Aggregate fluctuations and the network structure of intersectoral trade

This paper analyzes the flow of intermediate inputs across sectors by adopting a network perspective on sectoral interactions. I apply these tools to show how fluctuationsin aggregate economic activity can be obtained from independent shocks to individualsectors. First, I characterize the network structure of input trade in the U.S. On thedemand side, a typical sector relies on a small number of key inputs and sectors arehomogeneous in this respect. However, in their role as input-suppliers sectors do differ:many specialized input suppliers coexist alongside general purpose sectors functioningas hubs to the economy. I then develop a model of intersectoral linkages that can reproduce these connectivity features. In a standard multisector setup, I use this modelto provide analytical expressions linking aggregate volatility to the network structureof input trade. I show that the presence of sectoral hubs - by coupling productiondecisions across sectors - leads to fluctuations in aggregates.

Evolutionary genetics of arbuscular mycorrhizal fungi - causes and consequences of multiple genomes in Glomus intraradices

Résumé Les champignons endomycorhiziens arbusculaires (CEA) forment des symbioses avec la plupart des plantes terrestres. Les CEA influencent la croissance des plantes et la biodiversité. Ils sont supposés avoir évolué de manière asexuée pendant au moins 400 millions d'années et aucune diversification morphologique majeure n'a été constatée. Pour ces raisons, les CEA sont considérés comme d'anciens asexués. Très peu d'espèces sont connues actuellement. Les individus de ces champignons contiennent des noyaux génétiquement différents dans un cytoplasme continu. La signification évolutive, la variabilité et la maintenance des génomes multiples au sein des individus sont inconnues. Ce travail a démontré qu'une population du CEA Glomus intraradices est génétiquement très variable. Nous avons conclu que les plantes hôtes plutôt que la différenciation géographique devraient être responsables de cette grande diversité. Puis nous avons cherché l'existence de recombinaison entre génotypes dans une population. Nous avons détecté un groupe recombinant au sein de la population, ce qui met en doute l'état d'anciens asexués des CEA. Nous avons également détecté l'occurrence de fusions d'hyphes et l'échange de noyaux entre isolats génétiquement différents. La descendance hybride issue de cet échange était viable et distincte phénotypiquement des isolats parentaux. En résumé, ce travail identifie des événements cruciaux dans le cycle de vie des CEA qui ont le potentiel d'influencer l'évolution de génomes multiples. L'étude des conséquences de ces événements sur les interactions avec les plantes hôtes pourrait éclaircir significativement la compréhension de la symbiose entre plantes et CEA. Abstract Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are important symbionts of most land plants. AMF influence plant growth and biodiversity. Very few extant species are described. AMF are thought to have evolved asexually for at least 400 million years and no major morphological diversification has occurred. Due to these reasons, they were termed `ancient asexuals'. Fungal individuals harbour genetically different nuclei in a continuous cytoplasm. The variability, maintenance and evolutionary significance of multiple genomes within individuals are unknown. This work showed that a population of the AMF Glomus intraradices harbours very high genetic diversity. We concluded that host plants rather than geographic differentiation were responsible for this diversity. Furthermore, we investigated whether recombination occurred among genotypes of a G. intraradices population. The identification of a core group of recombining genotypes in the population refutes the assumption of ancient asexuality in AMF. We found that genetically different isolates can form hyphal fusions and exchange nuclei. The hybrid progeny produced by the exchange was viable and phenotypically distinct from the parental isolates. Taken together, this work provided evidence for key events in the AMF life cycle, that influence the evolution of multiple genomes. Studying the consequences of these events on the interaction with host plants may significantly further the understanding of the AMF-plant symbiosis.

Major: Electronics and Communication Engineering

Today, information technology is strategically important to the goals and aspirations of the business enterprises, government and high-level education institutions – university. Universities are facing new challenges with the emerging global economy characterized by the importance of providing faster communication services and improving the productivity and effectiveness of individuals. New challenges such as provides an information network that supports the demands and diversification of university issues. A new network architecture, which is a set of design principles for build a network, is one of the pillar bases. It is the cornerstone that enables the university’s faculty, researchers, students, administrators, and staff to discover, learn, reach out, and serve society. This thesis focuses on the network architecture definitions and fundamental components. Three most important characteristics of high-quality architecture are that: it’s open network architecture; it’s service-oriented characteristics and is an IP network based on packets. There are four important components in the architecture, which are: Services and Network Management, Network Control, Core Switching and Edge Access. The theoretical contribution of this study is a reference model Architecture of University Campus Network that can be followed or adapted to build a robust yet flexible network that respond next generation requirements. The results found are relevant to provide an important complete reference guide to the process of building campus network which nowadays play a very important role. Respectively, the research gives university networks a structured modular model that is reliable, robust and can easily grow.

PyRate: a new program to estimate speciation and extinction rates from incomplete fossil data

Despite the advancement of phylogenetic methods to estimate speciation and extinction rates, their power can be limited under variable rates, in particular for clades with high extinction rates and small number of extant species. Fossil data can provide a powerful alternative source of information to investigate diversification processes. Here, we present PyRate, a computer program to estimate speciation and extinction rates and their temporal dynamics from fossil occurrence data. The rates are inferred in a Bayesian framework and are comparable to those estimated from phylogenetic trees. We describe how PyRate can be used to explore different models of diversification. In addition to the diversification rates, it provides estimates of the parameters of the preservation process (fossilization and sampling) and the times of speciation and extinction of each species in the data set. Moreover, we develop a new birth-death model to correlate the variation of speciation/extinction rates with changes of a continuous trait. Finally, we demonstrate the use of Bayes factors for model selection and show how the posterior estimates of a PyRate analysis can be used to generate calibration densities for Bayesian molecular clock analysis. PyRate is an open-source command-line Python program available at http://sourceforge.net/projects/pyrate/.

L’insertion commerciale internationale du Cap-Vert : obstacles, stratégies et mode d’insertion

Le Cap-Vert se présente comme une Petite Economie Insulaire, très ouverte à l’extérieur. En effet, parmi les principales spécificités géographiques, économiques et commerciales on pourrait mettre en exergue d’une part l’insularité et l’éloignement ainsi que la petitesse de la population et d’autre part la primauté du secteur des services, le déficit de la balance commerciale ainsi que l’importance des transferts des émigrants, les investissements étrangers, l’aide internationale. L’insertion commerciale internationale de cette PEI est contrainte par de nombreux obstacles. Il s’agit, notamment, de l’impossibilité de réaliser des économies d’échelle, les surcoûts des transports dus à l’insularité et l’éloignement, de la faible diversification de l’offre exportable ainsi que certains obstacles commerciaux internationaux dont les mesures SPS, les OTC et les règles d’origine. Cherchant à remédier à ces obstacles et à améliorer les conditions de son insertion commerciale internationale, le Cap-Vert a fait recours à un ensemble de stratégies. Ainsi, cette insertion est fondée sur des partenariats stratégiques et l’exportation des services.

Biogeographic analysis of Crocidiinae (Diptera, Bombyliidae): finding congruence among morphological, molecular, fossil and paleogeographical data

Biogeographic studies dealing with Bombyliidae are rare in the literature and no information is available on its origin and early diversification. In this study, we found evidence from molecular phylogeny and from fossil record supporting a Middle Jurassic origin of the Bombylioidea, taken as a starting point to discuss the biogeography and diversification of Crocidiinae. Based on a previously published phylogenetic hypothesis, we performed a Brooks Parsimony Analysis (BPA) to discuss the biogeographical history of Crocidiinae lineages. This subfamily is mostly distributed over arid areas of the early components of the Gondwanaland: Chile and southern Africa, but also in southwestern Palaearctic and southwestern Nearctic. The vicariant events affecting the Crocidiinae biogeography at the generic level seems to be related to the sequential separation of a Laurasian clade from a Gondwanan clade followed by the splitting of the latter into smaller components. This also leads to a hypothesis of origin of the Crocidiinae in the Middle Jurassic, the same period in which other bombyliid lineages are supposed to have arisen and irradiated.

A century of global equity market correlations

In this paper, we use a unique long-run dataset of regulatory constraints on capital account openness to explain stock market correlations. Since stock returns themselves are highly volatile, any examination of what drives correlations needs to focus on long runs of data. This is particularly true since some of the short-term changes in co-movements appear to reverse themselves (Delroy Hunter 2005). We argue that changes in the co-movement of indices have not been random. Rather, they are mainly driven by greater freedom to move funds from one country to another. In related work, Geert Bekaert and Campbell Harvey (2000) show that equity correlations increase after liberalization of capital markets, using a number of case studies from emerging countries. We examine this pattern systematically for the last century, and find it to be most pronounced in the recent past. We compare the importance of capital account openness with one main alternative explanation, the growing synchronization of economic fundamentals. We conclude that greater openness has been the single most important cause of growing correlations during the last quarter of a century, though increasingly correlated economic fundamentals also matter. In the conclusion, we offer some thoughts on why the effects of greater openness appear to be so much stronger today than they were during the last era of globalization before 1914.

Nationalisme économique et réalisme mercantile : la politique énergétique russe sous Poutine (2000-2008)

Mon travail met en évidence la restructuration de l'industrie énergétique russe sous les deux mandats Poutine (2000-2008) via le rôle prédominant de l'État dans une perspective historique. Une nouvelle élite politique russe (les Silovikis) issue des structures de force de l'Etat favorise le nationalisme économique axé sur le rétablissement de l'autorité du gouvernement central au sein de l'industrie énergétique nationale au détriment des pouvoirs régionaux, des sociétés privées étrangères et des oligarques indépendants. Dans cette perspective, on peut citer "l'affaire Youkos" en 2003 caractérisée par l'arrestation de l'oligarque Mikhaïl Khodorkhovsky; les tentatives silovikiennes de reprendre l'ascendant sur les compagnies pétrolières régionales Tatneft et Bachneft gérées par les gouvernements tatar et bachkir, la pression fiscale envers les majors pétrolières étrangères à l'instar du conflit russo- britannique relatif à la joint-venture TNK-BP. Quant à la politique énergétique étrangère russe, elle est inspirée par line vision réaliste mercantile; le gouvernement silovikien vise à défendre l'intérêt national, le prestige et la puissance de la Russie via ses "champions" énergétiques Rosneft et Gazprom utilisés comme levier politique, notamment à l'égard des pays de la CEI considéré par Moscou comme sa sphère d'influence historique. Dans cette perspective, nous pouvons mentionner l'interruption des approvisionnements pétroliers et gaziers russes à l'Ukraine, aux Etats baltes ou encore à la Géorgie; la concurrence entre les majors russes et étrangères en Asie centrale / Caucase pour les champs pétrolifères et les tracés de pipelines (nouveau «Grand Jeu»); la diversification des marchés russes à l'exportation à travers la promotion de nouveaux pipelines partant des champs pétrolifères sibériens vers la Chine et l'océan Pacifique.¦My work highlights the restructuration of the Russian energy industry under the 2 Putin madates (2000-2008) by the predominant role of the state in a historical perspective. A new Russian politic elite (Siloviki) from state structure forces promotes the economic nationalism focused on the reestablishment of the central governmental authority in the national energy industry against regional powers, private foreign companies and independent oligarchs. In this perspective, we can mention the "Yukos Affair" in 2003 with the arrest of the oligarch Mikhail Khodorkhovsky; the silovikian attempts to take over the regional oil companies Tatneft and Bachneft handled by the Tatar and Bashkir governments; the fiscal silovikian pressure against foreign companies such as the Russo-Britannic joint- venture TNK-BP. As for the Russian energy Foreign policy, it is inspired by a mercantile realism vision; the silovikian government aims to defend the national interest, the prestige and the power of Russia through its energy companies Rosneft and Gazprom as a political leverage especially toward the CEI Countries considered by Moscow as it historical sphere of influence. In this perspective, we can mention the interruption of Russian oil&gas supply toward Ukraine, Baltic states or Georgia; the competition between Russian and foreign companies in Central Asia/Caucasus for oil and gas fields and pipeline routes (new "Great Game"); the diversification of Russian export markets through the promotion ο new pipelines from Siberian oil&gas fields to China and the Pacific Ocean.

Biogeographical aspects of drosophilids (Diptera, Drosophilidae) of the Brazilian savanna

Some species of drosophilids have been intensely studied, especially in the areas of genetics and molecular biology. However, little is known about their ecology and biogeography. Here, we revise the records of Drosophilidae species in the Cerrado domain, in order to organize the available information and to recognize patterns of geographic distribution and endemism. The 43 sampled sites in this domain reveal 100 species of drosophilids (10 of them exotic to the Neotropical region), distributed in eight genera. The collections were concentrated mainly in the States of Goiás (including the Federal District) and Minas Gerais. Serra do Cipó is the site with the highest richness of these insects. Of the 90 neotropical species found in the Cerrado, 77 also occur outside this domain, most of which are in the Atlantic Forest. Since extensive areas of this domain were poorly sampled for drosophilids and most studies used only baited traps to collect the flies, this absence of endemism should be carefully considered. It is recommended new inventories in poorly sampled regions, especially in the northeastern part of the domain. Also diversification of collection methods and improvement in the taxonomy of these flies are proposed. These directions should provide a significant increase in the list of species of drosophilids of the Cerrado; and thus, increase our knowledge about its biodiversity.

Turismo Cultural e Desenvolvimento Local: um Estudo Sobre o Concelho do Tarrafal, Cabo Verde

Este trabalho tem como o objetivo central analisar o potencial do turismo cultural no Tarrafal e compreender o seu papel na valorização do património e no desenvolvimento local. Procurou-se estudar a perceção dos agentes institucionais, a perceção dos residentes, o perfil dos turistas, a perceção dos alojamentos e dos restaurantes e as suas características. Com a globalização, as diversidades culturais emergem como elementos diferenciadores e dinamizadores do turismo. O turismo cultural tem despertado cada vez mais interesse no palco internacional, revelando-se como um grande veículo estratégico que promove o desenvolvimento local através da valorização do património, mantendo-o conservado, vivo e valorizado. O Concelho do Tarrafal localiza-se na parte norte da ilha de Santiago, a uma distância de 75 quilómetros da cidade da Praia (capital de Cabo Verde). Ocupa uma superfície de 112,4 Km2, representando assim cerca de 11% da área total da ilha de Santiago e 2,8% do território nacional. Possui cerca de 18.565 habitantes, cuja maioria é representada pela população feminina. Este concelho possui um conjunto de recursos culturais de grande interesse turístico que podem contribuir para a diversificação da oferta e transformar o concelho num destino turístico de qualidade, promovendo a melhoria das condições de vida da população como também a sustentabilidade do próprio setor. Este tipo de turismo promove além da apreciação dos objetos, infraestruturas e entre outras formas culturais, a interação entre os turistas e a própria comunidade, entre o setor publico e o privado e entre o turismo e a cultura.

Composition of electricity generation portfolios, pivotal dynamics and market prices

We use a simulation model to study how the diversification of electricity generation portfoliosinfluences wholesale prices. We find that technological diversification generally leads to lower market prices but that the relationship is mediated by the supply to demand ratio. In each demand case there is a threshold where pivotal dynamics change. Pivotal dynamics pre- and post-threshold are the cause of non-linearities in the influence of diversification on market prices. The findings are robust to our choice of behavioural parameters and match close-form solutions where those are available.

Non-monophyly of the woody bamboos (Bambuseae; Poaceae): a multi-gene region phylogenetic analysis of Bambusoideae s.s.

The taxonomy of Bambusoideae is in a state of flux and phylogenetic studies are required to help resolve systematic issues. Over 60 taxa, representing all subtribes of Bambuseae and related non-bambusoid grasses were sampled. A combined analysis of five plastid DNA regions, trnL intron, trnL-F intergenic spacer, atpB-rbcL intergenic spacer, rps16 intron, and matK, was used to study the phylogenetic relationships among the bamboos in general and the woody bamboos in particular. Within the BEP clade (Bambusoideae s.s., Ehrhartoideae, Pooideae), Pooideae were resolved as sister to Bambusoideae s.s. Tribe Bambuseae, the woody bamboos, as currently recognized were not monophyletic because Olyreae, the herbaceous bamboos, were sister to tropical Bambuseae. Temperate Bambuseae were sister to the group consisting of tropical Bambuseae and Olyreae. Thus, the temperate Bambuseae would be better treated as their own tribe Arundinarieae than as a subgroup of Bambuseae. Within the tropical Bambuseae, neotropical Bambuseae were sister to the palaeotropical and Austral Bambuseae. In addition, Melocanninae were found to be sister to the remaining palaeotropical and Austral Bambuseae. We discuss phylogenetic and morphological patterns of diversification and interpret them in a biogeographic context.

Développement des filières agricoles et promotion des marchés

Le Gouvernement Capverdien avec l´assistance de la FAO à élaborer une stratégie de développement du secteur agricole au sens large, à long terme (horizon 2015) ainsi qu‟un Plan d‟action correspondant pour le moyen terme. Dans le cadre de l´initiative de la CEDEAO, Cap Vert c´est lance dans l‟élaboration de la présente sub-composante que s‟inscrit dans le cadre de l‟appui à la Formulation et mise en oeuvre d‟un Programme National d‟ Investissement Agricole (PNIA) pour la mise en oeuvre du PDDAA/NEPAD. Le document de stratégie de réduction de la pauvreté (DECRP) du pays indique la sécurité alimentaire et la garantie de la cohésion sociale en milieu rural comme les axes stratégiques centraux et dans le cadre des stratégies nationales de lutte contre la pauvreté et de sécurité alimentaire, le gouvernement du Cap-Vert a adoptée et mis en oeuvre un certain nombre de programmes pour lever les contraintes multiples auxquelles le pays est confronté, et relancer le secteur agricole. La vision stratégique de développement à court et moyen termes du Gouvernement est présentée dans le document intitulé „Grandes Options du Plan‟, basés sur les orientations suivantes: a. Promouvoir la bonne gouvernance comme facteur de développement, en réformant l‟Etat, en intensifiant la démocratie et en renforçant la citoyenneté, b. Promouvoir la capacité entrepreneur, la compétitivité et la croissance ; élargir la base productive, c. Développer le capital humain et orienter le système d‟enseignement/ formation vers les domaines prioritaires de développement, d. Promouvoir une politique globale de développement social, luttant contre la pauvreté et renforçant la cohésion et la solidarité, e. Développer des infrastructures de base et économiques et promouvoir l‟aménagement du territoire pour un développement équilibré. Étant un secteur important de l‟activité économique et sociale du Cap-Vert, l‟agriculture doit jouer les rôles fondamentaux ci-après: améliorer les conditions d‟existence durable des ruraux par la promotion d‟une approche intégrée du développement des communautés rurales, en misant sur le développement agrosylvo-pastoral comme axe fondamental,  renforcer la sécurité alimentaire des populations rurales et urbaines, l‟approvisionnement du marché interne et le développement du secteur touristique en plein essor. Le gouvernement préconise la modernisation de l‟agriculture, la déconcentration des services et institutions d‟appui a la production, la promotion de la compétitivité dans l‟agriculture et la pêche, notamment par l‟élargissement et la diversification de la base productive. La modernisation du secteur agricole et le développement rural par l‟introduction de nouvelles technologies pour l‟intensification et la diversification, doivent assurer le renforcement du tissu économique rural. A cet effet, la croissance durable de la production agricole dépend prioritairement de mesures de rationalisation et d‟optimalisation de l‟utilisation de l‟eau d‟irrigation. Les orientations devront privilégier le montage de mécanismes d‟investissements dirigés vers une nouvelle agriculture spécialisée, complétée par la formation agro-alimentaire, et le développement d‟autres secteurs stratégiques et, particulièrement le tourisme. Les orientations stratégiques pour le secteur agricole, sont identifiées comme suit :  la réorganisation de la production pluviale (végétale et animale) en vue de renforcer la capacité productive et la protection de ces zones,  la diversification des activités de production et la prestation des services en milieu rural, élargissant ainsi la base productive, en accord avec les grandes orientations du Plan Stratégique,  le développement et la valorisation de l‟écotourisme.

Unique and conserved functions of B cell-activating factor of the TNF family (BAFF) in the chicken.

The chicken represents the best-characterized animal model for B cell development in the so-called gut-associated lymphoid tissue (GALT) and the molecular processes leading to B cell receptor diversification in this species are well investigated. However, the mechanisms regulating B cell development and homeostasis in GALT species are largely unknown. Here we investigate the role played by the avian homologue of B cell-activating factor of the tumor necrosis factor family (BAFF). Flow cytometric analysis showed that the receptor for chicken B cell-activating factor of the tumor necrosis factor family (chBAFF) is expressed by mature and immature B cells. Unlike murine and human BAFF, chBAFF is primarily produced by B cells both in peripheral lymphoid organs and in the bursa of Fabricius, the chicken's unique primary lymphoid organ. In vitro and in vivo studies revealed that chBAFF is required for mature B cell survival. In addition, in vivo neutralization with a decoy receptor led to a reduction of the size and number of B cell follicles in the bursa, demonstrating that, in contrast to humans and mice, in chickens BAFF is also required for the development of immature B cells. Collectively, we show that chBAFF has phylogenetically conserved functions in mature B cell homeostasis but displays unique and thus far unknown properties in the regulation of B cell development in birds.

Phylogenetic analyses of C4 photosynthesis evolution in grasses: genetics of convergence and convergence of genes

Summary : During the evolutionary diversification of organisms, similar ecological constraints led to the recurrent appearances of the same traits (phenotypes) in distant lineages, a phenomenon called convergence. In most cases, the genetic origins of the convergent traits remain unknown, but recent studies traced the convergent phenotypes to recurrent alterations of the same gene or, in a few cases, to identical genetic changes. However, these cases remain anecdotal and there is a need for a study system that evolved several times independently and whose genetic determinism is well resolved and straightforward, such as C4 photosynthesis. This adaptation to warm environments, possibly driven by past atmospheric CO2 decreases, consists in a CO2-concentrating pump, created by numerous morphological and biochemical novelties. All genes encoding C4 enzymes already existed in C3 ancestors, and are supposed to have been recruited through gene duplication followed by neo-functionalization, to acquire the cell specific expression pattern and altered kinetic properties that characterize Ca-specific enzymes. These predictions have so far been tested only in species-poor and ecologically marginal C4 dicots. The monocots, and especially the grass family (Poaceae), the most important C4 family in terms of species number, ecological dominance and economical importance, have been largely under-considered as suitable study systems. This thesis aimed at understanding the evolution of the C4 trait in grasses at a molecular level and to use the genetics of C4 photosynthesis to infer the evolutionary history of the C4 phenotype and its driving selective pressures. A molecular phylogeny of grasses and affiliated monocots identified 17 to 18 independent acquisitions of the C4 pathway in the grass family. A relaxed molecular clock was used to date these events and the first C4 evolution was estimated in the Chloridoideae subfamily, between 32-25 million years ago, at a period when atmospheric CO2 abruptly declined. Likelihood models showed that after the COZ decline the probability of evolving the C4 pathway strongly increased, confirming low CO2 as a likely driver of C4 photosynthesis evolution. In order to depict the genetic changes linked to the numerous C4 origins, genes encoding phopshoenolpyruvate carboxylase (PEPC), the key-enzyme responsible for the initial fixation of atmospheric CO2 in the C4 pathway, were isolated from a large sample of C3 and C4 grasses. Phylogenetic analyses were used to reconstruct the evolutionary history of the PEPC multigene family and showed that the evolution of C4-specific PEPC had been driven by positive selection on 21 codons simultaneously in up to eight C4 lineages. These selective pressures led to numerous convergent genetic changes in many different C4 clades, highlighting the repeatability of some evolutionary processes, even at the molecular level. PEPC C4-adaptive changes were traced and used to show multiple appearances of the C, pathway in clades where species tree inferences were unable to differentiate multiple C4 appearances and a single appearance followed by C4 to C3 reversion. Further investigations of genes involved in some of the C4 subtypes only (genes encoding decarboxylating enzymes NADP-malic enzyme and phosphoenolpyruvate carboxykinase) showed that these C4-enzymes also evolved through strong positive selection and underwent parallel genetic changes during the different Ca origins. The adaptive changes on these subtype-specific C4 genes were used to retrace the history of the C4-subtypes phenotypes, which revealed that the evolution of C4-PEPC and C4-decarboxylating enzymes was in several cases disconnected, emphasizing the multiplicity of the C4 trait and the gradual acquisition of the features that create the CO2-pump. Finally, phylogenetic analyses of a gene encoding the Rubisco (the enzyme responsible for the fixation of CO2 into organic compounds in all photosynthetic organisms) showed that C4 evolution switched the selective pressures on this gene. Five codons were recurrently mutated to adapt the enzyme kinetics to the high CO2 concentrations of C4 photosynthetic cells. This knowledge could be used to introgress C4-like Rubisco in C3 crops, which could lead to an increased yield under predicted future high CO2 atmosphere. Globally, the phylogenetic framework adopted during this thesis demonstrated the widespread occurrence of genetic convergence on C4-related enzymes. The genetic traces of C4 photosynthesis evolution allowed reconstructing events that happened during the last 30 million years and proved the usefulness of studying genes directly responsible for phenotype variations when inferring evolutionary history of a given trait. Résumé Durant la diversification évolutive des organismes, des pressions écologiques similaires ont amené à l'apparition récurrente de certains traits (phénotypes) dans des lignées distantes, un phénomène appelé évolution convergente. Dans la plupart des cas, l'origine génétique des traits convergents reste inconnue mais des études récentes ont montré qu'ils étaient dus dans certains cas à des changements répétés du même gène ou, dans de rares cas, à des changements génétiques identiques. Malgré tout, ces cas restent anecdotiques et il y a un réel besoin d'un système d'étude qui ait évolué indépendamment de nombreuses fois et dont le déterminisme génétique soit clairement identifié. La photosynthèse dite en Ça répond à ces critères. Cette adaptation aux environnements chauds, dont l'évolution a pu être encouragé par des baisses passées de la concentration atmosphérique en CO2, est constituée de nombreuses nouveautés morphologiques et biochimiques qui créent une pompe à CO2. La totalité des gènes codant les enzymes Ç4 étaient déjà présents dans les ancêtres C3. Leur recrutement pour la photosynthèse Ç4 est supposé s'être fait par le biais de duplications géniques suivies par une néo-fonctionnalisation pour leur conférer l'expression cellule-spécifique et les propriétés cinétiques qui caractérisent les enzymes C4. Ces prédictions n'ont jusqu'à présent été testées que dans des familles C4 contenant peu d'espèces et ayant un rôle écologique marginal. Les graminées (Poaceae), qui sont la famille C4 la plus importante, tant en termes de nombre d'espèces que de dominance écologique et d'importance économique, ont toujours été considérés comme un système d'étude peu adapté et ont fait le sujet de peu d'investigations évolutives. Le but de cette thèse était de comprendre l'évolution de la photosynthèse en C4 chez les graminées au niveau génétique et d'utiliser les gènes pour inférer l'évolution du phénotype C4 ainsi que les pressions de sélection responsables de son évolution. Une phylogénie moléculaire de la famille des graminées et des monocotylédones apparentés a identifié 17 à 18 acquisitions indépendantes de la photosynthèse chez les graminées. Grâce à une méthode d'horloge moléculaire relâchée, ces évènements ont été datés et la première apparition C4 a été estimée dans la sous-famille des Chloridoideae, il y a 32 à 25 millions d'années, à une période où les concentrations atmosphériques de CO2 ont décliné abruptement. Des modèles de maximum de vraisemblance ont montré qu'à la suite du déclin de CO2, la probabilité d'évoluer la photosynthèse C4 a fortement augmenté, confirmant ainsi qu'une faible concentration de CO2 est une cause potentielle de l'évolution de la photosynthèse C4. Afin d'identifier les mécanismes génétiques responsables des évolutions répétées de la photosynthèse C4, un segment des gènes codant pour la phosphoénolpyruvate carboxylase (PEPC), l'enzyme responsable de la fixation initiale du CO2 atmosphérique chez les plantes C4, ont été séquencés dans une centaine de graminées C3 et C4. Des analyses phylogénétiques ont permis de reconstituer l'histoire évolutive de la famille multigénique des PEPC et ont montré que l'évolution de PEPC spécifiques à la photosynthèse Ça a été causée par de la sélection positive agissant sur 21 codons, et ce simultanément dans huit lignées C4 différentes. Cette sélection positive a conduit à un grand nombre de changements génétiques convergents dans de nombreux clades différents, ce qui illustre la répétabilité de certains phénomènes évolutifs, et ce même au niveau génétique. Les changements sur la PEPC liés au C4 ont été utilisés pour confirmer des évolutions indépendantes du phénotype C4 dans des clades où l'arbre des espèces était incapable de différencier des apparitions indépendantes d'une seule apparition suivie par une réversion de C4 en C3. En considérant des gènes codant des protéines impliquées uniquement dans certains sous-types C4 (deux décarboxylases, l'enzyme malique à NADP et la phosphoénolpyruvate carboxykinase), des études ultérieures ont montré que ces enzymes C4 avaient elles-aussi évolué sous forte sélection positive et subi des changements génétiques parallèles lors des différentes origines de la photosynthèse C4. Les changements adaptatifs sur ces gènes liés seulement à certains sous-types C4 ont été utilisés pour retracer l'histoire des phénotypes de sous-types C4, ce qui a révélé que les caractères formant le trait C4 ont, dans certains cas, évolué de manière déconnectée. Ceci souligne la multiplicité du trait C4 et l'acquisition graduelle de composants participant à la pompe à CO2 qu'est la photosynthèse C4. Finalement, des analyses phylogénétiques des gènes codant pour la Rubisco (l'enzyme responsable de la fixation du CO2 en carbones organiques dans tous les organismes photosynthétiques) ont montré que l'évolution de la photosynthèse Ça a changé les pressions de sélection sur ce gène. Cinq codons ont été mutés de façon répétée afin d'adapter les propriétés cinétiques de la Rubisco aux fortes concentrations de CO2 présentes dans les cellules photosynthétiques des plantes C4. Globalement, l'approche phylogénétique adoptée durant cette thèse de doctorat a permis de démontré des phénomène fréquents de convergence génétique sur les enzymes liées à la photosynthèse C4. Les traces génétiques de l'évolution de la photosynthèse C4 ont permis de reconstituer des évènements qui se sont produits durant les derniers 30 millions d'années et ont prouvé l'utilité d'étudier des gènes directement responsables des variations phénotypiques pour inférer l'histoire évolutive d'un trait donné.