LA NICHE ÉCOLOGIQUE: CONCEPTS, MODÈLES, APPLICATIONS

This thesis is an investigation of the niche concept and of some related major theoretical frameworks: the niche theory and neutral theory in ecology, the niche construction theory in evolutionary biology, and stem cell niche in intra-organism ecology. The first chapter traces the history of the niche concept and compares the niche theory to a competing theory, the neutral theory. The niche concept appears to be an explanans of species diversity and ecosystem structure. The second chapter compares the standard evolutionary theory to the theory of niche construction, in which an organism can affect its environment and thus influence the selection to come. We show how to characterize this confrontation in terms of time scales of processes involved, which allows us to identify the range of validity truly unique to the theory of niche construction more explicitly than it has been in the past. The third chapter develops the research of the previous two chapters in the modeling of a gene therapy as a process of competition and ecological niche construction by cells. We present a family of models applied to different time scales of cellular dynamics, among which the careful modeler can not choose without specific experimental results. We conclude on the conceptions of the relationship between an organism and its environment attached to the various facets of the concept.Cette thèse est une enquête sur le concept de niche et quelques grands cadres théoriques qui y sont apparentés: la théorie de la niche et la théorie neutraliste en écologie, la théorie de la construction de niche en biologie évolutive, et la niche des cellules souches en écologie intra-organisme. Le premier chapitre retrace l'histoire du concept de niche et confronte la théorie de la niche à une théorie concurrente, la théorie neutraliste. Le concept de niche apparaît comme devant être un explanans de la diversité des espèces et de la structure des écosystèmes. Le deuxième chapitre confronte la théorie évolutive standard à la théorie de la construction de niche, dans laquelle un organisme peut modifier son environnement et ainsi influer sur la sélection à venir. Nous montrons comment caractériser cette confrontation en termes d'échelles temporelles des processus en jeu, ce qui nous permet d'identifier le domaine de validité véritablement propre à la théorie de la construction de niche plus explicitement qu'il ne l'a été par le passé. Le troisième chapitre développe les recherches des deux chapitres précédents dans le cadre de la modélisation d'une thérapie génique comme un processus écologique de compétition et de construction de niche par les cellules. Nous présentons une famille de modèles appliqués à différentes échelles temporelles de la dynamique cellulaire, entre lesquelles le modélisateur précautionneux ne saurait choisir sans résultats expérimentaux spécifiques. Nous concluons sur les conceptions de la relation entre un organisme et son environnement attachées aux diverses facettes du concept