only for B. burgdoiferi sensu stricto). Joint fluid PCR for B. burgdorferi was done in nine patients and was positive in six. Results: All 24 patients received antibiotic therapy, orally (a= 10) or parenterally (n= 14). A second course of antibiotic therapy was used in four patients with persistent arthritis. A rapid response was noted in 13 patients. IntraarticUlar glucocorticoid therapy or a synoviorthesis was required in nine patients. After a mean follow-up of 40 months (range, 6-84 months), none of the patients had chronic arthritis but two reported persistent muscle or joint pain. Conclusion: Recurrent or chronic arthritis, which has been reported in treated patients in the United States, did not occur in our series. This may be ascribable to differences in B. burgdolferi subtypes, as in the United States only B. burgdoiferi sensu stricto is found.

Signature polymorphisms in the internal transcribed spacer region relevant for the differentiation of zoophilic and anthropophilic strains of Trichophyton interdigitale and other species of T. mentagrophytes sensu lato.

Summary Background Dermatophytes are the main cause of superficial mycoses in humans and animals. Molecular research has given useful insights into the phylogeny and taxonomy of the dermatophytes to overcome the difficulties with conventional diagnostics. Objectives The Trichophyton mentagrophytes complex consists of anthropophilic as well as zoophilic species. Although several molecular markers have been developed for the differentiation of strains belonging to T. mentagrophytes sensu lato, correct identification still remains problematic, especially concerning the delineation of anthropophilic and zoophilic strains of T. interdigitale. This differentiation is not academic but is essential for selection of the correct antimycotic therapy to treat infected patients. Methods One hundred and thirty isolates identified by morphological characteristics as T. mentagrophytes sensu lato were investigated using restriction fragment length polymorphism (RFLP) and sequence analysis of the polymerase chain reaction-amplified internal transcribed spacer (ITS) region of the rDNA. Results Species of this complex produced individual RFLP patterns obtained by the restriction enzyme MvaI. Subsequent sequence analysis of the ITS1, 5.8S and ITS2 region of all strains, but of T. interdigitale in particular, revealed single unique polymorphisms in anthropophilic and zoophilic strains. Conclusions Signature polymorphisms were observed to be useful for the differentiation of these strains and epidemiological data showed a host specificity among zoophilic strains of T. interdigitale/Arthroderma vanbreuseghemii compared with A. benhamiae as well as characteristic clinical pictures in humans when caused by zoophilic or anthropophilic strains. The delineation is relevant because it helps in determining the correct treatment and provides clues regarding the source of the infection.

Evolution of the Helvetic shelf (Switzerland) during the Barremian-early Aptian : paleoenvironmental, paleogeographic and paleoceanographic controlling factors

The Early Cretaceous has experienced the development of large shallow-water carbonate platform in tropical and subtropical regions, favoured by exceptionally warm climatic conditions, optimal trophic conditions and a suitable tectonic and paleogeographic context. This period was also characterized by shorter intervals, in which the widespread deposition of marine sediments enriched in organic matter occurred ("oceanic anoxic episodes": OAE). This study focuses on the Barremian- Aptian interval, during which the Urgonian platform developed throughout the northern Tethyan passive margin. Due to the Alpine orogeny, sediments belonging to this platform - named locally Schrattenkalk Formation, are presently outcropping in the Helvetic Alps. This study aims to reconstruct the paleogeographic evolution of the Helvetic platform, and to define the environmental and oceanographic factors, which influenced its development. Several key episodes in the life of this platform have been identified: - The installation of the platform, covering hemipelagic sediments of the Drusberg Member, near the limit between the early and late Barremian. - The temporary change of carbonate production type during the basal Aptian, with the deposition of the Rawil Member. - And finally the definitive interruption of photozoan carbonate platform sedimentation in the study area, during the early Aptian. The sedimentological, biostratigraphical and chemostratigraphic (8I3C) data lead to the sequential subdivision of eleven sections and one core, located throughout the different Helvetic nappes of Switzerland. The sequence stratigraphie framework, initially defined for the Urgonian carbonate platform of the Vercors area (SE France), is confirmed in the Helvetic nappes, where the same number of sequences was observed. Many similarities between these two areas are put forward in this work. The sequence stratigraphie framework helped to highlight the installation of a bioclastic body, included in the Schrattenkalk Formation, since the middle Early Barremian (sequence B2). The age of the installation of the rudist-rich limestone, which corresponds to the Urgonian facies sensu stricto, is attributed to the late Barremian (maximum flooding surface of the sequence B3). This age coincides with the one determined in other northern Tethyan areas for the installation of the Urgonian platform. The results of this study show a strong tectonic control of the platform architecture, with the presence of syn-sedimentary faults in a perpendicular position to the progradation direction of the platform. The presence of these faults was highlighted by the study of the evolution of the microfacies distribution and by thickness variations in different areas. Sea level fluctuations also played an important role in the various life phases of the platform. Three major falls in sea level have been identified. A significant emersion of the proximal domain has been observed, involving an important drop of the relative sea level, leading to the exposure of the Drusberg Member hemipelagic series. A second major drop in sea level is identified near the Barremian-Aptian boundary, and a third is registered on the top of the Upper Schrattenkalk Member on the whole platform; it is associated with a karst affecting the underlying limestones to a depth of over 20 meters. This observation sheds new light on the conditions linked to the demise of Urgonian platform, which was strongly influenced by this phase of emersion.

Phylogeographical footprints of the Strait of Gibraltar and Quaternary climatic fluctuations in the western Mediterranean: a case study with the greater white-toothed shrew, Crocidura russula (Mammalia: Soricidae).

We used mitochondrial cyt b sequences to investigate the phylogenetic relationships of Crocidura russula (sensu lato) populations across the Strait of Gibraltar, western Europe, Maghreb, and the Mediterranean and Atlantic islands. This revealed very low genetic divergence between European and Moroccan populations. The application of a molecular clock previously calibrated for shrews suggested that the separation of European from Moroccan lineages occurred less than 60 000 bp, which is at least 5 million years (Myr) after the reopening of the Strait of Gibraltar. This means that an overwater dispersal event was responsible for the observed phylogeographical structure. In contrast, genetic analyses revealed that Moroccan populations were highly distinct from Tunisian ones. According to the molecular clock, these populations separated about 2.2 million years ago (Ma), a time marked by sharp alternations of dry and humid climates in the Maghreb. The populations of the Mediterranean islands Ibiza, Pantelleria, and Sardinia were founded from Tunisian populations by overwater dispersal. In conclusion, overwater dispersal across the Strait of Gibraltar, probably assisted by humans, is possible for small terrestrial vertebrates. Moreover, as in Europe, Quaternary climatic fluctuations had a major effect on the phylogeographical structure of the Maghreb biota.

Species distribution models for conservation-oriented studies in Switzerland : filling data and tools gaps

SUMMARYSpecies distribution models (SDMs) represent nowadays an essential tool in the research fields of ecology and conservation biology. By combining observations of species occurrence or abundance with information on the environmental characteristic of the observation sites, they can provide information on the ecology of species, predict their distributions across the landscape or extrapolate them to other spatial or time frames. The advent of SDMs, supported by geographic information systems (GIS), new developments in statistical models and constantly increasing computational capacities, has revolutionized the way ecologists can comprehend species distributions in their environment. SDMs have brought the tool that allows describing species realized niches across a multivariate environmental space and predict their spatial distribution. Predictions, in the form of probabilistic maps showing the potential distribution of the species, are an irreplaceable mean to inform every single unit of a territory about its biodiversity potential. SDMs and the corresponding spatial predictions can be used to plan conservation actions for particular species, to design field surveys, to assess the risks related to the spread of invasive species, to select reserve locations and design reserve networks, and ultimately, to forecast distributional changes according to scenarios of climate and/or land use change.By assessing the effect of several factors on model performance and on the accuracy of spatial predictions, this thesis aims at improving techniques and data available for distribution modelling and at providing the best possible information to conservation managers to support their decisions and action plans for the conservation of biodiversity in Switzerland and beyond. Several monitoring programs have been put in place from the national to the global scale, and different sources of data now exist and start to be available to researchers who want to model species distribution. However, because of the lack of means, data are often not gathered at an appropriate resolution, are sampled only over limited areas, are not spatially explicit or do not provide a sound biological information. A typical example of this is data on 'habitat' (sensu biota). Even though this is essential information for an effective conservation planning, it often has to be approximated from land use, the closest available information. Moreover, data are often not sampled according to an established sampling design, which can lead to biased samples and consequently to spurious modelling results. Understanding the sources of variability linked to the different phases of the modelling process and their importance is crucial in order to evaluate the final distribution maps that are to be used for conservation purposes.The research presented in this thesis was essentially conducted within the framework of the Landspot Project, a project supported by the Swiss National Science Foundation. The main goal of the project was to assess the possible contribution of pre-modelled 'habitat' units to model the distribution of animal species, in particular butterfly species, across Switzerland. While pursuing this goal, different aspects of data quality, sampling design and modelling process were addressed and improved, and implications for conservation discussed. The main 'habitat' units considered in this thesis are grassland and forest communities of natural and anthropogenic origin as defined in the typology of habitats for Switzerland. These communities are mainly defined at the phytosociological level of the alliance. For the time being, no comprehensive map of such communities is available at the national scale and at fine resolution. As a first step, it was therefore necessary to create distribution models and maps for these communities across Switzerland and thus to gather and collect the necessary data. In order to reach this first objective, several new developments were necessary such as the definition of expert models, the classification of the Swiss territory in environmental domains, the design of an environmentally stratified sampling of the target vegetation units across Switzerland, the development of a database integrating a decision-support system assisting in the classification of the relevés, and the downscaling of the land use/cover data from 100 m to 25 m resolution.The main contributions of this thesis to the discipline of species distribution modelling (SDM) are assembled in four main scientific papers. In the first, published in Journal of Riogeography different issues related to the modelling process itself are investigated. First is assessed the effect of five different stepwise selection methods on model performance, stability and parsimony, using data of the forest inventory of State of Vaud. In the same paper are also assessed: the effect of weighting absences to ensure a prevalence of 0.5 prior to model calibration; the effect of limiting absences beyond the environmental envelope defined by presences; four different methods for incorporating spatial autocorrelation; and finally, the effect of integrating predictor interactions. Results allowed to specifically enhance the GRASP tool (Generalized Regression Analysis and Spatial Predictions) that now incorporates new selection methods and the possibility of dealing with interactions among predictors as well as spatial autocorrelation. The contribution of different sources of remotely sensed information to species distribution models was also assessed. The second paper (to be submitted) explores the combined effects of sample size and data post-stratification on the accuracy of models using data on grassland distribution across Switzerland collected within the framework of the Landspot project and supplemented with other important vegetation databases. For the stratification of the data, different spatial frameworks were compared. In particular, environmental stratification by Swiss Environmental Domains was compared to geographical stratification either by biogeographic regions or political states (cantons). The third paper (to be submitted) assesses the contribution of pre- modelled vegetation communities to the modelling of fauna. It is a two-steps approach that combines the disciplines of community ecology and spatial ecology and integrates their corresponding concepts of habitat. First are modelled vegetation communities per se and then these 'habitat' units are used in order to model animal species habitat. A case study is presented with grassland communities and butterfly species. Different ways of integrating vegetation information in the models of butterfly distribution were also evaluated. Finally, a glimpse to climate change is given in the fourth paper, recently published in Ecological Modelling. This paper proposes a conceptual framework for analysing range shifts, namely a catalogue of the possible patterns of change in the distribution of a species along elevational or other environmental gradients and an improved quantitative methodology to identify and objectively describe these patterns. The methodology was developed using data from the Swiss national common breeding bird survey and the article presents results concerning the observed shifts in the elevational distribution of breeding birds in Switzerland.The overall objective of this thesis is to improve species distribution models as potential inputs for different conservation tools (e.g. red lists, ecological networks, risk assessment of the spread of invasive species, vulnerability assessment in the context of climate change). While no conservation issues or tools are directly tested in this thesis, the importance of the proposed improvements made in species distribution modelling is discussed in the context of the selection of reserve networks.RESUMELes modèles de distribution d'espèces (SDMs) représentent aujourd'hui un outil essentiel dans les domaines de recherche de l'écologie et de la biologie de la conservation. En combinant les observations de la présence des espèces ou de leur abondance avec des informations sur les caractéristiques environnementales des sites d'observation, ces modèles peuvent fournir des informations sur l'écologie des espèces, prédire leur distribution à travers le paysage ou l'extrapoler dans l'espace et le temps. Le déploiement des SDMs, soutenu par les systèmes d'information géographique (SIG), les nouveaux développements dans les modèles statistiques, ainsi que la constante augmentation des capacités de calcul, a révolutionné la façon dont les écologistes peuvent comprendre la distribution des espèces dans leur environnement. Les SDMs ont apporté l'outil qui permet de décrire la niche réalisée des espèces dans un espace environnemental multivarié et prédire leur distribution spatiale. Les prédictions, sous forme de carte probabilistes montrant la distribution potentielle de l'espèce, sont un moyen irremplaçable d'informer chaque unité du territoire de sa biodiversité potentielle. Les SDMs et les prédictions spatiales correspondantes peuvent être utilisés pour planifier des mesures de conservation pour des espèces particulières, pour concevoir des plans d'échantillonnage, pour évaluer les risques liés à la propagation d'espèces envahissantes, pour choisir l'emplacement de réserves et les mettre en réseau, et finalement, pour prévoir les changements de répartition en fonction de scénarios de changement climatique et/ou d'utilisation du sol. En évaluant l'effet de plusieurs facteurs sur la performance des modèles et sur la précision des prédictions spatiales, cette thèse vise à améliorer les techniques et les données disponibles pour la modélisation de la distribution des espèces et à fournir la meilleure information possible aux gestionnaires pour appuyer leurs décisions et leurs plans d'action pour la conservation de la biodiversité en Suisse et au-delà. Plusieurs programmes de surveillance ont été mis en place de l'échelle nationale à l'échelle globale, et différentes sources de données sont désormais disponibles pour les chercheurs qui veulent modéliser la distribution des espèces. Toutefois, en raison du manque de moyens, les données sont souvent collectées à une résolution inappropriée, sont échantillonnées sur des zones limitées, ne sont pas spatialement explicites ou ne fournissent pas une information écologique suffisante. Un exemple typique est fourni par les données sur 'l'habitat' (sensu biota). Même s'il s'agit d'une information essentielle pour des mesures de conservation efficaces, elle est souvent approximée par l'utilisation du sol, l'information qui s'en approche le plus. En outre, les données ne sont souvent pas échantillonnées selon un plan d'échantillonnage établi, ce qui biaise les échantillons et par conséquent les résultats de la modélisation. Comprendre les sources de variabilité liées aux différentes phases du processus de modélisation s'avère crucial afin d'évaluer l'utilisation des cartes de distribution prédites à des fins de conservation.La recherche présentée dans cette thèse a été essentiellement menée dans le cadre du projet Landspot, un projet soutenu par le Fond National Suisse pour la Recherche. L'objectif principal de ce projet était d'évaluer la contribution d'unités 'd'habitat' pré-modélisées pour modéliser la répartition des espèces animales, notamment de papillons, à travers la Suisse. Tout en poursuivant cet objectif, différents aspects touchant à la qualité des données, au plan d'échantillonnage et au processus de modélisation sont abordés et améliorés, et leurs implications pour la conservation des espèces discutées. Les principaux 'habitats' considérés dans cette thèse sont des communautés de prairie et de forêt d'origine naturelle et anthropique telles que définies dans la typologie des habitats de Suisse. Ces communautés sont principalement définies au niveau phytosociologique de l'alliance. Pour l'instant aucune carte de la distribution de ces communautés n'est disponible à l'échelle nationale et à résolution fine. Dans un premier temps, il a donc été nécessaire de créer des modèles de distribution de ces communautés à travers la Suisse et par conséquent de recueillir les données nécessaires. Afin d'atteindre ce premier objectif, plusieurs nouveaux développements ont été nécessaires, tels que la définition de modèles experts, la classification du territoire suisse en domaines environnementaux, la conception d'un échantillonnage environnementalement stratifié des unités de végétation cibles dans toute la Suisse, la création d'une base de données intégrant un système d'aide à la décision pour la classification des relevés, et le « downscaling » des données de couverture du sol de 100 m à 25 m de résolution. Les principales contributions de cette thèse à la discipline de la modélisation de la distribution d'espèces (SDM) sont rassemblées dans quatre articles scientifiques. Dans le premier article, publié dans le Journal of Biogeography, différentes questions liées au processus de modélisation sont étudiées en utilisant les données de l'inventaire forestier de l'Etat de Vaud. Tout d'abord sont évalués les effets de cinq méthodes de sélection pas-à-pas sur la performance, la stabilité et la parcimonie des modèles. Dans le même article sont également évalués: l'effet de la pondération des absences afin d'assurer une prévalence de 0.5 lors de la calibration du modèle; l'effet de limiter les absences au-delà de l'enveloppe définie par les présences; quatre méthodes différentes pour l'intégration de l'autocorrélation spatiale; et enfin, l'effet de l'intégration d'interactions entre facteurs. Les résultats présentés dans cet article ont permis d'améliorer l'outil GRASP qui intègre désonnais de nouvelles méthodes de sélection et la possibilité de traiter les interactions entre variables explicatives, ainsi que l'autocorrélation spatiale. La contribution de différentes sources de données issues de la télédétection a également été évaluée. Le deuxième article (en voie de soumission) explore les effets combinés de la taille de l'échantillon et de la post-stratification sur le la précision des modèles. Les données utilisées ici sont celles concernant la répartition des prairies de Suisse recueillies dans le cadre du projet Landspot et complétées par d'autres sources. Pour la stratification des données, différents cadres spatiaux ont été comparés. En particulier, la stratification environnementale par les domaines environnementaux de Suisse a été comparée à la stratification géographique par les régions biogéographiques ou par les cantons. Le troisième article (en voie de soumission) évalue la contribution de communautés végétales pré-modélisées à la modélisation de la faune. C'est une approche en deux étapes qui combine les disciplines de l'écologie des communautés et de l'écologie spatiale en intégrant leurs concepts de 'habitat' respectifs. Les communautés végétales sont modélisées d'abord, puis ces unités de 'habitat' sont utilisées pour modéliser les espèces animales. Une étude de cas est présentée avec des communautés prairiales et des espèces de papillons. Différentes façons d'intégrer l'information sur la végétation dans les modèles de répartition des papillons sont évaluées. Enfin, un clin d'oeil aux changements climatiques dans le dernier article, publié dans Ecological Modelling. Cet article propose un cadre conceptuel pour l'analyse des changements dans la distribution des espèces qui comprend notamment un catalogue des différentes formes possibles de changement le long d'un gradient d'élévation ou autre gradient environnemental, et une méthode quantitative améliorée pour identifier et décrire ces déplacements. Cette méthodologie a été développée en utilisant des données issues du monitoring des oiseaux nicheurs répandus et l'article présente les résultats concernant les déplacements observés dans la distribution altitudinale des oiseaux nicheurs en Suisse.L'objectif général de cette thèse est d'améliorer les modèles de distribution des espèces en tant que source d'information possible pour les différents outils de conservation (par exemple, listes rouges, réseaux écologiques, évaluation des risques de propagation d'espèces envahissantes, évaluation de la vulnérabilité des espèces dans le contexte de changement climatique). Bien que ces questions de conservation ne soient pas directement testées dans cette thèse, l'importance des améliorations proposées pour la modélisation de la distribution des espèces est discutée à la fin de ce travail dans le contexte de la sélection de réseaux de réserves.

Valoriser le géopatrimoine par la médiation indirecte et la visualisation des objets géomorphologiques

Le géopatrimoine regroupe des objets géologiques lato sensu auxquels certaines valeurs sont attribuées, en fonction de leur intérêt pour la science, de leur rareté, de leurs particularités culturelles ou écologiques, etc. Valoriser le géopatrimoine signifie avant tout faire partager cette approche aux non-spécialistes, en expliquant ce qui fait la valeur de ces objets. Cette valorisation peut s'effectuer, entre autres, sous la forme d'une activité touristique et contribuer ainsi au développement régional. Faire comprendre l'origine, la singularité et la valeur des formes du relief implique le recours à une communication éducative, désignée par le terme de médiation. Les implications de la dimension éducative du processus, comme la prise en compte des connaissances et attentes du public, la création d'un environnement favorable à l'apprentissage ou l'attractivité du contenu, sont souvent négligées. Du point de vue conceptuel, un modèle de la médiation indirecte (c'est-à-dire au moyen de supports médiatiques) a été proposé et appliqué au développement empirique de produits de médiation et à leur évaluation. Ce modèle ne garantit pas la réussite de la communication éducative, mais contribue à créer un cadre favorable au processus. De plus, plusieurs lignes directrices pour le choix du type de média et sa mise en forme ont été définies sur la base d'une compilation de résultats de la psychologie cognitive sur l'usage des médias pour l'apprentissage. Des méthodes qualitatives et quantitatives variées ont été mobilisées: enquêtes par questionnaire ex situ et in situ, auprès des visiteurs de géomorphosites de montagne, réalisation de médias interactifs testés ensuite auprès de divers publics (parcours enregistré, pré- et post-questionnaires) et entretiens collectifs. Les résultats obtenus éclairent divers aspects de la problématique. L'étude du public a montré, par exemple, que le géotourisme possède un réel public parmi les visiteurs des sites de montagnes: trois-quarts d'entre eux expriment de l'intérêt pour des explications sur la géologie et l'évolution du paysage. Cette thèse a exploré ces aspects liés au processus d'apprentissage en se focalisant sur les médias visuels, surtout interactifs. La plupart des médias visuels couramment utilisés en géomorphologie ont été considérés. Le développement de versions interactives de ces médias sous forme d'applications web a fourni un aperçu concret des possibilités des nouvelles technologies. Les utilisateurs apprécient en particulier a richesse du contenu, le haut degré d'interactivité et la variété de ces applications. De tels médias incitent à visiter le site naturel et semblent aussi répondre aux intérêts de publics variés.

Morphological, ecological and genetic aspects associated with endemism in the Fly Orchid group.

The European genus Ophrys (Orchidaceae) is famous for its insect-like floral morphology, an adaptation for a pseudocopulatory pollination strategy involving Hymenoptera males. A large number of endemic Ophrys species have recently been described, especially within the Mediterranean Basin, which is one of the major species diversity hotspots. Subtle morphological variation and specific pollinator dependence are the two main perceptible criteria for describing numerous endemic taxa. However, the degree to which endemics differ genetically remains a challenging question. Additionally, knowledge regarding the factors underlying the emergence of such endemic entities is limited. To achieve new insights regarding speciation processes in Ophrys, we have investigated species boundaries in the Fly Orchid group (Ophrys insectifera sensu lato) by examining morphological, ecological and genetic evidence. Classically, authors have recognized one widespread taxon (O. insectifera) and two endemics (O. aymoninii from France and O. subinsectifera from Spain). Our research has identified clear morphological and ecological factors segregating among these taxa; however, genetic differences were more ambiguous. Insights from cpDNA sequencing and amplified fragment length polymorphisms genotyping indicated a recent diversification in the three extant Fly Orchid species, which may have been further obscured by active migration and admixture across the European continent. Our genetic results still indicate weak but noticeable phylogeographic clustering that partially correlates with the described species. Particularly, we report several isolated haplotypes and genetic clusters in central and southeastern Europe. With regard to the morphological, ecological and genetic aspects, we discuss the endemism status within the Fly Orchid group from evolutionary, taxonomical and conservation perspectives.